微软、联想等巨头们争相布局的工业元宇宙究竟是什么,为何它值得被追捧?

微软、联想等巨头们争相布局的工业元宇宙究竟是什么,为何它值得被追捧?

题图来自Unsplash,基于CC0协议

众所周知,工业是国民经济的主体。近五年来,作为我国工业发展关键支撑的工业互联网已经取得了显著的成绩。

因此,工业的发展必须适应新时代的发展,我国工业互联网必须进一步走上新的道路。

近日,工业元宇宙协同发展组织在京正式成立。会议通过了工业元宇宙协同发展组织章程和组织机构,并发布《工业元宇宙创新发展三年行动计划(2022-2025年)》。

计划提出3年实现“三个100”的目标,着力推动工业元宇宙的技术储备、标准研制、应用培育和生态构建全方位健康发展。

通过创新能力提升、支撑体系健全、融合赋能深化、产业生态健壮四项行动,提供成功落地案例,建设创新中心,打造工业元宇宙标杆应用,并推动建设一批“工业元宇宙+垂直行业”的工业元宇宙开放平台。

作为工业互联网2.0的智慧工业互联网系统,工业元宇宙正成为工业领域对新科技技术发展和产业对于新发展方向思考与实践的热点。

那么,“异军突起”的工业元宇宙究竟是什么?随着技术发展,它又将被应用在哪些场景?人们将要面对的工业元宇宙究竟是机遇还是挑战?

什么是工业元宇宙?

元宇宙是一种技术的集合,它基于互联网而生,是高度发展的数字信息产物。

目前元宇宙主要面向两个方向进行布局,一个是线下场景的数字化,主要体现在消费互联网领域的社交和娱乐上,另一个是产业和工业的数字化转型需求,也就是工业元宇宙。

从技术层面来讲,工业元宇宙以边缘计算、云计算搭建框架,新一代的AI技术驱动工业元宇宙中全产业链、全要素链、全价值链联结,并促进了新信息通信技术与新工业技术融合,实现了全系统虚拟化、服务化,从而实现以用户为中心的虚实融合的智慧共享服务。

从应用场景来看,工业元宇宙是元宇宙在工业领域的落地与拓展,是新型工业数字空间、新型工业智慧互联网系统、数字经济与实体经济融合发展的新型载体。

它借助了全新的融合技术,实现工业领域中人、实体工业链与虚拟空间的交互,提供智慧资源与产品,从而赋能现实产业发展。

工业元宇宙技术是五维的技术体系群,包括整体框架、支撑技术、安全技术、标准技术和工业软件,且都处在不断演进与发展的阶段。在这个体系下诞生了工业元宇宙六大热点技术:

工业数字孪生

工业数字孪生是工业系统的数字化镜像,它为工业元宇宙提供虚拟交互、虚实协同技术支撑,仿真反映相对应的工业实体系统的全生命周期过程,是产品、产业链仿真、预测、优化、执行的重要技术手段。

工业智能

工业智能是工业元宇宙的智能引擎和场景生成器,基于深度学习、知识图谱、边缘智能和新智能科学技术,为工业元宇宙塑造丰富的虚拟场景,生成随机内容和事件,实现“三链”的集成、协同与拓展。

工业灵境

工业灵境是工业从业者广泛接入工业元宇宙的核心使能。工业灵境具有信息感知、意识交互和视觉输出的特点,为工业元宇宙提供语音识别、计算机视觉、脑机接口、VR、AR等基础支持。

工业区块链

工业区块链是工业元宇宙去中心化经济体系和工业价值实现的底层逻辑,作为一种分布式账本,它为工业元宇宙去中心化的运作方式提供了充分保障。

除此之外,基于区块链的NFT以及标识解析技术,为产品的版权和构建价值链的数字替身都起到了不可取代的作用。

工业网络

工业网络是工业元宇宙实现随时随地高效普适接入的关键基础设施,其主要以分布式云、服务定制骨干网和数据中心组成,通过5G/6G、云计算、边缘计算、AI计算等技术实现网络计算存储一体化、广域网络服务化、数据中心网络总线化。

工业元宇宙平台及先进计算

工业元宇宙平台及先进计算是构建工业元宇宙系统的核心支撑服务。

其平台技术由智慧云端平台和智慧边缘处理平台构成,为工业提供云服务、应用领域支撑服务;先进计算技术包含算力、算法、算据以及“计算+”四大部分技术群,面向工业元宇宙需求的先进计算系统,如AI计算、量子计算,是先进计算技术与产业的研究新课题。

以上六大技术相互渗透,共同构造出了工业元宇宙的技术与产业生态。

工业元宇宙发展到什么阶段了?

