BMW, Epic Games, AWS und NavVis im Gespräch darüber, was Fertigungsunternehmen von der Gamingbranche lernen können.
Es wird manchmal gesagt, dass jedes Jahrhundert seine ganz eigene Kunstform hat. Im 19. Jahrhundert war es zum Beispiel die Fotografie, im 20. das Kino. Und heute, also im 21. Jahrhundert? Viele Leute würden behaupten: Computerspiele. Aber Kunst findet nie nur im Vakuum statt, sondern reicht auch in andere Bereiche der Gesellschaft hinein. So können auch Gaming und Computerspiele Antworten auf drängende Fragen in der Fertigungsindustrie geben.
Zu diesem Thema haben wir von NavVis vor Kurzem ein Webbinar gesponsort, das von Travis Hessman (Chefredakteur von IndustryWeek) moderiert wurde und in dem Experten und Expertinnen aus den Bereichen Fertigung, Gaming, Cloud Computing und Reality Capture dieses Thema lebhaft diskutiert haben.
1) Besser zusammenarbeiten dank Echtzeit-Kommunikation
Heiko Wenczel ist der Leiter des Detroit Laboratory von Epic Games. Den meisten ist das Unternehmen wohl als der Entwickler von Fortnite bekannt, das mit Hunderten von Millionen regelmäßigen Spielern und Spielerinnen zu einem der erfolgreichsten Spiele des letzten Jahrzehnts zählt. Computerspiele, so Wenczel, hätten bereits von Anfang an eine große Rolle in der Entwicklung von IT- und Computertechnik gespielt:
„Computerspiele haben seit jeher die Grenzen des Machbaren ständig neu ausgelotet, besonders in Hinblick auf Grafikqualität und Benutzeroberflächen.“ Darüber hinaus sei die Gamingbranche, so Wenczel weiter, Vorreiter gewesen bei praktisch jeder Art von Technologie, mit Hilfe derer Computerinformationen angezeigt werden können (z. B. Farbbildschirme oder VR-Headsets). Auch im Bereich Benutzerschnittstellen, angefangen von Steuerungen mittels Trackballs und Joysticks bis hin zur modernen Gestenerkennung, sei die Computerspielindustrie seit jeher immer ganz vorne mit dabei gewesen. „Der Reiz dabei ist, das Gamingerlebnis immer weiter zu erweitern und zu verbessern.“
Fortnite und ähnliche Spiele leben davon, dass die User gemeinsam spielen und in Echtzeit miteinander interagieren können. Sie basieren auf und werden mit Software entwickelt, die als „Engines“ bekannt sind. Dazu zählen neben Systemen, die realistische 3D-Grafiken erstellen und animieren auch solche, die sicherstellen, dass sich die Objekte im Spiel entsprechend den physikalischen Gesetzen verhalten. Aber auch Systeme, mit denen die Benutzereingaben in Handlungen umgewandelt werden, die von den Avataren der Spielerinnen und Spieler ausgeführt werden, gehören dazu. Nicht zuletzt zählen auch Module, die akustische Signale oder sogar haptisches Feedback verarbeiten, um den Tastsinn der Spieler anzusprechen, zu der Gruppe der Engines.
Solche Engines, die für eine Vielzahl von Computerplattformen mit unterschiedlicher Leistung und Spezifikation ausgelegt sind, können für die Entwicklung mehrerer Spiele verwendet werden und sind in der Regel als Open-Source-Software verfügbar. Fortnite zum Beispiel wurde entwickelt und läuft auf einem System namens Unreal Engine, das in den späten 1990er Jahren von Epic Games entwickelt wurde und heute eines der am weitesten verbreiteten Entwicklungswerkzeuge der Branche ist.
Auch in der modernen Fertigung spielt die Echtzeit-Interaktion mit virtuellen Daten, z. B. von Sensoren, Simulationen oder realistischen grafischen Darstellungen eine wichtige Rolle, insbesondere bei der Prozessgestaltung sowie bei der Betriebsplanung und -kontrolle. Große Fertigungsunternehmen wie z. B. der Automobilriese BMW beschäftigen oft Teams, deren Mitglieder über den ganzen Globus verstreut arbeiten und möglicherweise aktuell wegen der Corona-Pandemie ihre Arbeit aus der Ferne erledigen müssen. Die Herausforderung ist, dass diese Teams Wege finden müssen, in Echtzeit zusammenzuarbeiten, auch wenn sie möglicherweise sogar unterschiedliche Computersysteme verwenden.
