工業元宇宙創新發展三年行動計劃(2022-2025)

原文:工業元宇宙實驗室

工業元宇宙是指在新發展理念指引下,在新一代信息技術引領下,藉助新時代各類新技術群跨界融合,實現工業領域中“人、虛擬空間與現實空間”虛實映射、交互、融合、以虛促實、以虛強實的工業全要素鏈、全產業鏈、全價值鏈(三鏈)智慧、協同、開放、服務、互聯的複雜數字工業經濟系統,是元宇宙在工業領域的落地與拓展,是數字經濟與實體經濟融合發展的新型載體。工業元宇宙帶來了全場景和數實融合應用,匯聚了豐富的數字資產,極大地提升了工業價值創造,將重構數字工業發展新生態。

為落實《“十四五”數字經濟發展規劃》的要求,進一步夯實我國工業元宇宙技術基礎能力、壯大產業生態,推動工業元宇宙基礎高級化、產業鏈現代化,促進數字經濟與實體經濟深度融合,特提出本行動計劃。

一、工業元宇宙的體系構成和應用場景

(一)體系構成

工業元宇宙主要由五大體系構成,包括技術體系,標準體系,產品體系,服務體系和保障體系等。

工業元宇宙的技術體系尚處於不斷演進與發展的階段,目前主要由時空引擎+實時渲染+大規模建模技術,自然交互技術,區塊鏈技術,網絡通訊與算力技術,人工智能技術,物聯網/傳感技術,數字孿生技術等構成。

其中,工業元宇宙的熱點技術包括5G、算力網絡、虛擬現實/增強現實技術、數字孿生技術、人工智能技術、區塊鏈技術、工業元宇宙平台及先進計算等。

(二)應用場景

從產品全生命周期的角度來看,工業元宇宙已在工業的研發階段、 生產階段、管理階段、銷售階段、實訓階段實現不同程度的應用;從工業系統的層級來看,工業元宇宙已實現設備級、產線級、工廠級、產業鏈級應用,皆大幅度地促進了企業提質降本增效、服務產業鏈治理與供應鏈優化。

二、總體要求

(一)總體思路

堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的二十大和二十屆一中全會精神,立足新發展階段,貫徹新發展理念,構建新發展格局,以推進新型工業化為主線,以做大做強融合應用和產業生態為主攻方向,夯實工業元宇宙基礎設施,完善產業支撐體系,提升安全保障和現代化治理能力,全面構建產業創新發展新優勢,實現工業元宇宙發展新躍升,拓展現實和虛擬經濟融合發展新空間,促進數字技術和實體經濟深度融合,着力推動高質量發展,不斷做強做優做大我國數字經濟。

(二)主要目標

力爭通過3年的努力,以工業元宇宙的技術儲備、標準研製、應用培育和生態構建為目標,通過創新能力提升等四項行動,實現3個 100:形成100個可複製的典型案例,為應用推廣提供標準模板;打造100個工業元宇宙標杆應用,提供元宇宙在工業領域的高水準落地示範;建設100個賦能創新中心,並推動建設一批“工業元宇宙+垂直行業”的工業元宇宙開放平台。

1.強化技術儲備。以新一代信息技術的集成運用為主線,系統梳理工業元宇宙在硬件設施、基礎軟件、虛擬平台、內容生產以及行業應用等方面產業鏈的現狀,研究工業元宇宙科技創新的長遠發展,瞄準重點突破以及集成運用的短板,拓展現有長板,制定和部署元宇宙相關技術攻關的戰略規劃,有針對性地分步實施一批重點工程。

2.加快標準研製。依託區塊鏈、人工智能、AR/VR、腦機接口、圖形圖像等已有的標準化組織,統籌國內標準化工作力量,加快工業元宇宙標準化路線圖的研究和標準體系的建設。圍繞工業元宇宙技術架構,系統集成和互操作數據資產交換等標準化需求,開展基礎類、技術類和應用類重點標準的研製。同時,實時跟蹤國外在元宇宙方面的標準動態,與國外標準做好交流和銜接。

