文|新工業(yè)洞察

到現(xiàn)在為止，元宇宙的概念和路徑其實都尚未清晰。

元宇宙并不等用于游戲、也不等同于VR、更不等同于虛擬世界。

關(guān)于“元宇宙”，比較認(rèn)可的思想源頭是弗諾·文奇在1981年出版的小說《真名實姓》中，創(chuàng)造性地構(gòu)思了一個通過腦機接口進入并獲得感官體驗的虛擬世界。

在外界對元宇宙概念還頭暈?zāi)垦r，與元宇宙相關(guān)的又一個新詞席卷了整個行業(yè)。

日前，微軟宣布，川崎重工已成為其“工業(yè)元宇宙”業(yè)務(wù)的新客戶。川崎重工計劃讓車間工人佩戴微軟HoloLens頭戴設(shè)備來輔助生產(chǎn)、維修和供應(yīng)鏈管理。微軟的工業(yè)元宇宙已有亨氏和波音兩家重要客戶。

除了微軟進軍“工業(yè)元宇宙”外，另一個科技巨頭英偉達也瞄向了“工業(yè)元宇宙”，基于Omniverse平臺、AI以及計算等技術(shù)，英偉達可以實現(xiàn)構(gòu)建工業(yè)元宇宙的成果。

可以預(yù)見的是，元宇宙是國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及工業(yè)企業(yè)，都想試圖去觸及并得以延展的一個領(lǐng)域。

窺探“工業(yè)元宇宙”

元宇宙，是在兩個背景下出現(xiàn)的，一方面，存在于線下場景的數(shù)字化中，主要體現(xiàn)在社交、消費互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，比如“社交元宇宙”、“游戲元宇宙”、“體育元宇宙”等；另一方面，源于產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，也就是工業(yè)元宇宙。

“工業(yè)元宇宙”最為簡單的理解，便是元宇宙相關(guān)概念、技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

與元宇宙類似，工業(yè)元宇宙不是一種技術(shù)，是一組技術(shù)概念的集合，它同樣是基于互聯(lián)網(wǎng)而生的，是數(shù)字信息高度發(fā)展的產(chǎn)物。

業(yè)內(nèi)提及比較多的一種定義：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(shù)與實體工業(yè)經(jīng)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(shù)，打通人、機、物、系統(tǒng)等領(lǐng)域的無縫連接，實現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)實工業(yè)結(jié)合，促進實體工業(yè)高效發(fā)展。

如果把元宇宙看成是虛擬、現(xiàn)實與人、思想、意識相結(jié)合的世界，那么，工業(yè)元宇宙是元宇宙的一部分。如果把元宇宙看成一種概念、一種技術(shù)，那么，工業(yè)元宇宙可以理解成元宇宙概念、技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，是元宇宙賦能工業(yè)，促進工業(yè)改進、創(chuàng)新，乃至革命的質(zhì)變因素。

目前，我國工業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要地位。公開數(shù)據(jù)顯示，2021年我國全部工業(yè)增加值達到372575億元，同比2020年增長9.6%，占比我國國民生產(chǎn)總值的32.58%。

因此，結(jié)合國家政策，將兩化融合、智能制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型與元宇宙結(jié)合，提高這些技術(shù)的水平、能力，將對工業(yè)產(chǎn)生巨大影響，將促進工業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用上升到一個新的水平。

外界普遍認(rèn)為，在工業(yè)領(lǐng)域，由數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)所構(gòu)建起的數(shù)字化制造體系，是“工業(yè)元宇宙”最為透明、高可靠、易操作的實現(xiàn)方法之一。

對于工業(yè)元宇宙帶來的價值，業(yè)內(nèi)也是眾說紛紜。

有支持者認(rèn)為，工業(yè)元宇宙將顛覆目前的經(jīng)濟社會結(jié)構(gòu)，不同的傳統(tǒng)行業(yè)將會在工業(yè)元宇宙中得到重生，是一次留給中國制造業(yè)彎道超車的歷史性機遇；反對者則認(rèn)為，工業(yè)元宇宙是概念炒作，目前離工業(yè)元宇宙的實現(xiàn)還存在遙遠(yuǎn)的距離，現(xiàn)在談?wù)摷儗佟盁o中生有”；甚至有部分人的觀點認(rèn)為，工業(yè)元宇宙就是工業(yè)烏托邦，是根本不存在的虛構(gòu)。

