人類工程技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)歷了蒸汽時(shí)代、電氣時(shí)代、信息時(shí)代和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，工業(yè)元宇宙作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更高級(jí)的形態(tài)，正得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

       早在2013年，德國提出的工業(yè)4.0中，虛實(shí)融合仿真技術(shù)就被認(rèn)為是智能制造的核心。有觀點(diǎn)認(rèn)為，通過將信息物理系統(tǒng)、數(shù)字孿生與5G引發(fā)的AR、VR、AI計(jì)算機(jī)視覺、低時(shí)延遠(yuǎn)程控制等應(yīng)用按照“元宇宙”的概念有機(jī)整合，便構(gòu)建起了“工業(yè)元宇宙”。

       與消費(fèi)元宇宙相比，工業(yè)元宇宙更重視“由虛向?qū)?rdquo;的過程，關(guān)注解決確切場(chǎng)景中的具體問題，將覆蓋工業(yè)生產(chǎn)全鏈條環(huán)節(jié)，元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值或遠(yuǎn)大于消費(fèi)領(lǐng)域。

       工業(yè)元宇宙現(xiàn)階段的落地情況如何，未來又將走向何方？

       01 巨頭集體押注

       目前，元宇宙戰(zhàn)場(chǎng)上硝煙彌漫，雖然人們?cè)谔摂M世界里生活、游戲、工作聽起來像一個(gè)美好的藍(lán)圖，但實(shí)際來看，微軟、英偉達(dá)、Meta等全球巨頭的目光并沒有局限在普通消費(fèi)者的需求，這也是工業(yè)元宇宙商業(yè)應(yīng)用發(fā)展更快的原因之一。

       據(jù)外媒報(bào)道，微軟的“工業(yè)元宇宙”計(jì)劃正在成形，公司內(nèi)部成立了一個(gè)新的團(tuán)隊(duì)，名為“工業(yè)元宇宙核心”，該團(tuán)隊(duì)將專注于創(chuàng)建身臨其境的軟件界面，用于為發(fā)電廠、工業(yè)機(jī)器人和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用提供動(dòng)力的工業(yè)控制系統(tǒng)。

       例如，微軟在與川崎重工的合作中，通過AR創(chuàng)建出一個(gè)能復(fù)刻現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化工作空間，從而加快維修和啟動(dòng)新的生產(chǎn)線等流程。川崎重工的車間工人可以佩戴微軟HoloLens頭顯設(shè)備來輔助生產(chǎn)、維修和供應(yīng)鏈管理。

       在AR的幫助下，工人能夠更快發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線發(fā)生故障的原因。同時(shí)，專業(yè)維修人員可不再親自到現(xiàn)場(chǎng)，而是直接通過AR的視覺提示，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)佩戴頭顯的工人修理損壞部件。

       可以說，從單個(gè)螺絲到整個(gè)工廠，物理世界的所有細(xì)節(jié)都能夠在虛擬空間得到復(fù)制，此技術(shù)還能讓車間管理人員遠(yuǎn)程管理新開設(shè)的生產(chǎn)線，有效解決供應(yīng)鏈問題。

       02 制造業(yè)距離元宇宙還有多遠(yuǎn)

       我國是全球唯一擁有全部工業(yè)門類的國家，豐富的制造業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景正等待著元宇宙潮水的潤澤。

       工信部發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》中明確提出“通過財(cái)政資金促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，支持面向工業(yè)、文化、教育等重點(diǎn)行業(yè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用”。


       2022年開始，國內(nèi)多地政府也開始推動(dòng)元宇宙產(chǎn)業(yè)前瞻性布局，并陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)配套政策、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)園區(qū)、設(shè)立專項(xiàng)基金、引進(jìn)相關(guān)企業(yè)與人才，引導(dǎo)元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

       但對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)而言，不管名詞有多么深?yuàn)W，只有真正能夠應(yīng)用到工廠的技術(shù)，才有現(xiàn)實(shí)價(jià)值和意義。根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020 年中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到 39.2 萬億元人民幣，占 GDP 比重達(dá) 到 38.6%。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在 GDP 所占比重更大，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，傳統(tǒng)制造業(yè)距離元宇宙究竟還有多遠(yuǎn)？

       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(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)的手機(jī)行業(yè)，就是典型之一。

       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(jì)于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(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化無人生產(chǎn)，僅進(jìn)行人工物料補(bǔ)給，真正做到自動(dòng)化、信息化、智能化，年產(chǎn)量達(dá)到百萬臺(tái)級(jí)別。

       此外，汽車制造也需要高度的全自動(dòng)化智能生產(chǎn)線。國內(nèi)汽車廠商吉利汽車從新車設(shè)計(jì)、工藝開發(fā)、試產(chǎn)驗(yàn)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。

       在國內(nèi)諸如中國石油、國家電網(wǎng)、寶鋼股份、伊利等知名企業(yè)已經(jīng)開始采用AR遠(yuǎn)程協(xié)助解決方案，應(yīng)用于物流倉儲(chǔ)、能源電力、快消制造等應(yīng)用場(chǎng)景。

       而隨著元宇宙相關(guān)技術(shù)的逐步成熟，工業(yè)元宇宙的應(yīng)用場(chǎng)景將覆蓋產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計(jì)到銷售售后的全生命周期，“虛實(shí)協(xié)同”指導(dǎo)和推進(jìn)工業(yè)流程優(yōu)化和效率提升，以實(shí)現(xiàn)降本增效、高效協(xié)同和節(jié)能減排。

       03 工業(yè)元宇宙的“未來形態(tài)”

       有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2027年工業(yè)元宇宙將在底層技術(shù)上取得突破，2032年前實(shí)現(xiàn)跨越式轉(zhuǎn)型，并在2032年前初具規(guī)模。

       在京東集團(tuán)高級(jí)副總裁、探索研究院院長陶大程看來，目前元宇宙在實(shí)體經(jīng)濟(jì)的賦能落地上逐漸分化為兩條路徑，首先是生產(chǎn)范式的轉(zhuǎn)變，“創(chuàng)造一個(gè)高精度的數(shù)字孿生場(chǎng)景，把現(xiàn)實(shí)世界中的問題映射進(jìn)元宇宙中，在元宇宙中仿真尋找解決方案，再把最優(yōu)解部署回現(xiàn)實(shí)世界。”他認(rèn)為這可以大大減少物理世界的調(diào)優(yōu)與試錯(cuò)等環(huán)節(jié)，達(dá)到研發(fā)周期縮短、創(chuàng)新能力提高等效果。


       其次是優(yōu)化范式的轉(zhuǎn)變。在他看來，傳統(tǒng)制造業(yè)一大痛點(diǎn)是冗長的生產(chǎn)環(huán)境中各個(gè)信息孤島，只能進(jìn)行單點(diǎn)優(yōu)化，效率提升非常困難。而工業(yè)元宇宙將打破數(shù)據(jù)孤島，以統(tǒng)一的元宇宙信息模型對(duì)全鏈路信息進(jìn)行表達(dá)，將單點(diǎn)優(yōu)化范式轉(zhuǎn)型升級(jí)為全鏈路協(xié)同優(yōu)化。

       另有觀點(diǎn)認(rèn)為，工業(yè)元宇宙是使用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的社會(huì)屬性和自然屬性進(jìn)行重構(gòu)和再創(chuàng)造的能力集合，不止于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的升級(jí)，還會(huì)帶來數(shù)字融合為主題的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，為不同層次的實(shí)體企業(yè)共享數(shù)字經(jīng)濟(jì)的增長紅利敞開機(jī)會(huì)窗口。