自工业元宇宙的概念以及政策推出后,受到了各方积极响应,在共同努力下,我国工业元宇宙发展取得了显著成效,其在网络基础、平台中枢、数据要素以及安全保障领域发挥了重要作用。

目前工业互联网基础设施质量正在不断提升,新模式、新业态布局范围愈加广泛,产业综合实力明显增强。

我国相关指导文件指出,2021-2023年是我国工业互联网的快速成长期,为了促进工业互联网革新发展,推动工业化和信息化在更高层次上融合发展,我国工业元宇宙必须沿着新型基础设施、融合应用、技术创新能力、产生发展生态以及安全保障能力这五个方向着力。

同时,工业领域里有大量相关的工业软件、系统、互联网平台,步入元宇宙时代后的这些软件、系统、平台也将踏上一个新台阶。

因此,工业元宇宙也可以按照工业管理模式将主要发展技术划分成四类,分别为技术类、设备及生产类、经营类和综合类。

目前,工业元宇宙应用主要分为以下几个类别:

设备级应用——设备数字孪生

设备数字孪生技术支持设备远程预测性维护,为装备生产厂家提供“卖产品到卖服务”转型。该项技术已成功运用至瑞松科技机器人、重庆轨道交通工业智能维护等落地方案。

此项应用不仅大幅减少人力成本,降低设备故障,而且实现了部分故障远程调控,增加了用户粘性。

产业级应用——热处理工艺数字孪生

热处理工艺数字孪生进一步优化了工艺过程与整体产品质量。例如,制造企业、热处理炉工厂正在投入使用热处理工艺数字孪生技术,实现了5G+VR远程巡检,模拟做工流程,适时调整炉内参数,使得全过程可视化,大幅度降低了作业风险和产品报废率。

工厂级应用——数字孪生驱动的黑灯工厂

工厂将满足多品种、小批量柔性化生产模式,节能减排绿色电力,可视化打造智慧虚拟电厂,其通过协调控制、智能计量等不同类型的分布式能源,加以协调优化运作,达到资源的优势配置和使用,并作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

产业链级应用——构建产业级数字大脑

使能服务产业链治理与供应链优化,做到产业链、供应链管理实时、准确、可控、可调;带动上下游企业全面复工达产;提升产业链水平,助力企业推进供应链转型,提高企业应变和协同能力。

研发阶段应用——虚拟研发众包

设计师和用户可以在工业元宇宙虚拟协同制造产品,并根据实时反馈进行设计迭代。

生产阶段应用——生产性物流规划仿真与产品质量控制

生产性物流规划仿真通过工业元宇宙相关技术能实现物流全过程自动感知,生成精确的调度方案,提高生产效率;质量工作人员可以通过VR、AR等工业元宇宙技术进行产品质量评估和优化。

管理阶段应用——虚拟企业

企业信息可以通过工业元宇宙实现数字化,并与物理企业联结起来,虚拟结合的企业架构将更有利于多方的协同和管理。

销售阶段应用——数字产品试用

涉及到人机交互的商品可以通过数字化与虚拟人进行试用,用户可以凭此判断操作性同时进行实时反馈完成优化动作。

试用阶段应用——虚拟实训

工业元宇宙为所有工业设备的培训提供了可以反复学习的沉浸式虚拟培训,增加交互并减少实训设备成本。

元宇宙作为一种新理念和新技术,正成为科技领域对技术发展竞相探讨和实践的热点。而工业元宇宙作为元宇宙技术在工业领域的落实与拓展,使现实的物理世界和虚拟的数字世界紧密结合。

如今,发展万物智联的智慧工业互联网新需求已然推动工业元宇宙从概念阶段发展到需求的落地阶段。

由此可见,工业元宇宙有潜力在数字和物理领域为制造商提供真正的附加值和优越性。那么,全球范围内又有哪些企业率先关注到工业元宇宙赛道并开始积极布局相关应用?

