
各行各業都在從自身角度為火熱的元宇宙新賽道賦予不同的定義、烙上獨有的印記,與更易變現的消費元宇宙和元素更為駁雜的城市元宇宙相比,被視為工業互聯網升級發展新形態的工業元宇宙為制造業企業創新發展、搶占先機提供了更多空間與機會。在各國政府和產業界的大力推動下,涵蓋不同領域、不同體量的企業的工業元宇宙漸已成形,初步實現虛實協同、生態連通,助益智能制造順勢邁進新階段,展現未來形態。
工業互聯網與工業元宇宙
傳統制造借助工業互聯網之力提高生產效率、降低生產成本已成趨勢,而結合工業元宇宙轉型智能制造,則將讓企業在降本提效、高效協同、節能減排等方面更加事半功倍。
橫琴數鏈數字金融研究院學術與技術委員會主席朱嘉明指出,“元宇宙化在工業上的實施不是把工業簡單通過數字技術孿生到虛擬空間狀態,而是整個工業的制造過程、工藝過程、所有的細節不僅可以數據化、智能化,而且是可視化、即時化,實現虛擬與現實的直接映射?!惫I元宇宙將解決人力、機器人于生產現場管理的死角,在工業元宇宙狀態下,可以真正實現對生產場景的360度全息即時的觀察和管理,而此前的工業互聯網顯然未做到這一點。
關于如何在元宇宙背景下梳理智能制造的發展思路,中國機電一體化協會會長李亞平建議,“通過工業元宇宙體系構建,立足制造本質,緊扣智能特征;以工藝、裝備為核心;以數據為基礎;依托制造單元、車間、工廠、供應鏈和產業集群等載體;構建虛實融合、知識驅動、動態優化、安全高效的智能制造系統,實現工業元宇宙和智能制造深度融合發展?!必灤┕I產品整個生命周期的工業元宇宙將現有智能制造的應用場景和空間進行無邊界的延伸,將數字孿生擴展至數字原生,將智能技術應用從單獨的車間擴展至整個企業,從單個企業擴展到供應鏈上下游企業集群。
工業元宇宙背后的技術基石仍是工業互聯網所運用的那些數字技術,但更強調數字身份、數字資產的引入與合理運用。架設起虛擬工廠的工業元宇宙讓高效精益化生產成為現實,為實時監控產業鏈異常提供了解決之道,亦可通過合約信用和虛擬展示強調協同生產與個性化定制,并極大促進了人員培訓便利化,增強培訓實效。正如中國信通院工業互聯網與物聯網研究所技術研究部主任池程所說,“工業元宇宙的落腳點是工業生產,與消費元宇宙不同的是,工業元宇宙更強調可視化、準確性和調優性,比起構建新的場景和體驗而言,工業元宇宙更關注解決確切場景中的確切問題。工業元宇宙將會給我們帶來可視化體驗更好、準確性更高、性能更突出的數字化生產系統和智能化應用,有效提升工業生產的效率、降低工業生產的能耗。”
不過,即便工業元宇宙助力智能制造進入了新階段,現實中仍有為數眾多的技術難題待解,比如數據完全轉化為3D狀態就未能實現,現實中的數據抓取后想要于元宇宙中完全同步也存在一定的時延,這些極具挑戰性的難題尚需要付出時間和成本來逐一攻克。同時,工業互聯網所面臨的問題在工業元宇宙里同樣存在,比如操作系統的開放與標準化、各平臺體系相互之間的融通問題,在目前階段的工業元宇宙里,數據壁壘和孤島只是換了一種形式存在,并沒有完全消弭。
打開萬億規模產業新機遇
年均復合增長率超過15%的工業元宇宙市場發展得越快,智能制造整體市場增長率的提高就越可觀。由此,政府強力推進,企業點狀突破,關于工業元宇宙的競爭已在全球范圍掀起,美國、歐盟、日本、韓國等國家和地區均發布相關規劃,進行工業元宇宙的新場景探索,并關注相關的監管問題。
國內那些在產業數字化轉型和智慧城市建設方面拓展有成的城市或地區有望實現工業元宇宙的率先落地。已經公布元宇宙發展路線圖的20多個省市中,具有雄厚制造業基礎的上海、廣州、無錫、武漢等地相繼出臺政策、方案鼓勵工業元宇宙拓展。比如《上海市制造業數字化轉型實施方案》提出,“加快工業元宇宙創新應用;加快5G、AI、AR/VR/MR、區塊鏈、數字孿生等數字技術在制造業領域的深度拓展和融合應用。聚焦航空、汽車、核電、生物醫藥、消費品等領域,建設一批無邊界協同設計、虛擬研發優化、多維仿真制造、測試驗證優化、遠程運維、資產管理等應用場景。建設航空、時尚消費品工業元宇宙平臺,實現全生產要素互聯、顯性化智能決策與輔助生產管理,以及產品全生命周期的透明化管控?!本邆湎嚓P資源稟賦的城市或可選擇先行打造消費元宇宙,重點培育工業元宇宙,迭代升級城市元宇宙的發展路徑,期間著力搭建跨學科、大協作、高強度的工業元宇宙協同創新基礎平臺成為關鍵。
在元宇宙的藍海里撲騰,資金與技術雙全的科技巨頭有著天然的優勢,目前一眾巨頭里當屬微軟的探行最為有力,其推出的工業元宇宙方案已經為川崎重工、亨氏公司、波音公司等不同產業領域的頭部企業所采用,主要為企業所屬的智能工廠制造機器人。
已有的諸多案例表明,工業元宇宙確實可使工業生產更協同、更高效、更安全、更智能、更精準和更低成本。早早吃到工業互聯網紅利的車企在工業元宇宙領域布局最早、效果最佳,寶馬引入英偉達的工業元宇宙平臺協調生產后,計劃將生產效率提高30%,實現每56秒生產一輛整車,剛剛擊敗一眾對手成為德國最暢銷汽車的特斯拉也在工業元宇宙領域動作頻頻。