文|MetaPost
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(guó)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(guò)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(jué)、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)崱钡倪^(guò)程,關(guān)注解決確切場(chǎng)景中的具體問(wèn)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(lái)又將走向何方?
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(tīng)起來(lái)像一個(gè)美好的藍(lán)圖,但實(shí)際來(lái)看,微軟、英偉達(dá)、Meta等全球巨頭的目光并沒(méi)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(guò)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(lái)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(guò)AR的視覺(jué)提示,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)佩戴頭顯的工人修理?yè)p壞部件。
可以說(shuō),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(kāi)設(shè)的生產(chǎn)線,有效解決供應(yīng)鏈問(wèn)題。
制造業(yè)距離元宇宙還有多遠(yuǎn)
我國(guó)是全球唯一擁有全部工業(yè)門類的國(guó)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(rùn)澤。
工信部發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)5.0》中明確提出“通過(guò)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(kāi)始,國(guó)內(nèi)多地政府也開(kāi)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(guó)信息通信研究院發(fā)布的數(shù)據(jù),2020 年中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到 39.2 萬(wàn)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(guò)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(guó)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(kāi)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(wú)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(wàn)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(guó)內(nèi)汽車廠商吉利汽車從新車設(shè)計(jì)、工藝開(kāi)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(guó)內(nèi)諸如中國(guó)石油、國(guó)家電網(wǎng)、寶鋼股份、伊利等知名企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始采用AR遠(yuǎn)程協(xié)助解決方案,應(yīng)用于物流倉(cāng)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。
工業(yè)元宇宙的“未來(lái)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(zhǎng)陶大程看來(lái),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(wèn)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?!彼J(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(lái),傳統(tǒng)制造業(yè)一大痛點(diǎn)是冗長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)紅利敞開(kāi)機(jī)會(huì)窗口。