人類自步入文明社會以來，走過了農耕時代、工業化時代，現在正加速進入數字經濟時代。在這一時代下，元宇宙這個面(mian)向未(wei)來的新型(xing)數(shu)字(zi)空(kong)間，開(kai)始從(cong)概念(nian)走向臺前，正逐步(bu)滲透到越(yue)來越(yue)多(duo)的領(ling)域。而工業作為社會(hui)經濟發(fa)展(zhan)的中流砥柱，被視為元宇宙實現(xian)爆發(fa)應用的重要領(ling)域。
自從Facebook宣布將更名為(wei)Meta后，被遺(yi)忘已久的(de)(de)元宇(yu)宙概念(nian)突然間就成為(wei)了(le)人(ren)們(men)談論的(de)(de)話題。元宇(yu)宙是(shi)一種沉浸式的(de)(de)交互式媒(mei)介，它將物理世界和(he)數字世界結合在一起，允許人(ren)和(he)物更直觀地與現場或遠(yuan)處的(de)(de)復雜系(xi)統進行協作。目前，有關元宇(yu)宙的(de)(de)話題大多(duo)集中在游(you)戲(xi)、娛樂、社交等消費領(ling)域，這(zhe)次我們(men)來聊一下工業元宇(yu)宙。
什么(me)是工業元宇宙(zhou)？
目前，工業元宇宙還沒有形成統一的定義，但根據德勤發布的《元宇宙綜觀——愿景、技術和應對》對工業元宇宙的描述——基于工業互聯網支撐體(ti)系形(xing)成的(de)工業元宇(yu)(yu)宙，是(shi)工業元宇(yu)(yu)宙技術與工業經濟(ji)(ji)深度(du)融合(he)的(de)新型應用模式和(he)(he)工業生(sheng)態(tai)，通(tong)過打造(zao)(zao)與現(xian)實工業經濟(ji)(ji)映(ying)射和(he)(he)交互(hu)的(de)虛(xu)(xu)擬世界，構(gou)建起(qi)工業產品全生(sheng)命周期的(de)虛(xu)(xu)實共生(sheng)、企(qi)業和(he)(he)消費者智能高效閉環下的(de)全息智能制(zhi)造(zao)(zao)、智能經濟(ji)(ji)體(ti)系。簡(jian)單來說，工業元宇(yu)(yu)宙就是(shi)元宇(yu)(yu)宙與工業的(de)融合(he)，使現(xian)實的(de)物(wu)理(li)世界和(he)(he)虛(xu)(xu)擬的(de)數(shu)字世界緊密(mi)結合(he)。
看到對工業元宇宙的介紹，有些人可能就會立馬想到數字孿生。實際上，它們都(dou)是關(guan)于虛(xu)擬世(shi)界的概念，而且(qie)數(shu)字孿生(sheng)是構(gou)建工(gong)業元宇宙必不可(ke)少(shao)的關(guan)鍵(jian)技術。數(shu)字化交付技術提供(gong)了從(cong)工(gong)業裝置的設計開始實現(xian)數(shu)字孿生(sheng)的可(ke)能，避(bi)免了對現(xian)實裝置進行逆向建模的巨大工(gong)作量(liang)和時間成本。
二者之間的區別就在于，數字孿生是指物理空間中的對象在虛擬空間中的數字模型，該模型通過傳感器隨時獲取真實物體的數據。所以物聯網設備的(de)數(shu)據(ju)(ju)是(shi)構建數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)基礎，換句話說，為了使數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生準確，將添加物聯網(wang)數(shu)據(ju)(ju)。此(ci)外，在虛擬世(shi)界(jie)(jie)中，數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)外觀必須與物理世(shi)界(jie)(jie)相似。而工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙不(bu)僅是(shi)現實世(shi)界(jie)(jie)的(de)映射，還可(ke)以實現超(chao)越現實的(de)體驗和交互(hu)。因此(ci)，既不(bu)需(xu)要(yao)物聯網(wang)數(shu)據(ju)(ju)，也不(bu)需(xu)要(yao)物理對(dui)象外觀，通常是(shi)一個可(ke)以改(gai)變物理規則的(de)想象世(shi)界(jie)(jie)。
工業元宇宙(zhou)的應用場(chang)景
那么，隨著工業元宇宙(zhou)的發展，它可以被應用在哪些場景(jing)呢？
