工業(yè)元宇宙構建未來工業(yè)新藍圖

文 | 本刊記者 石菲

在人類歷史上，從來沒有任何一個時代像今天這樣——科技領域最尖端的進步能夠以極快的速度推動產業(yè)和商業(yè)走向成熟，給億萬普通人的生活帶來巨大的變化。云計算、人工智能（AI )、虛擬現(xiàn)實（VR )、數(shù)字孿生等不斷涌現(xiàn)的新技術，一次次地刷新著人們的認知，從底層改造和重塑我們的生活方式、消費習慣、生產關系和商業(yè)結構。

當前，數(shù)字經濟發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，正在成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。

隨著數(shù)字經濟步入從量變到質變的新階段，人類思考問題的方式已經逐漸由以物理世界為重心向以數(shù)字世界為中心遷移。元宇宙概念恰逢其時，成為近幾年業(yè)界追逐的熱點。

繼2 0 2 1年底將“元宇宙”寫入地方“十四五”產業(yè)規(guī)劃后， 7月8日，上海發(fā)布《上海市培育“元宇宙”新賽道行動方案（2022-2025年）》，提出到2025年元宇宙相關產業(yè)規(guī)模達到3500億元，帶動全市軟件和信息服務業(yè)規(guī)模超過1.5萬億元、電子信息制造業(yè)規(guī)模突破5500億元。

元宇宙在受到追捧的同時，也有一些劣勢不容回避。在概念火爆的同時，缺乏落地路徑，容易落入炒作怪圈，使得元宇宙頗有一些“脫實向虛”的味道。

而元宇宙在工業(yè)領域的應用價值遠遠大于消費領域。特別是近年來制造業(yè)轉型升級為工業(yè)元宇宙打下了技術基礎。從兩化融合到工業(yè)4.0，再到制造強國戰(zhàn)略，工業(yè)數(shù)智化成為傳統(tǒng)工業(yè)轉型升級，實體經濟振興，中國經濟換道超車的最重要抓手。工業(yè)元宇宙可以加速工業(yè)企業(yè)的數(shù)智化進程，助力實體經濟轉型升級，幫助中國經濟換道超車。

工業(yè)元宇宙可以覆蓋工業(yè)生產全鏈條環(huán)節(jié)，工信部《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”。今年5月消息，工業(yè)互聯(lián)網平臺企業(yè)雪浪云宣布完成超3億元人民幣B輪融資。本輪融資后，雪浪云將強化核心技術平臺雪浪OS，建設工業(yè)元宇宙的數(shù)字底座。

工業(yè)元宇宙同樣也是各個地方政府的規(guī)劃重點，上海、廣州、無錫、武漢等多地的相關政策均鼓勵元宇宙在包括工業(yè)制造、社交娛樂等領域的應用，推動元宇宙與實體經濟相融合。

本期封面故事聚焦工業(yè)元宇宙，嘗試為讀者解釋工業(yè)元宇宙的概念與應用場景，涉及到的技術以及未來的發(fā)展趨勢。

“由虛向實”的工業(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，關注解決各種應用場景中的具體問題。

根據(jù)業(yè)內提及較多的定義：工業(yè)元宇宙是以XR、數(shù)字孿生為代表的新型信息通信技術與實體工業(yè)經濟深度融合的新型工業(yè)生態(tài)。通過XR、AI、loT、云計算、數(shù)字孿生等技術，打通人、機、物、系統(tǒng)等領域的無縫連接，實現(xiàn)數(shù)字技術與現(xiàn)實工業(yè)結合，促進實體工業(yè)高效發(fā)展。

與數(shù)字孿生不同，工業(yè)元宇宙要實現(xiàn)的不是單個領域和生產線中的信息互動，而是將客戶、供應商等行業(yè)內多個企業(yè)的信息在工業(yè)生產、流通等整個生命周期中實現(xiàn)互聯(lián)互通，讓所有信息能夠為多個主體所服務。