無可厚非的是，元宇宙的應(yīng)用已經(jīng)不只存在于消費領(lǐng)域，而是能推進工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

工業(yè)元宇宙，能做什么？

對于工業(yè)元宇宙，在外界和專家看來，應(yīng)該從可行性、必要性與迫切性方面進行分析、思考，要適度投入，結(jié)合具體細(xì)分領(lǐng)域、典型場景進行試探性推進。

目前，工業(yè)信息化發(fā)展的路徑呈現(xiàn)出五個層級，分別是單元應(yīng)用、系統(tǒng)化應(yīng)用，集成化應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，以及與更為廣泛的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。與之相當(dāng)?shù)模袠I(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，工業(yè)元宇宙的發(fā)展路徑也會呈現(xiàn)出類似的趨勢。

在此過程中，工業(yè)元宇宙主要承擔(dān)起兩方面的重要工作。一層，工業(yè)元宇宙需要強化物理世界與信息世界的聯(lián)動，保障信息為物理世界服務(wù)，才能真實推動工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；另一層，需要完成三個層面的信息整合，包括企業(yè)垂直信息整合、生產(chǎn)鏈條信息整合。

包括，設(shè)備信息、工控系統(tǒng)、工業(yè)軟件以及生產(chǎn)制造所涉及的設(shè)計、研發(fā)、制造、倉儲、銷售等環(huán)節(jié)信息，都是元宇宙應(yīng)用在工業(yè)行業(yè)以及工業(yè)企業(yè)所需要涉及到的信息。

而工業(yè)元宇宙所構(gòu)建的場景對象是一個確切的物理系統(tǒng)，系統(tǒng)中的組織關(guān)系和任務(wù)是明確的，所要解決的問題背后的問題也是明確的。

這意味著工業(yè)元宇宙不僅僅只是實現(xiàn)單個領(lǐng)域和生產(chǎn)線中的信息互動，而是同樣要做到多個領(lǐng)域、或者是行業(yè)內(nèi)多個企業(yè)的信息實現(xiàn)互聯(lián)互通，讓所有信息能夠為多個主體所服務(wù)。實現(xiàn)多個主體的互動、協(xié)同，達到實時性、精準(zhǔn)性、準(zhǔn)確性的生產(chǎn)目的。

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。在元宇宙環(huán)境中的模擬測試，可以讓工業(yè)企業(yè)為自身的生態(tài)系統(tǒng)測試數(shù)千種潛在場景，并為企業(yè)生產(chǎn)選擇最佳策略。通過這樣的方式和預(yù)測，企業(yè)不僅可以實時了解設(shè)備的運行情況，還可以預(yù)測生產(chǎn)設(shè)備未來的使用結(jié)果。

而生產(chǎn)級別的模擬只是一系列潛在工業(yè)級別應(yīng)用的開始，在《工業(yè)周刊》此前發(fā)布的一份報告中，IDC分析師JanBurian提供了一些引人注目的工業(yè)元宇宙將實現(xiàn)的用例：通過虛擬工廠參觀和互動組裝提升品牌知名度，利用數(shù)字人類模擬人類行為，實現(xiàn)機器、工廠、供應(yīng)鏈甚至整個生態(tài)系統(tǒng)的布局、性能和相互作用的模擬等，均可以通過工業(yè)元宇宙相關(guān)技術(shù)、應(yīng)用所實現(xiàn)。

可以看出，由元宇宙所構(gòu)成的相關(guān)解決方案、技術(shù)將會工業(yè)生產(chǎn)在諸多方面帶來實質(zhì)性的便利。

萬億市場顯現(xiàn)，缺的不僅是硬件落地

“工業(yè)元宇宙”的必經(jīng)之路，是數(shù)字孿生平臺，或者說數(shù)字孿生，是工業(yè)元宇宙發(fā)展所呈現(xiàn)出一種狀態(tài)。

數(shù)字孿生是現(xiàn)實世界向虛擬世界的1︰1映射，通過在虛擬世界對生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設(shè)備的控制來模擬現(xiàn)實世界的工業(yè)生產(chǎn)，更加注重“由虛向?qū)崱薄?/p>