3.培育應用場景。聚焦工業中研發設計、生產裝配、遠程協同、銷售、培訓等渠道,以及工業文化數字藏品、數字人等細分領域的場景,推動工業元宇宙創新。依託製造業轉型、數字中國建設等,促進工業元宇宙在工業製造、冶金、農林、港口、礦山、航空航天、能源、交通運輸、水下工程等大規模場景的應用,提升工業元宇宙深度應用水平,形成100個可複製、可推廣的典型案例。通過場景的應用拉動來推動工業元宇宙的發展,達到數字化轉型和提質增效的目的,推動我國製造強國和智能製造等目標的實現。

4.構建產業生態。構建開放競爭、綠色、創新、可持續的工業元宇宙產業生態,加強工業元宇宙系統運營服務產業,產業鏈供應鏈韌性明顯增強,培育若干具有國際競爭力的工業元宇宙領軍企業。建設100個左右工業元宇宙賦能創新中心,形成一批有影響力和特色化的工業元宇宙產業聚集區。加快工業元宇宙人才培養,優化生態環境。

三、重點任務

(一)創新能力提升行動

1.夯實技術基礎,突破技術難關

整合工業元宇宙領域頂級技術力量,聚焦產業鏈關鍵環節,系統梳理元宇宙關鍵共性技術、核心技術,定期組織產業基礎能力評估,不斷夯實工業元宇宙產業技術基礎。大力推進工業元宇宙前沿技術攻關及基礎軟硬件開發,牽頭組織申報國家級、省部級重點課題,支持領軍企業研製3D建模、計算機輔助設計、圖形圖像引擎等工具。

2. 深化智能應用,推動轉型升級

推動元宇宙技術在製造業研發、生產、銷售、運營、服務等各環節融合應用。推動建設智能製造示範數字工廠,促進智能製造從單個智能應用場景向全流程智能化演進,帶動智能製造裝備加速研製和迭代升級。運用空間計算、智能傳感、數字孿生、機器視覺、工業互聯網等技術,構建面向生產全過程的智能質量管控體系,提高缺陷產品檢出率和質量管理水平。

3.促進生態協同,激發創新活力

培育一批具有國際競爭力的工業元宇宙產業鏈領軍企業,強化產業鏈上下游協同,加快聯合創新,推動開源框架和智能芯片等軟硬件適配,構建安全可靠、軟硬一體的產業發展生態。發揮龍頭企業帶動作用,促進大中小企業融通發展, 形成一批工業元宇宙領域專精特新“小巨人”企業和單項隱形冠軍企業。發揮超大市場優勢,深化與國內外龍頭企業、科研機構等開展資本、技術、人才交流合作,打造有韌性、安全可控的元宇宙產業鏈供應鏈。

(二)支撐體系健全行動

4. 梳理髮展路徑,構建標準體系

組建權威專家團隊,梳理工業元宇宙發展路徑,制定工業元宇宙頂層設計及中長期發展規劃,定期發布《中國工業元宇宙白皮書》;構建工業元宇宙核心標準體系,逐步開展重點領域標準制定。建設工業元宇宙標準試驗驗證平台,強化標準的宣傳培訓與應用示範。支持工業元宇宙企業、行業組織等積极參加全球標準化活動,支持國內企業積极參与並推動ISO、IEC、ITU 等國際標準組織制定元宇宙相關國際標準,努力形成標準引領產業全面規範化發展新格局。

5.強化知識產權,提高檢測能力

支持元宇宙知識產權交易平台發展,鼓勵科研單位聯合企業構建工業元宇宙公共專利池,促進工業元宇宙技術的利用與擴散。面向工業元宇宙產業發展需要,整合檢測資源,加強產品質量測試、安全評估、檢驗認證公共平台建設,培育發展一批專業檢測認證機構。指導完善智能產品和服務的可靠性、安全性等評估測試規範,加快評測工具開發,提升專業機構檢測認證水平。完善檢驗認證流程,推動智能產品檢驗檢測認證結果國際互認。