Christine Baumer, Leiterin des Bereiches Virtual Factory bei BMW, erklärt: „Wenn man den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen einen gemeinsamen virtuellen Raum zur Verfügung stellt, in dem sie zusammenarbeiten können, kann das Unternehmen sehr schnell auf Änderungen des Markts reagieren. Plattformen, wie sie für das Gaming genutzt werden, sind dafür perfekt geeignet.“
2) Computerleistung entsprechend dem Nutzerbedarf skalieren
Auch beim gemeinsamen Zocken spielt Cloud Computing eine wichtige Rolle. Wenn ein neues Spiel auf den Markt kommt, wollen es natürlich viele Leute auf einmal ausprobieren. Tausende Gamer und Gamerinnen weltweit betreten und verlassen rund um die Uhr die virtuellen Welten, je nachdem, wie spät es in ihrer Zeitzone gerade ist. Der Server muss daher robust genug sein, um diesem Ansturm gerecht zu werden.
Hier kommt Amazon Web Services (AWS) mit seinen skalierbaren Lösungen ins Spiel: „Wenn plötzlich eine Million User auf den Server zugreifen wollen, fügt das System-Backend automatisch Rechenleistung und Speicherplatz hinzu, um sicherzustellen, dass alles nahtlos funktioniert. Dass einige User keinen Zugriff haben, sollte man um jeden Preis vermeiden“, so Douglas Bellin, Business Development Executive für Industrie 4.0 und Smarter Factory bei AWS.
In der Fertigung, so Bellin weiter, werde die Produktentwicklung oft auf internen Systemen gehostet, auf die meist nur maximal 10 Personen gleichzeitig zugreifen können, um an einem Projekt zu arbeiten. Kommt ein weiterer Benutzer hinzu, kann es passieren, dass das System enorm verlangsamt wird oder andere Nutzer automatisch ausgeloggt werden. An diesem Beispiel lässt sich sehr gut erkennen, was für einen Wert die automatische Skalierung von Cloudsystemen für große internationale Teams bringt, die zu verschiedenen Zeiten auf den Server zugreifen müssen.
3) Risikofreie virtuelle Umgebungen zu geringen Kosten schaffen
Benutzerfreundlichkeit ist bei Computerspielen ein sehr wichtiges Thema. Melanie Schoebel ist Geschäftsführerin für strategische Lösungspartner bei NavVis. Sie leitet die strategische Planung und Durchführung der Geschäftsentwicklung von NavVis für den US-Markt.
„In der Gamingindustrie hat man längst verstanden, wie intuitiver Umgang mit virtuellen Daten funktioniert“, sagt sie. „Unser Schwerpunkt liegt auf Reality Capture, mit der man sehr schnell virtuelle Darstellung von realen Räumen erstellen kann.“
Der Unterschied jedoch, so Schoebel, bestehe darin, dass ein Laie nicht in der Lage wäre, durch das virtuelle 3D-Modell einer Fabrik zu navigieren und die Funktionsweise der vorhandenen Robotersysteme zu verstehen; Computerspiele hingegen könnten sowohl Kinder als auch Erwachsene spielen, da es zu Beginn meist eine Einführung gibt, in der erklärt wird, wie mit der Umgebung und anderen Figuren im Spiel interagiert werden kann.
„Die Fertigungsindustrie kann von der Gaminbranche lernen, wie man intuitiver mit Daten interagieren und sie verbessern kann“, so Schoebel weiter. „Damit können wir zum Beispiel Konzeptentwürfe in einer sicheren, virtuellen Umgebung austesten. Dadurch hätte zum Beispiel eine Mitarbeiterin weniger Hemmungen, einen Vorschlag für die Verbesserung eines Produktionsprozesses zu machen. Denn statt das Konzept direkt in der realen Fabrik zu testen und im schlechtesten Fall Geld und Zeit zu verlieren, kann der Vorschlag erst einmal risikofrei in einer virtuellen Umgebung getestet werden.“
Auch wenn viele Computerspiele wohl eher als netten Zeitvertreib sehen, wäre es ein Fehler, sie nur darauf zu reduzieren. Denn von der Gamingindustrie und Computerspielen im Speziellen können Fertigungsunternehmen eine Menge lernen, um ihre eigenen Prozesse weiter zu optimieren.
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Stuart Nathan lebt in London und arbeitet als Wissenschaftsjournalist. Früher war er als Redakteur für das britische Magazin The Engineer tätig und verfasste Beiträge für Publikationen wie The Economist 1843, Ingenia und das MIT Technology Review Magazin. Er ist der Ansicht, dass gute Kommunikation der Schlüssel ist, um das Potenzial von Wissenschaft und Technologie voll auszuschöpfen.