一是(shi)遠(yuan)程培(pei)(pei)訓。工(gong)業元(yuan)宇宙(zhou)(zhou)的(de)全(quan)(quan)部目的(de)是(shi)利用技術為(wei)工(gong)人(ren)提供安全(quan)(quan)的(de)工(gong)作環(huan)境(jing)，因為(wei)在物理工(gong)廠(chang)環(huan)境(jing)中(zhong)與人(ren)打(da)交道時，安全(quan)(quan)是(shi)首(shou)要考慮的(de)問題。因此，考慮到這一點，工(gong)業企業可(ke)以借(jie)助采用工(gong)業元(yuan)宇宙(zhou)(zhou)，實現(xian)虛擬(ni)參觀和課堂培(pei)(pei)訓、重型設備的(de)現(xian)場指導、工(gong)人(ren)的(de)自我指導上崗(gang)、在遠(yuan)程、無風險的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行實際培(pei)(pei)訓等。
二是產品組裝。隨著數字孿生技術的快速發展，工業元宇宙可以為生產團隊提供很多東西。工業元宇宙支持創建工業環境的數字孿生，以實時監控復雜系統，并使用人工智能、物聯網和(he)(he)(he)虛擬現實與它們進行(xing)交互。這(zhe)使得裝配團隊能夠在虛擬裝配線(xian)上(shang)設計、開發和(he)(he)(he)裝配實體產品和(he)(he)(he)流(liu)程的數字孿生，包括(kuo)：收集被監控機器的狀(zhuang)態和(he)(he)(he)行(xing)為(wei)信息、運輸重型設備(bei)或(huo)系統、使用傳感器和(he)(he)(he)執行(xing)器實時(shi)采集過程數據(ju)等。
三(san)是故障(zhang)排(pai)除、測(ce)試和支持。未(wei)來工業元宇宙環境復制物理現實(shi)的能力將(jiang)使后期生產的故障(zhang)排(pai)除、測(ce)試和支持變得更加簡單。例如，測(ce)試新組件需要開發(fa)允許執(zhi)行測(ce)試場景(jing)的特定工具。這個極其昂貴(gui)但必要的過程，可以使用未(wei)來的數(shu)字生態系統(tong)大(da)大(da)簡化。
由此(ci)可見，工業(ye)元宇(yu)宙(zhou)有(you)潛力(li)在數字和物理領域為制(zhi)造商(shang)提(ti)(ti)供真正的附加值，無(wu)論是在降低產(chan)(chan)品開(kai)發(fa)成本(ben)、提(ti)(ti)高生產(chan)(chan)效(xiao)率，還是在減輕勞動強(qiang)度、提(ti)(ti)升安全方面(mian)，都具(ju)有(you)極(ji)大的優越性。
據(ju)TrendForce集(ji)邦(bang)咨詢(xun)發布的(de)數據(ju)預測， 2025年(nian)工業元(yuan)(yuan)宇宙將催(cui)動全(quan)球智能制造市場(chang)規模突破 5400億美(mei)元(yuan)(yuan)，2021至(zhi)2025 年(nian)復(fu)合成長率達15.35%。
值得一(yi)提的(de)(de)(de)(de)是，目(mu)前有多家企業(ye)在(zai)工(gong)(gong)業(ye)元宇(yu)宙(zhou)領域已經開(kai)始了(le)布局，如2022年6月，西門子與英偉達(da)深化(hua)合作，將旗下Siemens Xcelerator平臺與NVIDIA Omniverse平臺結合，創建(jian)(jian)一(yi)個工(gong)(gong)業(ye)元宇(yu)宙(zhou)，降低(di)工(gong)(gong)廠(chang)、建(jian)(jian)筑物的(de)(de)(de)(de)運營(ying)成(cheng)本，并加(jia)快新產品設計的(de)(de)(de)(de)速度(du)。2020年10月，據外(wai)媒(mei)報(bao)道，微軟的(de)(de)(de)(de)“工(gong)(gong)業(ye)元宇(yu)宙(zhou)”計劃正在(zai)成(cheng)形(xing)，該公司成(cheng)立了(le)一(yi)個名為(wei)“工(gong)(gong)業(ye)元宇(yu)宙(zhou)核(he)心”的(de)(de)(de)(de)新團隊，專注于(yu)創建(jian)(jian)身(shen)臨其境的(de)(de)(de)(de)軟件界面，用(yong)(yong)于(yu)為(wei)發電廠(chang)、工(gong)(gong)業(ye)機器人和(he)運輸網絡等應(ying)用(yong)(yong)提供動(dong)力(li)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)控制系統。
寫在最后(hou)：
雖然工業元宇宙目前還處于早期階段，但隨著云計算、5G、芯片等基礎設施的逐漸完善(shan)，工業元宇宙(zhou)將迅速崛起。可以肯定的是，工業企業沉浸在具(ju)有無限(xian)可能性的元宇宙(zhou)世界(jie)中的日子似乎不遠了(le)。
