元宇宙概念自問世以來引發了人們無限想象和熱議。其中,以工業互聯網和智能制造為基礎的工業元宇宙具有廣闊的前景。根據TrendForce集邦咨詢的預測,工業元宇宙將推動全球智能制造市場規模于2025年達5400億美元。研究數據顯示,在未來十年后,元宇宙、區塊鏈和4D打印技術將在工業進行廣泛應用。咨詢機構德勤表示,工業元宇宙未來市場空間巨大,也是互聯網發展到一定階段后的大勢所趨,各企業要根據不同工廠的實際情況、能力和水平,有針對性地嘗試工業元宇宙,積累經驗,為未來競爭做充分準備,共同促進工業轉型升級和高質量發展。
多重因素將促使元宇宙從概念走向流行,可為工業互聯網等帶來發展機遇。但工業元宇宙無論是理論、技術還是產品、基礎設施都不成熟。例如元宇宙在網絡傳輸能力、底層圖形技術的算力、圖形引擎開發及場景創新、虛擬世界與現實世界的協同等方面都面臨很大的技術限制。此外,目前智能制造過程中孿生化的核心業務內容和應用相對比較少。
這個局面對廣大工業企業,特別是希望借助新興技術和商業模式實現飛躍的企業而言是個良好的契機。企業應當抓住工業元宇宙技術探索和場景創新這個窗口期,結合工業制造現狀,選擇適合元宇宙化的場景進行探索和創新嘗試,持續加強技術及行業經驗積累,在市場處于先發優勢。
工業元宇宙目前尚無統一定義,德勤認為,基于工業互聯網支撐體系形成的工業元宇宙,是工業元宇宙技術與工業經濟深度融合的新型應用模式和工業生態。工業元宇宙通過打造與現實工業經濟映射和交互的虛擬世界,構建起工業產品全生命周期的虛實共生、企業和消費者智能高效閉環下的全息智能制造、智能經濟體系,從而推動工業互聯網走向更有效落地、更虛實融合的階段。
工業元宇宙是由一個復雜的多主體互動而形成的系統,它主要具備如下六大核心特性:虛擬生產、自主創造、沉浸體驗、交互與共同參與、共識機制、協同合作。支撐工業元宇宙的關鍵技術主要包括數字孿生技術、虛擬化技術、AI技術、區塊鏈、計算機圖形技術和算力技術。工業元宇宙涉及諸多行業,如汽車、能源、鋼鐵、機械裝備、電子制造等。
在工業智能制造領域,汽車行業一直走在工業技術前沿,工廠智能化相對成熟,因此也更容易實現工業元宇宙。工業元宇宙能夠整合整個汽車工廠業務流程、工廠空間、汽車生產過程,把資產、產品、流程、組織和人員等實體虛擬化表示,可實現實時3D設計協作、虛擬員工安全生產、智能化庫存、沉浸體驗式營銷,有望開創全新商業模式。
在能源行業,通過元宇宙的數字孿生相關技術,可對歷史數據進行挖掘,從大量的業務數據中獲取有效的、潛在有價值的信息;通過3D建模和數字孿生發現潛在的能源資源,結合專家經驗進行決策,為專家工作提供遠程支持;通過3D可視技術,配合XR終端,使操作員基于友善的交互界面對完整的能源制造流程進行3D可視控制,同時確保遠程專家可以和現場進行交流與互動,對現場情況進行指導、優化和輔助決策。數字孿生和虛擬空間技術特別適用于解決能源行業在上游能源獲取階段野外開采、海上勘探等面臨的生產安全問題。
在元宇宙應用模式方面,中國企業更多集中在虛擬產品和虛擬空間的應用。在汽車研發和制造環節的元宇宙場景應用主要以外資或合資企業居多,且主要以來自歐洲和美國品牌居多。整體而言,目前行業并沒有形成完整的端到端的元宇宙解決方案,大部分是局部場景的嘗試。
在工業元宇宙發展的大背景下,各廠家也紛紛基于之前的技術和行業經驗積累,開展數字孿生、虛擬工廠等相關業務探索。對工業企業而言,能否甄選出合適的技術平臺合作伙伴是向工業元宇宙轉型的關鍵之一。
(責編:李瑩瑩)