哪些企业在关注工业元宇宙?

元宇宙的潜在价值以及市场规模庞大,沉浸式的应用场景为消费者带来了全新的体验,科技巨头和创新企业纷纷抢占消费元宇宙新阵地。

此外,随着制造工厂的高度数字化,以及工业物联网、数字孪生等基础的逐步完善,企业们又将工业元宇宙视为新的着力点。

据TrendForce集邦咨询数据显示,工业元宇宙将推动全球智能制造市场规模于2025年达5400亿美元。工业元宇宙势头持续增长,那么有哪些企业涉足并且深入布局了工业元宇宙?

今年5月,微软宣布日本的川崎重工成为他们“工业元宇宙”的新客户,HoloLens头显将对工厂的工人在生产、维修和管理供应链等方面提供帮助,同时该设备还能够帮助生产机器人。

HoloLens于2016年首次推出,通过将数字图像叠加在真实世界的环境中来让佩戴者体验增强现实。对于微软的工业元宇宙来说,这意味着将该公司的许多技术如云计算、Azure Percept结合在一起,以帮助工厂工人和管理人员更快、更有效地构建产品。

这个想法是为了创建微软所谓的工作空间“数字孪生”,这可以加快维修和启动新生产线等过程。

此前微软还宣布与卡夫亨氏达成协议,通过使用自动化运营和在线复制该公司的生产设备,来帮助其供应链的稳定高效。

例如,零售商下订单后,团队需要有人查看订单以及提醒仓库配货等一系列步骤,但在微软的帮助下,公司能够通过虚拟场景来解决问题,卡夫亨氏可以自动执行这些步骤,加快产品流程。

不只是川崎重工和卡夫亨氏,博世、比利时的百威英博、现代汽车集团、丹麦的诺和诺德都已部署微软Azure数字孪生。诸多案例都表明工业元宇宙在企业供应链优化上发挥了重要作用。

11月9日,2022联想创新科技大会开幕,联想集团首席执行官杨元庆称,联想是全球启动工业元宇宙开创性研究最早的企业,把虚实映射、虚实叠加、虚实联动等技术应用于生产、维修等各种环节,提升产业智能化水平。

以电力行业的工业元宇宙为例,联想打造了虚实融合的工业元宇宙解决方案,解决了电力巡检中过程中巡检工人遇到的安全风险,以及电力设施维护成本高昂等难点。

在联想看来,元宇宙能够将虚实两个世界的信息进行整合和相互增强,进而实现1+1>2的效果。

工业用例已经在元宇宙中建立起来,数字孪生、虚实融合可能是当前工业元宇宙的核心,但我们仍需要更强大的人工智能、更高的算力和更先进的虚拟现实技术,以继续探索和构建更加成熟的工业元宇宙。

工业元宇宙为何值得关注?

面对众多企业纷纷下注工业元宇宙,作为吃瓜群众的我们难免好奇这背后究竟反映出了什么,以及为何工业元宇宙开始备受追捧?

科技企业亟待新的突破口

首先,关注工业元宇宙的企业大多都是像微软、联想、华为这样的巨头型企业,而这背后反映出的是他们从原本熟悉的领域开始跨越寻找新的增长点,就像所谓的“第二增长曲线”一样,工业元宇宙可能是他们亟待寻找的另一个突破口。

正如Unity中国总裁兼首席执行官张俊波在最近的大会上分享的观点一样,“最早能实现元宇宙的场景应该是有经济效益的地方,也就是工业元宇宙与企业元宇宙”,侧面印证了大型科技企业纷纷布局元宇宙的诱因。

毕竟当元宇宙距离普通用户还很遥远的时候,工业元宇宙可能已经为企业发展埋下了希望的种子。

制造业需要“新鲜血液”

当我们谈论过去几年制造业的发展时,总会以“智能制造”或者“工业4.0”来描绘,不过故事到了现在,制造业同样需要寻找更好的契机,这也是为什么工业元宇宙突然火热起来的原因。

