“由虛向實”的工業(yè)元宇宙
人類工程技術創(chuàng)新經歷了蒸汽時代、電氣時代、信息時代和互聯(lián)網時代，工業(yè)元宇宙作為工業(yè)互聯(lián)網更高級的形態(tài)，正得到社會各界的廣泛關注。
早在2013年，德國提出的工業(yè)4．0中，虛實融合仿真技術就被認為是智能制造的核心。有觀點認為，通過將信息物理系統(tǒng)、數(shù)字孿生與5G引發(fā)的AR、VR、AI計算機視覺、低時延遠程控制等應用按照“元宇宙”的概念有機整合，便構建起了“工業(yè)元宇宙”。
與消費元宇宙相比，工業(yè)元宇宙更重視“由虛向實”的過程，關注解決確切場景中的具體問題，將覆蓋工業(yè)生產全鏈條環(huán)節(jié)，元宇宙在工業(yè)領域的應用價值或遠大于消費領域。
工業(yè)元宇宙現(xiàn)階段的落地情況如何，未來又將走向何方？
01
巨頭集體押注
目前，元宇宙戰(zhàn)場上硝煙彌漫，雖然人們在虛擬世界里生活、游戲、工作聽起來像一個美好的藍圖，但實際來看，微軟、英偉達、Meta等全球巨頭的目光并沒有局限在普通消費者的需求，這也是工業(yè)元宇宙商業(yè)應用發(fā)展更快的原因之一。
據外媒報道，微軟的“工業(yè)元宇宙”計劃正在成形，公司內部成立了一個新的團隊，名為“工業(yè)元宇宙核心”，該團隊將專注于創(chuàng)建身臨其境的軟件界面，用于為發(fā)電廠、工業(yè)機器人和運輸網絡等應用提供動力的工業(yè)控制系統(tǒng)。
例如，微軟在與川崎重工的合作中，通過AR創(chuàng)建出一個能復刻現(xiàn)實世界的數(shù)字化工作空間，從而加快維修和啟動新的生產線等流程。川崎重工的車間工人可以佩戴微軟HoloLens頭顯設備來輔助生產、維修和供應鏈管理。
圖 ｜ 佩戴微軟HoloLens頭顯的工人
在AR的幫助下，工人能夠更快發(fā)現(xiàn)生產線發(fā)生故障的原因。同時，專業(yè)維修人員可不再親自到現(xiàn)場，而是直接通過AR的視覺提示，指導現(xiàn)場佩戴頭顯的工人修理損壞部件。
可以說，從單個螺絲到整個工廠，物理世界的所有細節(jié)都能夠在虛擬空間得到復制，此技術還能讓車間管理人員遠程管理新開設的生產線，有效解決供應鏈問題。
02
制造業(yè)距離元宇宙還有多遠
我國是全球唯一擁有全部工業(yè)門類的國家，豐富的制造業(yè)應用場景正等待著元宇宙潮水的潤澤。
工信部發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實產業(yè)發(fā)展白皮書5．0》中明確提出“通過財政資金促進虛擬現(xiàn)實技術產業(yè)化，支持面向工業(yè)、文化、教育等重點行業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術應用”。
圖 ｜ 員工佩戴AR眼鏡檢修設備
2022年開始，國內多地政府也開始推動元宇宙產業(yè)前瞻性布局，并陸續(xù)出臺相關配套政策、構建產業(yè)園區(qū)、設立專項基金、引進相關企業(yè)與人才，引導元宇宙產業(yè)發(fā)展。
但對于傳統(tǒng)制造業(yè)而言，不管名詞有多么深奧，只有真正能夠應用到工廠的技術，才有現(xiàn)實價值和意義。根據中國信息通信研究院發(fā)布的數(shù)據，2020 年中國數(shù)字經濟規(guī)模達到 39．2 萬億元人民幣，占 GDP 比重達 到 38．6％。傳統(tǒng)產業(yè)在 GDP 所占比重更大，在數(shù)字化轉型過程中，傳統(tǒng)制造業(yè)距離元宇宙究竟還有多遠？
當前國內不少企業(yè)正在向智能制造靠攏。作為高度依靠全自動化生產線生產的手機行業(yè)，就是典型之一。
目前，小米智能工廠一期已經下線生產，二期工廠也將預計于2023年底開始投入生產。小米智能工廠是高度智能化的“黑燈工廠”，內部可以實現(xiàn)全程自動化無人生產，僅進行人工物料補給，真正做到自動化、信息化、智能化，年產量達到百萬臺級別。
此外，汽車制造也需要高度的全自動化智能生產線。國內汽車廠商吉利汽車從新車設計、工藝開發(fā)、試產驗證等都已大量使用到賽博物理系統(tǒng)，大大縮減了新車研制的周期。
在國內諸如中國石油、國家電網、寶鋼股份、伊利等知名企業(yè)已經開始采用AR遠程協(xié)助解決方案，應用于物流倉儲、能源電力、快消制造等應用場景。
而隨著元宇宙相關技術的逐步成熟，工業(yè)元宇宙的應用場景將覆蓋產品從研發(fā)設計到銷售售后的全生命周期，“虛實協(xié)同”指導和推進工業(yè)流程優(yōu)化和效率提升，以實現(xiàn)降本增效、高效協(xié)同和節(jié)能減排。
03
工業(yè)元宇宙的“未來形態(tài)”
有業(yè)內專家預測，預計到2027年工業(yè)元宇宙將在底層技術上取得突破，2032年前實現(xiàn)跨越式轉型，并在2032年前初具規(guī)模。
在京東集團高級副總裁、探索研究院院長陶大程看來，目前元宇宙在實體經濟的賦能落地上逐漸分化為兩條路徑，首先是生產范式的轉變，“創(chuàng)造一個高精度的數(shù)字孿生場景，把現(xiàn)實世界中的問題映射進元宇宙中，在元宇宙中仿真尋找解決方案，再把最優(yōu)解部署回現(xiàn)實世界。”他認為這可以大大減少物理世界的調優(yōu)與試錯等環(huán)節(jié)，達到研發(fā)周期縮短、創(chuàng)新能力提高等效果。
圖 ｜ 現(xiàn)代汽車工程師使用AR頭顯查看汽車零件
其次是優(yōu)化范式的轉變。在他看來，傳統(tǒng)制造業(yè)一大痛點是冗長的生產環(huán)境中各個信息孤島，只能進行單點優(yōu)化，效率提升非常困難。而工業(yè)元宇宙將打破數(shù)據孤島，以統(tǒng)一的元宇宙信息模型對全鏈路信息進行表達，將單點優(yōu)化范式轉型升級為全鏈路協(xié)同優(yōu)化。
另有觀點認為，工業(yè)元宇宙是使用數(shù)字技術對現(xiàn)實世界中的社會屬性和自然屬性進行重構和再創(chuàng)造的能力集合，不止于實現(xiàn)生產力的升級，還會帶來數(shù)字融合為主題的商業(yè)模式和產業(yè)結構的轉變，為不同層次的實體企業(yè)共享數(shù)字經濟的增長紅利敞開機會窗口。
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圖 ｜ 網絡
多地政府打造元宇宙“城市新名片”
原文標題 : “由虛向實”的工業(yè)元宇宙
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