而工業(yè)元宇宙所反映的虛擬世界不止有現(xiàn)實世界的映射，還具有現(xiàn)實世界中尚未實現(xiàn)甚至無法實現(xiàn)的體驗與交互，是“由虛向?qū)崱钡健疤搶崊f(xié)同”的轉(zhuǎn)變。

目前，泛行業(yè)在數(shù)字孿生上的應(yīng)用越來越普及。例如在港口場景中，通過動態(tài)數(shù)據(jù)實時驅(qū)動，在數(shù)字孿生全要素場景下，能夠覆蓋從貨物到港、裝卸、轉(zhuǎn)堆、倉儲及出港的全周期作業(yè)仿真。

而更為貼近我們?nèi)粘Ｉ畹念I(lǐng)域，如地鐵、社區(qū)等場景也已經(jīng)運用到了數(shù)字孿生相關(guān)技術(shù)。此前，51WORLD就與科大訊飛合作，為鄭州管城區(qū)平等街道社區(qū)打造了智慧社區(qū)平臺，從安全、服務(wù)、環(huán)境等方面全面賦能，為社區(qū)管理人員提供了三維可視化的直觀管理手段，形成了高效管理模式。

在外界看來，工業(yè)元宇宙可以看作是智能制造的“未來形態(tài)”。通過“工業(yè)元宇宙”賦能工業(yè)制造各環(huán)節(jié)、場景，使工業(yè)企業(yè)達到降低成本、提高生產(chǎn)效率的目的，實現(xiàn)智能制造的進一步升級。

當(dāng)前國內(nèi)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(chǎn)線生產(chǎn)的手機行業(yè)，可以說就是其中的典型之一。

目前，小米智能工廠一期已經(jīng)下線生產(chǎn)，二期工廠也將預(yù)計2023年底開始投入生產(chǎn)。小米智能工廠是高度智能化的“黑燈工廠”，內(nèi)部可以實現(xiàn)全程自動化無人生產(chǎn)，僅進行人工物料補給，真正做到自動化、信息化、智能化，年產(chǎn)量達到百萬臺級別。

除此之外，汽車制造也需要高度的全自動化智能生產(chǎn)線。國內(nèi)汽車廠商吉利汽車從新車設(shè)計、工藝開發(fā)、試產(chǎn)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；國外汽車廠商中，寶馬也與英偉達正開展虛擬工廠相關(guān)合作，寶馬將引入英偉達Omniverse平臺協(xié)調(diào)31座工廠生產(chǎn)，有望將寶馬生產(chǎn)效率提高30%。

而隨著元宇宙相關(guān)技術(shù)的逐步成熟，對于連接進入系統(tǒng)的主體、內(nèi)容將會越來越多。工業(yè)元宇宙的應(yīng)用場景將覆蓋產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計到銷售售后的全生命周期，“虛實協(xié)同”指導(dǎo)和推進工業(yè)流程優(yōu)化和效率提升，實現(xiàn)降本提效、高效協(xié)同、節(jié)能減排的效果。

機構(gòu)統(tǒng)計，2020年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增加值總體規(guī)模達到6520億元，2025年預(yù)計將達到16224億元。工業(yè)元宇宙作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更高級的形態(tài)，可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場持續(xù)發(fā)力和滲透。

但工業(yè)元宇宙的發(fā)展，與應(yīng)用在2C場景的元宇宙相似，都需要軟硬件的共同支持。除了芯片、傳感器、光學(xué)鏡頭、VR/AR設(shè)備等硬件設(shè)備作為底座外，同時，強大的算力、網(wǎng)絡(luò)、云平臺等基礎(chǔ)技術(shù)的支撐也至關(guān)重要。

對于工業(yè)行業(yè)而言，云化是必然的發(fā)展方向，云平臺將成為工業(yè)企業(yè)鏈接數(shù)字世界、虛擬世界交集的基礎(chǔ)與場所，制定更為完善地規(guī)范、接口、協(xié)議，是工業(yè)行業(yè)“上云”的基礎(chǔ)所在，才能更好地進行信息、資源的集成、統(tǒng)一。

但隨著網(wǎng)絡(luò)、云計算、芯片等基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善。或許，在一次漫不經(jīng)心的技術(shù)革命后，工業(yè)元宇宙就迅速崛起。