近年來，隨著AI、VR、大數(shù)據(jù)計(jì)算等前沿技術(shù)的發(fā)展與突破，“元宇宙”逐漸從概念走向產(chǎn)業(yè)化探索，并帶來“由實(shí)向虛”與“由虛向?qū)崱眱煞矫娴膱鼍皯?yīng)用：“由實(shí)向虛”是指構(gòu)建具備真實(shí)體驗(yàn)的數(shù)字化世界；“由虛向?qū)崱笔鞘固摂M世界能夠與真實(shí)世界的人物互動(dòng)。
而據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)介紹，在向虛實(shí)結(jié)合形態(tài)發(fā)展之際，元宇宙將逐步形成“雙中心生態(tài)體系”，包括以推進(jìn)物質(zhì)世界生產(chǎn)效率為核心的產(chǎn)業(yè)元宇宙，以及以豐富個(gè)人精神世界為核心的消費(fèi)元宇宙。其中，工業(yè)元宇宙作為產(chǎn)業(yè)元宇宙的重要組成部分，在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求之下正成為探索與實(shí)踐的熱點(diǎn)。
何為工業(yè)元宇宙？工業(yè)元宇宙如何賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展？
01什么是工業(yè)元宇宙？
工業(yè)元宇宙是將XR、AI、IoT、云計(jì)算、數(shù)字孿生等元宇宙相關(guān)技術(shù)與實(shí)體工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)。通過聯(lián)動(dòng)虛擬空間與現(xiàn)實(shí)世界，工業(yè)元宇宙能夠構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系，以降低成本、提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
那么，同樣是賦能工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，工業(yè)元宇宙與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等概念有何區(qū)別呢？
相較工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言，工業(yè)元宇宙可以理解為是其進(jìn)階版和升級版。從應(yīng)用層面來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)工業(yè)系統(tǒng)與其他物理硬件的聯(lián)網(wǎng)，包括一臺(tái)機(jī)床與自身的刀具單元、裝夾單元等形成的小網(wǎng)絡(luò)，多臺(tái)機(jī)床乃至整個(gè)生產(chǎn)線形成的大網(wǎng)絡(luò)，甚至整個(gè)車間、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的全面連接。工業(yè)元宇宙則是在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)化物理世界與虛擬世界的聯(lián)動(dòng)，最終形成全沉浸式、全要素、全體驗(yàn)的新形態(tài)互聯(lián)網(wǎng)。
而相較數(shù)字孿生而言，工業(yè)元宇宙的概念范疇更大，兩者間為從屬關(guān)系。具體而言，即數(shù)字孿生是工業(yè)元宇宙中最為廣泛的應(yīng)用技術(shù)，也是其發(fā)展的必經(jīng)階段之一。數(shù)字孿生綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)世界向虛擬世界1:1映射，并通過在虛擬世界模擬生產(chǎn)的過程中來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的描述、診斷、預(yù)測及決策。因此，數(shù)字孿生是工業(yè)元宇宙“由實(shí)向虛”的基礎(chǔ)。未來，隨著數(shù)字孿生技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)元宇宙有望建立虛擬和現(xiàn)實(shí)的雙向連接，真正實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合。
02工業(yè)元宇宙如何落地應(yīng)用？
作為智能制造的未來形態(tài)，工業(yè)元宇宙將通過在虛擬與現(xiàn)實(shí)空間的聯(lián)動(dòng)協(xié)作，來賦能工業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)與場景，主要包括管理決策端、研發(fā)生產(chǎn)端和消費(fèi)端。
管理決策端
工業(yè)元宇宙能夠整合歷史數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)等多種信息，從而提供更全面、豐富的產(chǎn)業(yè)圖景，助力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層管理與決策。
一方面，通過數(shù)字孿生、3D建模等技術(shù)，工業(yè)元宇宙可以從歷史業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的信息；也可以模擬真實(shí)生產(chǎn)過程和供應(yīng)鏈組織流程，尋找最優(yōu)生產(chǎn)路徑。
另一方面，通過數(shù)字孿生、IoT等技術(shù)，消費(fèi)者購買的產(chǎn)品使用信息及消費(fèi)者意見將會(huì)實(shí)時(shí)反饋給品牌商、研發(fā)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)制造商等，以幫助策劃更合適的產(chǎn)品。
研發(fā)及生產(chǎn)端
在研發(fā)環(huán)節(jié)，工業(yè)元宇宙可以通過模型來對產(chǎn)品的功能、各零部件作用方式、消費(fèi)者體驗(yàn)等進(jìn)行反復(fù)測試，解決當(dāng)下工業(yè)產(chǎn)品試制周期長、環(huán)境復(fù)雜多變、制造工藝不穩(wěn)定、研發(fā)與市場脫軌等現(xiàn)實(shí)問題。
在生產(chǎn)檢測環(huán)節(jié)，管理人員可利用工業(yè)元宇宙平臺(tái)，對產(chǎn)能配置、生產(chǎn)流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、人員動(dòng)線等進(jìn)行合理地前期策劃；而在實(shí)際生產(chǎn)中，操作人員只需要戴上VR/AR設(shè)備，就能沉浸式、全實(shí)時(shí)體驗(yàn)虛擬智能工廠的建設(shè)和運(yùn)營過程，并以虛擬化身與虛擬智能工廠中的設(shè)備、產(chǎn)線實(shí)時(shí)交互、輸入指令，以便能夠及時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升現(xiàn)場人員的操作效率和管理效率。此外，也能通過虛擬遙控的方式避免危險(xiǎn)場景作業(yè)，保證人員安全。
消費(fèi)端
在銷售環(huán)節(jié)，借助工業(yè)元宇宙相關(guān)技術(shù)，銷售方可以開設(shè)虛擬商店展示產(chǎn)品，節(jié)省線下推廣的成本；消費(fèi)者在購買商品前可以通過高沉浸感的虛擬世界直觀了解產(chǎn)品功能、體驗(yàn)操作方式及性能。
在售后環(huán)節(jié)，服務(wù)人員與消費(fèi)者可通過虛擬世界溝通問題、質(zhì)保產(chǎn)品等，在提供高效服務(wù)的同時(shí)節(jié)約時(shí)間、人力成本。
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