(三)融合賦能深化行動

6.拓展應用場景,推廣典型案例

面向工業製造、數字文旅、教育、醫療、能源、建築、媒體、農林、交通運輸、城市管理、公共服務、商務辦公、安全生產、倉儲配送、數字藝術消費等重點行業,推動工業元宇宙技術、產品的集成創新和試點示範,打造100個工業元宇宙標杆應用,培育一批應用解決方案供應商。

7.提供公共服務,精準賦能企業

探索形成統一開放的數據接口、底層平台和連接標準,推動各類物聯感知數據實時接入,依託領軍企業,建設一批“工業元宇宙+垂直行業”的工業元宇宙開放平台,引導中小企業基於平台創新創業。支持發展模塊化、低成本、易維護的元宇宙技術產品與解決方案,降低中小企業應用工業元宇宙技術門檻,鼓勵在中小企業推廣應用。整合地方、行業力量,開展線上線下宣傳培訓和對接活動,遴選標杆應用示範試點,進行相關技能培訓,提升中小企業利用工業元宇宙技術積極性、主動性和創造性。

(四)產業生態健壯行動

8. 構建安全環境,培育完整生態

加強網絡安全防護,強化網絡綜合治理,構築強大的網絡安全屏障;建立身份安全、交易安全、版權安全保障機制,構建工業元宇宙安全健康發展環境。鼓勵龍頭企業牽頭搭建開源開放平台,集聚各類創新資源,帶動高校、科研機構、企業和開發者,積极參与開源社區建設和開源框架等項目持續迭代創新,並引導重點用戶使用,逐步形成工業元宇宙產業完整生態和價值體系。

9.建設創新載體,搭建服務平台

聯合地方政府、高校、科研機構及頭部企業等,建設100個創新能力強、轉化效率高、服務體系全的工業元宇宙融合賦能創新中心(如工業元宇宙重點實驗室、創新基地等),加強對元宇宙共性關鍵技術創新的供給,構建開放一批典型工業元宇宙應用場景,針對重點細分行業需求和痛點,分行業分地區加快場景創新,加速應用落地。建設數據、測試、體驗、評估等基礎公共服務平台,支撐產業鏈關鍵環節技術創新。舉辦精品“賽展會”,以此為平台,進一步促進工業元宇宙政產學研用聯動,加快技術創新和市場應用。

10.推動產業集聚,形成特色集群

推動各地結合產業基礎和優勢,建設一批工業元宇宙特色產業園,圍繞關鍵技術產品和重點領域應用,引導產業集聚發展。推動建設一批工業元宇宙創新應用先導區,以體制機制改革和創新應用為牽引,探索工業元宇宙產業發展新模式、新路徑,推動形成特色產業集群。

四、保障措施

(一)加強組織實施

加強對本行動計劃推進落實情況的跟蹤評估和督促指導,探索多種發展模式和路徑。與相關領域的數字化、智能化、網絡化進程緊密銜接,推進工業元宇宙與實體經濟各領域深度融合發展。研究工業元宇宙相關產業統計分類方法,建立產業發展數據監測平台,強化工業元宇宙技術產業發展預測和跟蹤研判。

(二)強化人才保障

支持校企合作、產教融合,產學研協同融合發展,推出一批元宇宙精品教材。鼓勵龍頭骨幹企業與高校、科研院所共建產業人才實訓基地,加強職業培訓認證,加快培育元宇宙應用型、技能型、複合型人才。定期發布元宇宙產業人才需求預測報告。

(三)深化國際合作

加強與相關國家、地區及國際組織的交流,開展技術創新、標準研製、示範應用、檢測認證、人才培養等合作。依託二十國集團、“一帶一路”倡議,金磚國家、中歐數字經濟高層對話等國際合作機制,開展交流對話和政策溝通,積极參与元宇宙國際治理,鼓勵國內元宇宙企業“走出去”,加快工業元宇宙技術產品應用推廣。

工業元宇宙協同發展組織

工業和信息化部工業文化發展中心(代)

2022年10月

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