工业元宇宙赋能智能制造全面升级
作者 | 链向科技2022-04-15
从互联网行业兴起的元宇宙概念正在席卷全球。Research and Markets报告显示，预计到2030年，全球元宇宙市场规模达到6788亿美元，年复合增长率为39.4%。
元宇宙作为基于数字技术的“虚实形态”，在To C端可以给人们带来数字生活和工作上的改变。而工业元宇宙的兴起，让元宇宙在To B端的应用更加值得期待。
从“元宇宙”到“工业元宇宙”
清华大学新媒体研究中心发布的《2020-2021年元宇宙发展研究报告》曾这样总结元宇宙的基本含义：“‘元宇宙’是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，基于区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合，并且允许每个用户进行内容生产和编辑。”
工业元宇宙即元宇宙相关技术在工业领域的应用，将现实工业环境中研发设计、生产制造、营销销售、售后服务等环节和场景在虚拟空间实现全面部署，通过打通虚拟空间和现实空间实现工业的改进和优化，形成全新的制造和服务体系，达到降低成本、提高生产效率、高效协同的效果，促进工业高质量发展。
数字孪生在工业领域已经被广泛应用，工业元宇宙的兴起赋予了它新的生命。工业元宇宙比数字孪生具有更大的想象力，工业元宇宙更加重视虚拟空间和现实空间的协同联动，可以说是从“由虚向实”向“虚实协同”的转变，从而实现虚拟操作指导现实工业。虚拟现实是现在元宇宙中应用最为广泛的技术，在产业端，工人戴上VR眼镜后可以看到现实中看不到的零件，从而进行更加复杂的操作，可以视为元宇宙在工业领域较为容易落地的应用。受疫情影响，我国经济增速放缓，制造业也面临从开拓增量市场到升级存量市场的转变。利用数字化、信息化技术进行改造，突破存量市场带来的“内卷化”困境，正成为众多企业数字化转型的方向。而工业元宇宙的出现为中国制造向中国智造转型升级增添了加速度。
赛迪顾问智能制造研究中心认为，元宇宙相关技术在工业领域的应用将赋能工业产品生命周期的各个场景，能够有效促进工业领域智能化升级，其应用价值将远大于消费领域。工业元宇宙可以看作智能制造的“未来形态”，以推动虚拟空间和现实空间联动为主要手段，强调在虚拟空间中映射、拓宽实体工业能够实现的操作，通过在虚拟空间的协同工作、模拟运行指导实体工业高效运转，赋能工业各环节、场景，使工业企业达到降低成本、提高生产效率的目的，促进企业内部和企业之间高效协同，助力工业高质量发展，实现智能制造的进一步升级。TrendForce集邦咨询表示，智能制造有望借助元宇宙热潮，催动相关技术加速开发，推动全球市场规模于2025年一举突破5400亿美元，2021年至2025年复合增长率达15.35%。
工业元宇宙全面赋能智能制造
未来，基于越来越完善的新型基础设施，工业元宇宙的应用场景将大大拓宽，有望覆盖从研发到售后服务的产品全生命周期。通过工业元宇宙平台，能够沉浸式体验虚拟智能工厂的建设和运营过程，与虚拟智能工厂中的设备、产线进行实时交互，可以更加直观、便捷地优化生产流程，开展智能排产。在这方面，宝马与英伟达正开展虚拟工厂相关合作，宝马引入英伟达元宇宙平台（Omniverse平台）协调31座工厂生产，有望将宝马的生产效率提高30%。员工培训有可能成为工业元宇宙最先应用的领域之一。工业元宇宙能够有效提高教学培训效率，为高等院校、企业等组织提供培训学生、员工专业技能的虚拟设备，让学员更加直观地操作生产设备。除此之外，对于应用标准高、测试要求复杂的产品，工业元宇宙能够提供虚拟环境以开展试验验证和产品性能测试。通过虚实结合实现物理空间和虚拟空间的同步测试，更加直观地感受产品的内外部变化，提高测试认证效率和准确性。波音公司计划在元宇宙中打造虚拟三维数字孪生飞机，并开发一个能够运行模拟飞行环境的生产系统，工程师可以在数字孪生系统中进行设计，也可以进行更为复杂和精细化的测试。工业元宇宙的发展需要强大的算力、网络等基础技术作为底座，同时，芯片、传感器、光学镜头、VR/AR设备等硬件设备的支撑也至关重要。值得注意的是，产业界在迎接元宇宙热潮的同时，更应该脚踏实地将相关技术的基础打牢，避免因跟风导致泡沫化的现象。发展工业元宇宙，一方面，要加速数字化、算力等新型基础设施建设，加强云计算、大数据、人工智能等基础技术研究。另一方面，应加强VR/AR等相关硬件设备研发与应用，推进光学镜头、显示面板、主控芯片、传感器、存储器等关键设备技术升级，加速补齐短板，为元宇宙赋能智能制造奠定基础。
