微軟、聯(lián)想等巨頭們爭相布局的工業(yè)元宇宙究竟是什么,為何它值得被追捧?
近日,工業(yè)元宇宙協(xié)同發(fā)展組織在京正式成立。計劃提出3年實現(xiàn)“三個100”的目標,著力推動工業(yè)元宇宙的技術(shù)儲備、標準研制、應用培育和生態(tài)構(gòu)建全方位健康發(fā)展?!爱愜娡黄稹钡墓I(yè)元宇宙究竟是什么?隨著技術(shù)發(fā)展,它又將被應用在哪些場景?人們將要面對的工業(yè)元宇宙究竟是機遇還是挑戰(zhàn)?
眾所周知,工業(yè)是國民經(jīng)濟的主體。近五年來,作為我國工業(yè)發(fā)展關(guān)鍵支撐的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)取得了顯著的成績。
因此,工業(yè)的發(fā)展必須適應新時代的發(fā)展,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必須進一步走上新的道路。
近日,工業(yè)元宇宙協(xié)同發(fā)展組織在京正式成立。會議通過了工業(yè)元宇宙協(xié)同發(fā)展組織章程和組織機構(gòu),并發(fā)布《工業(yè)元宇宙創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2022-2025年)》。
計劃提出3年實現(xiàn)“三個100”的目標,著力推動工業(yè)元宇宙的技術(shù)儲備、標準研制、應用培育和生態(tài)構(gòu)建全方位健康發(fā)展。
通過創(chuàng)新能力提升、支撐體系健全、融合賦能深化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)健壯四項行動,提供成功落地案例,建設創(chuàng)新中心,打造工業(yè)元宇宙標桿應用,并推動建設一批“工業(yè)元宇宙+垂直行業(yè)”的工業(yè)元宇宙開放平臺。
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0的智慧工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),工業(yè)元宇宙正成為工業(yè)領(lǐng)域?qū)π驴萍技夹g(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)對于新發(fā)展方向思考與實踐的熱點。
那么,“異軍突起”的工業(yè)元宇宙究竟是什么?隨著技術(shù)發(fā)展,它又將被應用在哪些場景?人們將要面對的工業(yè)元宇宙究竟是機遇還是挑戰(zhàn)?
什么是工業(yè)元宇宙?
元宇宙是一種技術(shù)的集合,它基于互聯(lián)網(wǎng)而生,是高度發(fā)展的數(shù)字信息產(chǎn)物。
目前元宇宙主要面向兩個方向進行布局,一個是線下場景的數(shù)字化,主要體現(xiàn)在消費互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的社交和娛樂上,另一個是產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,也就是工業(yè)元宇宙。
從技術(shù)層面來講,工業(yè)元宇宙以邊緣計算、云計算搭建框架,新一代的AI技術(shù)驅(qū)動工業(yè)元宇宙中全產(chǎn)業(yè)鏈、全要素鏈、全價值鏈聯(lián)結(jié),并促進了新信息通信技術(shù)與新工業(yè)技術(shù)融合,實現(xiàn)了全系統(tǒng)虛擬化、服務化,從而實現(xiàn)以用戶為中心的虛實融合的智慧共享服務。
從應用場景來看,工業(yè)元宇宙是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的落地與拓展,是新型工業(yè)數(shù)字空間、新型工業(yè)智慧互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展的新型載體。
它借助了全新的融合技術(shù),實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域中人、實體工業(yè)鏈與虛擬空間的交互,提供智慧資源與產(chǎn)品,從而賦能現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
工業(yè)元宇宙技術(shù)是五維的技術(shù)體系群,包括整體框架、支撐技術(shù)、安全技術(shù)、標準技術(shù)和工業(yè)軟件,且都處在不斷演進與發(fā)展的階段。在這個體系下誕生了工業(yè)元宇宙六大熱點技術(shù):
1、工業(yè)數(shù)字孿生
