本文來自微信公眾號“工聯(lián)網(wǎng)iitime”，作者/甄清嵐。
元宇宙，這個曾在2021年引發(fā)廣泛討論的焦點，隨著“大模型”的興起，逐漸從大眾視野中消失。然而，在這看似沉寂的表象之下，工業(yè)領(lǐng)域的元宇宙卻悄然崛起。工業(yè)元宇宙以其獨特的應(yīng)用場景和巨大的潛力，為傳統(tǒng)工業(yè)帶來了全新的變革機遇。
融合虛實推動工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展
2022年10月28日工業(yè)元宇宙協(xié)同發(fā)展組織成立，并發(fā)布了《工業(yè)元宇宙創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2022-2025)》(以下簡稱《行動計劃》)?！缎袆佑媱潯访鞔_了工業(yè)元宇宙的概念，指出它是在新發(fā)展理念指引下，在新一代信息技術(shù)引領(lǐng)下，借助新時代各類新技術(shù)群跨界融合，實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域中“人、虛擬空間與現(xiàn)實空間”虛實映射、交互、融合、以虛促實、以虛強實的工業(yè)全要素鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈(三鏈)智慧、協(xié)同、開放、服務(wù)、互聯(lián)的復(fù)雜數(shù)字工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)，是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的落地與拓展，是數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展的新型載體。
工業(yè)元宇宙的構(gòu)成主要包括五大體系：技術(shù)體系，標(biāo)準體系，產(chǎn)品體系，服務(wù)體系和保障體系等。其熱點技術(shù)包括5G、算力網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、人工智能技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、工業(yè)元宇宙平臺及先進計算等。
Omdia首席分析師蘇廉節(jié)指出，工業(yè)元宇宙最直接的價值在于將生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境里所有的內(nèi)容，包括生產(chǎn)設(shè)備和工具、運維設(shè)施、傳感器，及作業(yè)流程等數(shù)字化，呈現(xiàn)在虛擬世界里。這種呈現(xiàn)方式不僅是數(shù)字孿生，更是能容許用戶和各類數(shù)據(jù)直接進行各種交互調(diào)控的平臺，這種交互可以通過各種設(shè)備進行。
在有些人看來，工業(yè)元宇宙似乎是虛無縹緲的，但只有深入了解這一行業(yè)，才知其發(fā)展對工業(yè)意義重大，“因為業(yè)者終可以用更高階的視角來全方位地勘察、調(diào)整和優(yōu)化整個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的狀況，提升生產(chǎn)效率降低運維失誤，還能結(jié)合第三方的其他能力，如數(shù)據(jù)分析和人工智能，進而帶來產(chǎn)品質(zhì)量的提升。”蘇廉節(jié)說道。
加強算力建設(shè)支撐工業(yè)元宇宙大規(guī)模部署
德國的西門子公司作為工業(yè)4.0的先驅(qū)，提出了工業(yè)元宇宙的概念，旨在通過虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、數(shù)字孿生等技術(shù)，將物理世界中的工廠和設(shè)備虛擬化。這一概念得到了德國汽車制造業(yè)的廣泛響應(yīng)，特別是在生產(chǎn)線管理、質(zhì)量控制和供應(yīng)鏈優(yōu)化方面展現(xiàn)了巨大的潛力。隨著時間的推移，工業(yè)元宇宙的概念逐漸在全球范圍內(nèi)擴展，其他國家和行業(yè)也開始探索其應(yīng)用，如美國、日本、韓國等工業(yè)強國也在相關(guān)領(lǐng)域進行投資和研發(fā)，以求在未來的工業(yè)革命中占據(jù)領(lǐng)先地位。但工業(yè)元宇宙的發(fā)展仍處于初期階段。
中國作為全球制造業(yè)的重要基地，具備強大的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施和政策支持，是發(fā)展工業(yè)元宇宙的理想土壤。蘇廉節(jié)稱，全球超過三分之一的燈塔工廠位于中國，都具備著先進的自動化運維、數(shù)據(jù)采集和分析、通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等，為工業(yè)元宇宙奠定了很強的基石。
隨著中國工業(yè)元宇宙不斷演進與發(fā)展，取得了一定的成果。具體看來，從產(chǎn)品全生命周期的角度，工業(yè)元宇宙已在工業(yè)的研發(fā)階段、生產(chǎn)階段、管理階段、銷售階段、實訓(xùn)階段實現(xiàn)不同程度的應(yīng)用；從工業(yè)系統(tǒng)的層級來看，工業(yè)元宇宙已實現(xiàn)設(shè)備級、產(chǎn)線級、工廠級、產(chǎn)業(yè)鏈級應(yīng)用，皆大幅度地促進了企業(yè)提質(zhì)降本增效、服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈治理與供應(yīng)鏈優(yōu)化。
從具體場景來看，工業(yè)元宇宙已滲透到礦業(yè)、制造業(yè)、石油天然氣、新能源等多個行業(yè)。在礦業(yè)中，工業(yè)元宇宙能夠通過數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)建礦場的虛擬模型，實時監(jiān)控礦場的運作情況;通過AR和VR，工人可以在安全的虛擬環(huán)境中模擬危險操作，從而減少實際作業(yè)中的風(fēng)險。在石油天然氣行業(yè)，工業(yè)元宇宙通過數(shù)字化手段，虛擬化油氣田和管道網(wǎng)絡(luò)的運行情況，使得遠程監(jiān)控和運維成為可能。在新能源領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙幫助企業(yè)更好地管理和優(yōu)化分布式能源資源。通過虛擬現(xiàn)實和數(shù)字孿生技術(shù)，企業(yè)可以實時監(jiān)控風(fēng)電場、光伏電站等新能源設(shè)施的運行狀態(tài)，預(yù)測設(shè)備故障并優(yōu)化能量生產(chǎn)和分配。工業(yè)元宇宙的一個重要特性是其跨行業(yè)協(xié)同能力。例如，在新能源和制造業(yè)的結(jié)合中，企業(yè)可以利用工業(yè)元宇宙技術(shù)優(yōu)化綠色制造流程，減少碳排放，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等。
雖然中國在工業(yè)元宇宙取得了一定的進展，但在工業(yè)元宇宙的發(fā)展過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在蘇廉節(jié)看來，“目前中國的算力網(wǎng)絡(luò)會隨著智算中心的普及化而逐漸堅實，但基于運維和數(shù)據(jù)安全的考量，很多工廠可能不愿將自己的數(shù)據(jù)都傳輸?shù)皆贫?。由于現(xiàn)有的邊緣算力在短時間之內(nèi)無法支撐大規(guī)模的工業(yè)元宇宙，業(yè)者需要在邊緣端部署算力中心來支撐工業(yè)元宇宙的部署，特別是圖像顯示和人工智能訓(xùn)練和推理的運算能力。”
盡管如此，工廠元宇宙的發(fā)展前景被廣泛看好。中國的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)相對成熟，具備推動元宇宙發(fā)展的硬件和網(wǎng)絡(luò)條件。但行業(yè)需要在硬件、軟件和數(shù)據(jù)的互操作性上做出更多努力，明確數(shù)據(jù)治理規(guī)范，并得到政府政策的支持，工廠元宇宙有望成為未來工業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。