毕竟工业元宇宙可以为制造业带来更加真实的体验感,产品设计者也能创造出更加贴近用户使用习惯的工业制品。

同时随着数字孪生的出现和普及,工业制造的效率会大大提升,它会让时间和空间在工厂中进一步被磨平,让制造端与消费者的距离被拉近,从而带来全新的交互体验。

而工业元宇宙对制造业来说更像一次升级,将产品生产、产品流转和产品售卖的流程进一步优化,这在很大程度上为制造业带来了新的方向,相比于“4.0”的广阔,工业元宇宙似乎更贴近现实许多。

工业元宇宙符合数字经济主旋律

最后,当企业供给端(元宇宙技术提供方)和企业需求端(制造企业)互相融合时,便构成了另一个更加宏大的主题——数字经济。

在《全球数字经济白皮书(2022年)》中显示,2021年,全球47个主要国家数字经济增加值规模达到38.1万亿美元。

其中,中国数字经济规模达到7.1万亿美元,位居世界第二;美国数字经济蝉联世界第一,规模达到15.3万亿美元。

从这个简单的统计数据可以看出,我国数字经济依然有不少增长空间。如果加上市场仍然会共同增长的前提条件,那么未来5-10年,至少是10万亿美金的市场。

因此,当工业元宇宙裹挟而来时,其实也是数字经济扑面而来。

所以,工业元宇宙的火热可能并不是企业家们拍脑袋的问题,而是宏大叙事里的一个重要环节,必然会引得众多科技企业入局。

工业元宇宙发展面临哪些难题?

不过客观来说,入局归入局,问题依旧是问题。

工业元宇宙从概念的提出到如今成为一个较为流行的词汇,可能也就短短2年时间,2年对于一个行业发展来说是非常早期的阶段,甚至可以说还不成规模,因此免不了还有不少障碍需要跨越。

首先,就工业元宇宙的供给端来说,目前的产品大多还是实验阶段,尤其是国内工业元宇宙的布局,因为数字化的缓慢,很难做到全方位的数字孪生,毕竟没有真实数据的支持,工业元宇宙的实现程度会被大大减弱。

其次,对需求端来说,大部分制造企业还停留在较为原始的生产方式上,这点反而需要工业互联网的接入来打好基础,否则快进到工业元宇宙只会出现“还没学会走路,就要奔跑”的节奏。

然后,回到元宇宙行业本身来说,不管是技术还是接受度都还处于早期,工具集依然还不完善,诸多企业的效用可能还需要时间来检验,因此并不适合企业的大范围普及。

通过上面的描述,我们会发现工业元宇宙还面临着不少问题,但回归本质来说,其发展脉络与任何新兴技术都一样,既需要企业努力实践,也需要市场缓慢接受。

而现在我们正处于这样的时刻,所以也必然会出现质疑与肯定这两种声音,但这才是市场真实的体现。

尽管工业元宇宙还被认为是企业增长的又一噱头,但这正如早年“互联网+”一样,当概念出现时,我们除了批评,更重要的是找到背后的真实价值,毕竟在过去20年的互联网发展进程中,玩概念实在是充满太多鄙夷。

最后,我们还是回到“第一性原理”来描述工业元宇宙的当下与未来,引用一句知名科技评论“我们总是高估了某项技术当下的影响力,而往往低估了它的长期影响力”。

或许对于工业元宇宙来说,这是目前最好的描述,毕竟没人知道或者能准确描述清楚未来工业元宇宙能走向何方。

当然,对于瞄准工业元宇宙的企业来说,我们不要去看它说什么,而要去观察它在做什么,假以时日,才能看到企业的发展,也才能看到行业的推进。

【声明】:本文为元宇宙之心运营团队原创,未经允许严禁转载,如需转载请联系我们,文章版权和最终解释权归元宇宙之心所有。

原文链接:https://36kr.com/p/2004012863324932

本文地址:https://www.cknow.cn/archives/12929

以上内容源自互联网,由百科助手整理汇总,其目的在于收集传播生活技巧,行业技能,本网站不对其真实性、可靠性承担任何法律责任,如有侵权请联系删除。特此声明!

题图来自Unsplash,基于CC0协议