工業(yè)數(shù)字孿生是工業(yè)系統(tǒng)的數(shù)字化鏡像,它為工業(yè)元宇宙提供虛擬交互、虛實協(xié)同技術(shù)支撐,仿真反映相對應的工業(yè)實體系統(tǒng)的全生命周期過程,是產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)鏈仿真、預測、優(yōu)化、執(zhí)行的重要技術(shù)手段。
2、工業(yè)智能
工業(yè)智能是工業(yè)元宇宙的智能引擎和場景生成器,基于深度學習、知識圖譜、邊緣智能和新智能科學技術(shù),為工業(yè)元宇宙塑造豐富的虛擬場景,生成隨機內(nèi)容和事件,實現(xiàn)“三鏈”的集成、協(xié)同與拓展。
3、工業(yè)靈境
工業(yè)靈境是工業(yè)從業(yè)者廣泛接入工業(yè)元宇宙的核心使能。工業(yè)靈境具有信息感知、意識交互和視覺輸出的特點,為工業(yè)元宇宙提供語音識別、計算機視覺、腦機接口、VR、AR等基礎支持。
4、工業(yè)區(qū)塊鏈
工業(yè)區(qū)塊鏈是工業(yè)元宇宙去中心化經(jīng)濟體系和工業(yè)價值實現(xiàn)的底層邏輯,作為一種分布式賬本,它為工業(yè)元宇宙去中心化的運作方式提供了充分保障。
除此之外,基于區(qū)塊鏈的NFT以及標識解析技術(shù),為產(chǎn)品的版權(quán)和構(gòu)建價值鏈的數(shù)字替身都起到了不可取代的作用。
5、工業(yè)網(wǎng)絡
工業(yè)網(wǎng)絡是工業(yè)元宇宙實現(xiàn)隨時隨地高效普適接入的關(guān)鍵基礎設施,其主要以分布式云、服務定制骨干網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心組成,通過5G/6G、云計算、邊緣計算、AI計算等技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡計算存儲一體化、廣域網(wǎng)絡服務化、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡總線化。
6、工業(yè)元宇宙平臺及先進計算
工業(yè)元宇宙平臺及先進計算是構(gòu)建工業(yè)元宇宙系統(tǒng)的核心支撐服務。
其平臺技術(shù)由智慧云端平臺和智慧邊緣處理平臺構(gòu)成,為工業(yè)提供云服務、應用領(lǐng)域支撐服務;先進計算技術(shù)包含算力、算法、算據(jù)以及“計算+”四大部分技術(shù)群,面向工業(yè)元宇宙需求的先進計算系統(tǒng),如AI計算、量子計算,是先進計算技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的研究新課題。
以上六大技術(shù)相互滲透,共同構(gòu)造出了工業(yè)元宇宙的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
工業(yè)元宇宙發(fā)展到什么階段了?
自工業(yè)元宇宙的概念以及政策推出后,受到了各方積極響應,在共同努力下,我國工業(yè)元宇宙發(fā)展取得了顯著成效,其在網(wǎng)絡基礎、平臺中樞、數(shù)據(jù)要素以及安全保障領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施質(zhì)量正在不斷提升,新模式、新業(yè)態(tài)布局范圍愈加廣泛,產(chǎn)業(yè)綜合實力明顯增強。
我國相關(guān)指導文件指出,2021-2023年是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速成長期,為了促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革新發(fā)展,推動工業(yè)化和信息化在更高層次上融合發(fā)展,我國工業(yè)元宇宙必須沿著新型基礎設施、融合應用、技術(shù)創(chuàng)新能力、產(chǎn)生發(fā)展生態(tài)以及安全保障能力這五個方向著力。
同時,工業(yè)領(lǐng)域里有大量相關(guān)的工業(yè)軟件、系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)平臺,步入元宇宙時代后的這些軟件、系統(tǒng)、平臺也將踏上一個新臺階。
因此,工業(yè)元宇宙也可以按照工業(yè)管理模式將主要發(fā)展技術(shù)劃分成四類,分別為技術(shù)類、設備及生產(chǎn)類、經(jīng)營類和綜合類。
目前,工業(yè)元宇宙應用主要分為以下幾個類別:
1、設備級應用——設備數(shù)字孿生
設備數(shù)字孿生技術(shù)支持設備遠程預測性維護,為裝備生產(chǎn)廠家提供“賣產(chǎn)品到賣服務”轉(zhuǎn)型。該項技術(shù)已成功運用至瑞松科技機器人、重慶軌道交通工業(yè)智能維護等落地方案。
