人類自步入文明社會以來，走過了農(nóng)耕時(shí)代、工業(yè)化時(shí)代，現(xiàn)在正加速進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在這一時(shí)代下，元宇宙這個面向未來的新型數(shù)字空間，開始從概念走向臺前，正逐步滲透到越來越多的領(lǐng)域。而工業(yè)作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中流砥柱，被視為元宇宙實(shí)現(xiàn)爆發(fā)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。
自從Facebook宣布將更名為Meta后，被遺忘已久的元宇宙概念突然間就成為了人們談?wù)摰脑掝}。元宇宙是一種沉浸式的交互式媒介，它將物理世界和數(shù)字世界結(jié)合在一起，允許人和物更直觀地與現(xiàn)場或遠(yuǎn)處的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)作。目前，有關(guān)元宇宙的話題大多集中在游戲、娛樂、社交等消費(fèi)領(lǐng)域，這次我們來聊一下工業(yè)元宇宙。
什么是工業(yè)元宇宙？
目前，工業(yè)元宇宙還沒有形成統(tǒng)一的定義，但根據(jù)德勤發(fā)布的《元宇宙綜觀——愿景、技術(shù)和應(yīng)對》對工業(yè)元宇宙的描述——基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐體系形成的工業(yè)元宇宙，是工業(yè)元宇宙技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)，通過打造與現(xiàn)實(shí)工業(yè)經(jīng)濟(jì)映射和交互的虛擬世界，構(gòu)建起工業(yè)產(chǎn)品全生命周期的虛實(shí)共生、企業(yè)和消費(fèi)者智能高效閉環(huán)下的全息智能制造、智能經(jīng)濟(jì)體系。簡單來說，工業(yè)元宇宙就是元宇宙與工業(yè)的融合，使現(xiàn)實(shí)的物理世界和虛擬的數(shù)字世界緊密結(jié)合。
看到對工業(yè)元宇宙的介紹，有些人可能就會立馬想到數(shù)字孿生。實(shí)際上，它們都是關(guān)于虛擬世界的概念，而且數(shù)字孿生是構(gòu)建工業(yè)元宇宙必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)字化交付技術(shù)提供了從工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)開始實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的可能，避免了對現(xiàn)實(shí)裝置進(jìn)行逆向建模的巨大工作量和時(shí)間成本。
二者之間的區(qū)別就在于，數(shù)字孿生是指物理空間中的對象在虛擬空間中的數(shù)字模型，該模型通過傳感器隨時(shí)獲取真實(shí)物體的數(shù)據(jù)。所以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)是構(gòu)建數(shù)字孿生的基礎(chǔ)，換句話說，為了使數(shù)字孿生準(zhǔn)確，將添加物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。此外，在虛擬世界中，數(shù)字孿生的外觀必須與物理世界相似。而工業(yè)元宇宙不僅是現(xiàn)實(shí)世界的映射，還可以實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)和交互。因此，既不需要物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，也不需要物理對象外觀，通常是一個可以改變物理規(guī)則的想象世界。
工業(yè)元宇宙的應(yīng)用場景
那么，隨著工業(yè)元宇宙的發(fā)展，它可以被應(yīng)用在哪些場景呢？
一是遠(yuǎn)程培訓(xùn)。工業(yè)元宇宙的全部目的是利用技術(shù)為工人提供安全的工作環(huán)境，因?yàn)樵谖锢砉S環(huán)境中與人打交道時(shí)，安全是首要考慮的問題。因此，考慮到這一點(diǎn)，工業(yè)企業(yè)可以借助采用工業(yè)元宇宙，實(shí)現(xiàn)虛擬參觀和課堂培訓(xùn)、重型設(shè)備的現(xiàn)場指導(dǎo)、工人的自我指導(dǎo)上崗、在遠(yuǎn)程、無風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際培訓(xùn)等。
二是產(chǎn)品組裝。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)元宇宙可以為生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)提供很多東西。工業(yè)元宇宙支持創(chuàng)建工業(yè)環(huán)境的數(shù)字孿生，以實(shí)時(shí)監(jiān)控復(fù)雜系統(tǒng)，并使用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實(shí)與它們進(jìn)行交互。這使得裝配團(tuán)隊(duì)能夠在虛擬裝配線上設(shè)計(jì)、開發(fā)和裝配實(shí)體產(chǎn)品和流程的數(shù)字孿生，包括：收集被監(jiān)控機(jī)器的狀態(tài)和行為信息、運(yùn)輸重型設(shè)備或系統(tǒng)、使用傳感器和執(zhí)行器實(shí)時(shí)采集過程數(shù)據(jù)等。
三是故障排除、測試和支持。未來工業(yè)元宇宙環(huán)境復(fù)制物理現(xiàn)實(shí)的能力將使后期生產(chǎn)的故障排除、測試和支持變得更加簡單。例如，測試新組件需要開發(fā)允許執(zhí)行測試場景的特定工具。這個極其昂貴但必要的過程，可以使用未來的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)大大簡化。
由此可見，工業(yè)元宇宙有潛力在數(shù)字和物理領(lǐng)域?yàn)橹圃焐烫峁┱嬲母郊又?，無論是在降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提高生產(chǎn)效率，還是在減輕勞動強(qiáng)度、提升安全方面，都具有極大的優(yōu)越性。
據(jù)TrendForce集邦咨詢發(fā)布的數(shù)據(jù)預(yù)測， 2025年工業(yè)元宇宙將催動全球智能制造市場規(guī)模突破 5400億美元，2021至2025 年復(fù)合成長率達(dá)15.35%。
值得一提的是，目前有多家企業(yè)在工業(yè)元宇宙領(lǐng)域已經(jīng)開始了布局，如2022年6月，西門子與英偉達(dá)深化合作，將旗下Siemens Xcelerator平臺與NVIDIA Omniverse平臺結(jié)合，創(chuàng)建一個工業(yè)元宇宙，降低工廠、建筑物的運(yùn)營成本，并加快新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度。2020年10月，據(jù)外媒報(bào)道，微軟的“工業(yè)元宇宙”計(jì)劃正在成形，該公司成立了一個名為“工業(yè)元宇宙核心”的新團(tuán)隊(duì)，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)用提供動力的工業(yè)控制系統(tǒng)。
寫在最后：
雖然工業(yè)元宇宙目前還處于早期階段，但隨著云計(jì)算、5G、芯片等基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善，工業(yè)元宇宙將迅速崛起?？梢钥隙ǖ氖?，工業(yè)企業(yè)沉浸在具有無限可能性的元宇宙世界中的日子似乎不遠(yuǎn)了。
