工業元宇宙是烏托邦，還是顛覆工業發展的革命

元宇宙的應用已經不只存在於消費領域

來源：新工業洞察

到現在為止，元宇宙的概念和路徑其實都尚未清晰。

元宇宙並不等用於遊戲、也不等同於VR、更不等同於虛擬世界。

關於“元宇宙”，比較認可的思想源頭是弗諾·文奇在1981年出版的小說《真名實姓》中，創造性地構思了一個通過腦機接口進入並獲得感官體驗的虛擬世界。

在外界對元宇宙概念還頭暈目眩時，與元宇宙相關的又一個新詞席捲了整個行業。

日前，微軟宣布，川崎重工已成為其“工業元宇宙”業務的新客戶。川崎重工計劃讓車間工人佩戴微軟HoloLens頭戴設備來輔助生產、維修和供應鏈管理。微軟的工業元宇宙已有亨氏和波音兩家重要客戶。

除了微軟進軍“工業元宇宙”外，另一個科技巨頭英偉達也瞄向了“工業元宇宙”，基於Omniverse平台、AI以及計算等技術，英偉達可以實現構建工業元宇宙的成果。

可以預見的是，元宇宙是國內外互聯網企業以及工業企業，都想試圖去觸及並得以延展的一個領域。

窺探“工業元宇宙”

元宇宙，是在兩個背景下出現的，一方面，存在於線下場景的數字化中，主要體現在社交、消費互聯網領域，比如“社交元宇宙”、“遊戲元宇宙”、“體育元宇宙”等；另一方面，源於產業和工業的數字化轉型需求，也就是工業元宇宙。

“工業元宇宙”最為簡單的理解，便是元宇宙相關概念、技術在工業領域的應用。

與元宇宙類似，工業元宇宙不是一種技術，是一組技術概念的集合，它同樣是基於互聯網而生的，是數字信息高度發展的產物。

業內提及比較多的一種定義：工業元宇宙是以XR、數字孿生為代表的新型信息通信技術與實體工業經濟深度融合的新型工業生態。通過XR、AI、loT、雲計算、數字孿生等技術，打通人、機、物、系統等領域的無縫連接，實現數字技術與現實工業結合，促進實體工業高效發展。

如果把元宇宙看成是虛擬、現實與人、思想、意識相結合的世界，那麼，工業元宇宙是元宇宙的一部分。如果把元宇宙看成一種概念、一種技術，那麼，工業元宇宙可以理解成元宇宙概念、技術在工業中的應用，是元宇宙賦能工業，促進工業改進、創新，乃至革命的質變因素。

目前，我國工業在國民經濟中佔據着重要地位。公開數據顯示，2021年我國全部工業增加值達到372575億元，同比2020年增長9.6%，佔比我國國民生產總值的32.58%。

因此，結合國家政策，將兩化融合、智能製造、數字化轉型與元宇宙結合，提高這些技術的水平、能力，將對工業產生巨大影響，將促進工業產品、工業行業生產以及工業產品的應用上升到一個新的水平。

外界普遍認為，在工業領域，由數字孿生、工業互聯網、人工智能等新技術所構建起的數字化製造體系，是“工業元宇宙”最為透明、高可靠、易操作的實現方法之一。

對於工業元宇宙帶來的價值，業內也是眾說紛紜。

有支持者認為，工業元宇宙將顛覆目前的經濟社會結構，不同的傳統行業將會在工業元宇宙中得到重生，是一次留給中國製造業彎道超車的歷史性機遇；反對者則認為，工業元宇宙是概念炒作，目前離工業元宇宙的實現還存在遙遠的距離，現在談論純屬“無中生有”；甚至有部分人的觀點認為，工業元宇宙就是工業烏托邦，是根本不存在的虛構。

無可厚非的是，元宇宙的應用已經不只存在於消費領域，而是能推進工業領域的發展。

工業元宇宙，能做什麼？

對於工業元宇宙，在外界和專家看來，應該從可行性、必要性與迫切性方面進行分析、思考，要適度投入，結合具體細分領域、典型場景進行試探性推進。

目前，工業信息化發展的路徑呈現出五個層級，分別是單元應用、系統化應用，集成化應用，網絡化應用，以及與更為廣泛的互聯網應用。與之相當的，有業內人士認為，工業元宇宙的發展路徑也會呈現出類似的趨勢。

在此過程中，工業元宇宙主要承擔起兩方面的重要工作。一層，工業元宇宙需要強化物理世界與信息世界的聯動，保障信息為物理世界服務，才能真實推動工業的數字化轉型；另一層，需要完成三個層面的信息整合，包括企業垂直信息整合、生產鏈條信息整合。