此項應用不僅大幅減少人力成本,降低設備故障,而且實現(xiàn)了部分故障遠程調(diào)控,增加了用戶粘性。
2、產(chǎn)業(yè)級應用——熱處理工藝數(shù)字孿生
熱處理工藝數(shù)字孿生進一步優(yōu)化了工藝過程與整體產(chǎn)品質(zhì)量。例如,制造企業(yè)、熱處理爐工廠正在投入使用熱處理工藝數(shù)字孿生技術(shù),實現(xiàn)了5G+VR遠程巡檢,模擬做工流程,適時調(diào)整爐內(nèi)參數(shù),使得全過程可視化,大幅度降低了作業(yè)風險和產(chǎn)品報廢率。
3、工廠級應用——數(shù)字孿生驅(qū)動的黑燈工廠
工廠將滿足多品種、小批量柔性化生產(chǎn)模式,節(jié)能減排綠色電力,可視化打造智慧虛擬電廠,其通過協(xié)調(diào)控制、智能計量等不同類型的分布式能源,加以協(xié)調(diào)優(yōu)化運作,達到資源的優(yōu)勢配置和使用,并作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。
4、產(chǎn)業(yè)鏈級應用——構(gòu)建產(chǎn)業(yè)級數(shù)字大腦
使能服務產(chǎn)業(yè)鏈治理與供應鏈優(yōu)化,做到產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈管理實時、準確、可控、可調(diào);帶動上下游企業(yè)全面復工達產(chǎn);提升產(chǎn)業(yè)鏈水平,助力企業(yè)推進供應鏈轉(zhuǎn)型,提高企業(yè)應變和協(xié)同能力。
5、研發(fā)階段應用——虛擬研發(fā)眾包
設計師和用戶可以在工業(yè)元宇宙虛擬協(xié)同制造產(chǎn)品,并根據(jù)實時反饋進行設計迭代。
6、生產(chǎn)階段應用——生產(chǎn)性物流規(guī)劃仿真與產(chǎn)品質(zhì)量控制
生產(chǎn)性物流規(guī)劃仿真通過工業(yè)元宇宙相關(guān)技術(shù)能實現(xiàn)物流全過程自動感知,生成精確的調(diào)度方案,提高生產(chǎn)效率;質(zhì)量工作人員可以通過VR、AR等工業(yè)元宇宙技術(shù)進行產(chǎn)品質(zhì)量評估和優(yōu)化。
7、管理階段應用——虛擬企業(yè)
企業(yè)信息可以通過工業(yè)元宇宙實現(xiàn)數(shù)字化,并與物理企業(yè)聯(lián)結(jié)起來,虛擬結(jié)合的企業(yè)架構(gòu)將更有利于多方的協(xié)同和管理。
8、銷售階段應用——數(shù)字產(chǎn)品試用
涉及到人機交互的商品可以通過數(shù)字化與虛擬人進行試用,用戶可以憑此判斷操作性同時進行實時反饋完成優(yōu)化動作。
9、試用階段應用——虛擬實訓
工業(yè)元宇宙為所有工業(yè)設備的培訓提供了可以反復學習的沉浸式虛擬培訓,增加交互并減少實訓設備成本。
元宇宙作為一種新理念和新技術(shù),正成為科技領(lǐng)域?qū)夹g(shù)發(fā)展競相探討和實踐的熱點。而工業(yè)元宇宙作為元宇宙技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的落實與拓展,使現(xiàn)實的物理世界和虛擬的數(shù)字世界緊密結(jié)合。
如今,發(fā)展萬物智聯(lián)的智慧工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新需求已然推動工業(yè)元宇宙從概念階段發(fā)展到需求的落地階段。
由此可見,工業(yè)元宇宙有潛力在數(shù)字和物理領(lǐng)域為制造商提供真正的附加值和優(yōu)越性。那么,全球范圍內(nèi)又有哪些企業(yè)率先關(guān)注到工業(yè)元宇宙賽道并開始積極布局相關(guān)應用?
哪些企業(yè)在關(guān)注工業(yè)元宇宙?
元宇宙的潛在價值以及市場規(guī)模龐大,沉浸式的應用場景為消費者帶來了全新的體驗,科技巨頭和創(chuàng)新企業(yè)紛紛搶占消費元宇宙新陣地。
此外,隨著制造工廠的高度數(shù)字化,以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等基礎的逐步完善,企業(yè)們又將工業(yè)元宇宙視為新的著力點。
據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示,工業(yè)元宇宙將推動全球智能制造市場規(guī)模于2025年達5400億美元。工業(yè)元宇宙勢頭持續(xù)增長,那么有哪些企業(yè)涉足并且深入布局了工業(yè)元宇宙?