換句話說，工業(yè)元宇宙在虛擬空間中實現(xiàn)對研發(fā)設計、生產制造、營銷銷售、售后服務等環(huán)節(jié)和場景的全面模擬，將覆蓋工業(yè)生產全鏈條環(huán)節(jié)。將現(xiàn)實工業(yè)環(huán)境中的研發(fā)設計、生產制造、營銷銷售、售后服務等環(huán)節(jié)和場景在虛擬空間實現(xiàn)全面部署，通過打通虛擬空間和現(xiàn)實空間實現(xiàn)工業(yè)的改進和優(yōu)化，形成全新的制造和服務體系，達到降低成本、提高生產效率、高效協(xié)同的效果，促進工業(yè)高質量發(fā)展。

工業(yè)元宇宙拓展企業(yè)視野

與消費元宇宙不同，工業(yè)元宇宙的重點是成熟技術的場景創(chuàng)新。例如，工業(yè)元宇宙可能會把數(shù)字孿生帶到一個全新的水平。

在“工業(yè)元宇宙”的藍圖中，數(shù)字孿生技術扮演了舉足輕重的角色。數(shù)字孿生技術不僅可以讓我們看到產品外部的變化，更可以看到產品內部每一個零部件的工作狀態(tài)，進行預測性的決策。

在工業(yè)元宇宙中，數(shù)字孿生技術將向更廣泛的部署和更深入的操作發(fā)展，如數(shù)字孿生的使用可能會從員工培訓、遠程診斷、能源監(jiān)控和預防性維護等領域擴展到整個工廠的所有流程，甚至參與公司跨部門協(xié)作框架。

再加上AR、VR等技術，工業(yè)元宇宙可以進行協(xié)作產品開發(fā)，提升供應鏈透明度，加快生產過程，降低生產誤差等，新產品只有在仿真驗證過之后才轉入物理世界實際生產，并且可以隨時得到 AI 的指導與決策支撐，提前驗證結果實時糾錯。在工業(yè)元宇宙中，企業(yè)的產品設計、工藝開發(fā)、試產測試、經營管理、市場營銷都可以以開放的形式面向全社會。虛擬世界與現(xiàn)實世界的各項決策與結果都可以通過區(qū)塊鏈記錄下來，作為考核與審計的依據(jù)。

由于貫穿工業(yè)產品的整個生命周期，工業(yè)元宇宙會將現(xiàn)在所有智能制造的應用場景和空間進行延伸，比如會從數(shù)字孿生擴展到數(shù)字原生，智能技術的應用會從車間擴展到整個企業(yè)，從單個企業(yè)擴展到供應鏈。

以工業(yè)互聯(lián)網為例，如果說工業(yè)互聯(lián)網是將虛實連接在一起，而工業(yè)元宇宙下的虛體和實體不僅要共生，還要相互協(xié)同，指導實體的同時又不斷豐富虛體的相應運行。

工業(yè)互聯(lián)網扮演的主要是基礎設施的角色，更強調物理硬件和系統(tǒng)的聯(lián)動，主要負責物理現(xiàn)實世界的打通。而工業(yè)元宇宙，還要進一步結合5G、AR、VR、AI計算機視覺、區(qū)塊鏈等技術，按照全新的規(guī)則重新整合。工業(yè)元宇宙會繼續(xù)強化虛擬世界和現(xiàn)實世界的聯(lián)動，讓數(shù)據(jù)信息更深入地服務于企業(yè)運營、資源調度、人員協(xié)同等方面。

此外，伴隨著元宇宙概念的外延，工業(yè)元宇宙內部隱藏的應用價值正在為各行業(yè)所逐步挖掘。工業(yè)元宇宙的價值功能，除了滿足企業(yè)已經存在的需求外，還將帶動新的需求，拓展企業(yè)視野，打破市場邊界，衍生新興產業(yè)。

因此，工業(yè)元宇宙也被譽為將是未來產業(yè)的競爭戰(zhàn)場。

不過當下，工業(yè)元宇宙仍處于初級階段。支撐工業(yè)元宇宙發(fā)展的，既包括強大的算力、AI、數(shù)字孿生等基礎技術，也包括強大的芯片、傳感器、光學鏡頭、VR/AR等硬件設備，在技術發(fā)展的同時生態(tài)體系建設同樣不可或缺。