包括，設備信息、工控系統、工業軟件以及生產製造所涉及的設計、研發、製造、倉儲、銷售等環節信息，都是元宇宙應用在工業行業以及工業企業所需要涉及到的信息。

而工業元宇宙所構建的場景對象是一個確切的物理系統，系統中的組織關係和任務是明確的，所要解決的問題背後的問題也是明確的。

這意味着工業元宇宙不僅僅只是實現單個領域和生產線中的信息互動，而是同樣要做到多個領域、或者是行業內多個企業的信息實現互聯互通，讓所有信息能夠為多個主體所服務。實現多個主體的互動、協同，達到實時性、精準性、準確性的生產目的。

例如，工業元宇宙可能會把數字孿生帶到一個全新的水平。在元宇宙環境中的模擬測試，可以讓工業企業為自身的生態系統測試數千種潛在場景，並為企業生產選擇最佳策略。通過這樣的方式和預測，企業不僅可以實時了解設備的運行情況，還可以預測生產設備未來的使用結果。

而生產級別的模擬只是一系列潛在工業級別應用的開始，在《工業周刊》此前發布的一份報告中，IDC分析師JanBurian提供了一些引人注目的工業元宇宙將實現的用例：通過虛擬工廠參觀和互動組裝提升品牌知名度，利用數字人類模擬人類行為，實現機器、工廠、供應鏈甚至整個生態系統的布局、性能和相互作用的模擬等，均可以通過工業元宇宙相關技術、應用所實現。

可以看出，由元宇宙所構成的相關解決方案、技術將會工業生產在諸多方面帶來實質性的便利。

萬億市場顯現，缺的不僅是硬件落地

“工業元宇宙”的必經之路，是數字孿生平台，或者說數字孿生，是工業元宇宙發展所呈現出一種狀態。

數字孿生是現實世界向虛擬世界的1︰1映射，通過在虛擬世界對生產過程、生產設備的控制來模擬現實世界的工業生產，更加註重“由虛向實”。

而工業元宇宙所反映的虛擬世界不止有現實世界的映射，還具有現實世界中尚未實現甚至無法實現的體驗與交互，是“由虛向實”到“虛實協同”的轉變。

目前，泛行業在數字孿生上的應用越來越普及。例如在港口場景中，通過動態數據實時驅動，在數字孿生全要素場景下，能夠覆蓋從貨物到港、裝卸、轉堆、倉儲及出港的全周期作業仿真。

而更為貼近我們日常生活的領域，如地鐵、社區等場景也已經運用到了數字孿生相關技術。此前，51WORLD就與科大訊飛合作，為鄭州管城區平等街道社區打造了智慧社區平台，從安全、服務、環境等方面全面賦能，為社區管理人員提供了三維可視化的直觀管理手段，形成了高效管理模式。

在外界看來，工業元宇宙可以看作是智能製造的“未來形態”。通過“工業元宇宙”賦能工業製造各環節、場景，使工業企業達到降低成本、提高生產效率的目的，實現智能製造的進一步升級。

當前國內不少企業正在向智能製造靠攏。作為高度依靠全自動化生產線生產的手機行業，可以說就是其中的典型之一。

目前，小米智能工廠一期已經下線生產，二期工廠也將預計2023年底開始投入生產。小米智能工廠是高度智能化的“黑燈工廠”，內部可以實現全程自動化無人生產，僅進行人工物料補給，真正做到自動化、信息化、智能化，年產量達到百萬台級別。

除此之外，汽車製造也需要高度的全自動化智能生產線。國內汽車廠商吉利汽車從新車設計、工藝開發、試產驗證等都已大量使用到賽博物理系統，大大縮減了新車研製的周期；國外汽車廠商中，寶馬也與英偉達正開展虛擬工廠相關合作，寶馬將引入英偉達Omniverse平台協調31座工廠生產，有望將寶馬生產效率提高30%。

而隨着元宇宙相關技術的逐步成熟，對於連接進入系統的主體、內容將會越來越多。工業元宇宙的應用場景將覆蓋產品從研發設計到銷售售後的全生命周期，“虛實協同”指導和推進工業流程優化和效率提升，實現降本提效、高效協同、節能減排的效果。

機構統計，2020年我國工業互聯網核心產業經濟增加值總體規模達到6520億元，2025年預計將達到16224億元。工業元宇宙作為工業互聯網更高級的形態，可以在工業互聯網市場持續發力和滲透。

但工業元宇宙的發展，與應用在2C場景的元宇宙相似，都需要軟硬件的共同支持。除了芯片、傳感器、光學鏡頭、VR/AR設備等硬件設備作為底座外，同時，強大的算力、網絡、雲平台等基礎技術的支撐也至關重要。

對於工業行業而言，雲化是必然的發展方向，雲平台將成為工業企業鏈接數字世界、虛擬世界交集的基礎與場所，制定更為完善地規範、接口、協議，是工業行業“上雲”的基礎所在，才能更好地進行信息、資源的集成、統一。

但隨着網絡、雲計算、芯片等基礎設施的逐漸完善。或許，在一次漫不經心的技術革命后，工業元宇宙就迅速崛起。