今年5月,微軟宣布日本的川崎重工成為他們“工業(yè)元宇宙”的新客戶,HoloLens頭顯將對工廠的工人在生產(chǎn)、維修和管理供應鏈等方面提供幫助,同時該設備還能夠幫助生產(chǎn)機器人。
HoloLens于2016年首次推出,通過將數(shù)字圖像疊加在真實世界的環(huán)境中來讓佩戴者體驗增強現(xiàn)實。對于微軟的工業(yè)元宇宙來說,這意味著將該公司的許多技術(shù)如云計算、Azure Percept結(jié)合在一起,以幫助工廠工人和管理人員更快、更有效地構(gòu)建產(chǎn)品。
這個想法是為了創(chuàng)建微軟所謂的工作空間“數(shù)字孿生”,這可以加快維修和啟動新生產(chǎn)線等過程。
此前微軟還宣布與卡夫亨氏達成協(xié)議,通過使用自動化運營和在線復制該公司的生產(chǎn)設備,來幫助其供應鏈的穩(wěn)定高效。
例如,零售商下訂單后,團隊需要有人查看訂單以及提醒倉庫配貨等一系列步驟,但在微軟的幫助下,公司能夠通過虛擬場景來解決問題,卡夫亨氏可以自動執(zhí)行這些步驟,加快產(chǎn)品流程。
不只是川崎重工和卡夫亨氏,博世、比利時的百威英博、現(xiàn)代汽車集團、丹麥的諾和諾德都已部署微軟Azure數(shù)字孿生。諸多案例都表明工業(yè)元宇宙在企業(yè)供應鏈優(yōu)化上發(fā)揮了重要作用。
11月9日,2022聯(lián)想創(chuàng)新科技大會開幕,聯(lián)想集團首席執(zhí)行官楊元慶稱,聯(lián)想是全球啟動工業(yè)元宇宙開創(chuàng)性研究最早的企業(yè),把虛實映射、虛實疊加、虛實聯(lián)動等技術(shù)應用于生產(chǎn)、維修等各種環(huán)節(jié),提升產(chǎn)業(yè)智能化水平。
以電力行業(yè)的工業(yè)元宇宙為例,聯(lián)想打造了虛實融合的工業(yè)元宇宙解決方案,解決了電力巡檢中過程中巡檢工人遇到的安全風險,以及電力設施維護成本高昂等難點。
在聯(lián)想看來,元宇宙能夠?qū)⑻搶崈蓚€世界的信息進行整合和相互增強,進而實現(xiàn)1+1>2的效果。
工業(yè)用例已經(jīng)在元宇宙中建立起來,數(shù)字孿生、虛實融合可能是當前工業(yè)元宇宙的核心,但我們?nèi)孕枰鼜姶蟮娜斯ぶ悄?、更高的算力和更先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù),以繼續(xù)探索和構(gòu)建更加成熟的工業(yè)元宇宙。
工業(yè)元宇宙為何值得關(guān)注?
面對眾多企業(yè)紛紛下注工業(yè)元宇宙,作為吃瓜群眾的我們難免好奇這背后究竟反映出了什么,以及為何工業(yè)元宇宙開始備受追捧?
1、科技企業(yè)亟待新的突破口
首先,關(guān)注工業(yè)元宇宙的企業(yè)大多都是像微軟、聯(lián)想、華為這樣的巨頭型企業(yè),而這背后反映出的是他們從原本熟悉的領(lǐng)域開始跨越尋找新的增長點,就像所謂的“第二增長曲線”一樣,工業(yè)元宇宙可能是他們亟待尋找的另一個突破口。
正如Unity中國總裁兼首席執(zhí)行官張俊波在最近的大會上分享的觀點一樣,“最早能實現(xiàn)元宇宙的場景應該是有經(jīng)濟效益的地方,也就是工業(yè)元宇宙與企業(yè)元宇宙”,側(cè)面印證了大型科技企業(yè)紛紛布局元宇宙的誘因。
畢竟當元宇宙距離普通用戶還很遙遠的時候,工業(yè)元宇宙可能已經(jīng)為企業(yè)發(fā)展埋下了希望的種子。
2、制造業(yè)需要“新鮮血液”
當我們談論過去幾年制造業(yè)的發(fā)展時,總會以“智能制造”或者“工業(yè)4.0”來描繪,不過故事到了現(xiàn)在,制造業(yè)同樣需要尋找更好的契機,這也是為什么工業(yè)元宇宙突然火熱起來的原因。
畢竟工業(yè)元宇宙可以為制造業(yè)帶來更加真實的體驗感,產(chǎn)品設計者也能創(chuàng)造出更加貼近用戶使用習慣的工業(yè)制品。
同時隨著數(shù)字孿生的出現(xiàn)和普及,工業(yè)制造的效率會大大提升,它會讓時間和空間在工廠中進一步被磨平,讓制造端與消費者的距離被拉近,從而帶來全新的交互體驗。
而工業(yè)元宇宙對制造業(yè)來說更像一次升級,將產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品流轉(zhuǎn)和產(chǎn)品售賣的流程進一步優(yōu)化,這在很大程度上為制造業(yè)帶來了新的方向,相比于“4.0”的廣闊,工業(yè)元宇宙似乎更貼近現(xiàn)實許多。
3、工業(yè)元宇宙符合數(shù)字經(jīng)濟主旋律
最后,當企業(yè)供給端(元宇宙技術(shù)提供方)和企業(yè)需求端(制造企業(yè))互相融合時,便構(gòu)成了另一個更加宏大的主題——數(shù)字經(jīng)濟。
在《全球數(shù)字經(jīng)濟白皮書(2022年)》中顯示,2021年,全球47個主要國家數(shù)字經(jīng)濟增加值規(guī)模達到38.1萬億美元。
其中,中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達到7.1萬億美元,位居世界第二;美國數(shù)字經(jīng)濟蟬聯(lián)世界第一,規(guī)模達到15.3萬億美元。
從這個簡單的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出,我國數(shù)字經(jīng)濟依然有不少增長空間。如果加上市場仍然會共同增長的前提條件,那么未來5-10年,至少是10萬億美金的市場。
因此,當工業(yè)元宇宙裹挾而來時,其實也是數(shù)字經(jīng)濟撲面而來。
所以,工業(yè)元宇宙的火熱可能并不是企業(yè)家們拍腦袋的問題,而是宏大敘事里的一個重要環(huán)節(jié),必然會引得眾多科技企業(yè)入局。
工業(yè)元宇宙發(fā)展面臨哪些難題?
不過客觀來說,入局歸入局,問題依舊是問題。
工業(yè)元宇宙從概念的提出到如今成為一個較為流行的詞匯,可能也就短短2年時間,2年對于一個行業(yè)發(fā)展來說是非常早期的階段,甚至可以說還不成規(guī)模,因此免不了還有不少障礙需要跨越。
首先,就工業(yè)元宇宙的供給端來說,目前的產(chǎn)品大多還是實驗階段,尤其是國內(nèi)工業(yè)元宇宙的布局,因為數(shù)字化的緩慢,很難做到全方位的數(shù)字孿生,畢竟沒有真實數(shù)據(jù)的支持,工業(yè)元宇宙的實現(xiàn)程度會被大大減弱。
其次,對需求端來說,大部分制造企業(yè)還停留在較為原始的生產(chǎn)方式上,這點反而需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的接入來打好基礎,否則快進到工業(yè)元宇宙只會出現(xiàn)“還沒學會走路,就要奔跑”的節(jié)奏。
然后,回到元宇宙行業(yè)本身來說,不管是技術(shù)還是接受度都還處于早期,工具集依然還不完善,諸多企業(yè)的效用可能還需要時間來檢驗,因此并不適合企業(yè)的大范圍普及。
通過上面的描述,我們會發(fā)現(xiàn)工業(yè)元宇宙還面臨著不少問題,但回歸本質(zhì)來說,其發(fā)展脈絡與任何新興技術(shù)都一樣,既需要企業(yè)努力實踐,也需要市場緩慢接受。
而現(xiàn)在我們正處于這樣的時刻,所以也必然會出現(xiàn)質(zhì)疑與肯定這兩種聲音,但這才是市場真實的體現(xiàn)。
盡管工業(yè)元宇宙還被認為是企業(yè)增長的又一噱頭,但這正如早年“互聯(lián)網(wǎng)+”一樣,當概念出現(xiàn)時,我們除了批評,更重要的是找到背后的真實價值,畢竟在過去20年的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程中,玩概念實在是充滿太多鄙夷。
最后,我們還是回到“第一性原理”來描述工業(yè)元宇宙的當下與未來,引用一句知名科技評論“我們總是高估了某項技術(shù)當下的影響力,而往往低估了它的長期影響力”。
或許對于工業(yè)元宇宙來說,這是目前最好的描述,畢竟沒人知道或者能準確描述清楚未來工業(yè)元宇宙能走向何方。
當然,對于瞄準工業(yè)元宇宙的企業(yè)來說,我們不要去看它說什么,而要去觀察它在做什么,假以時日,才能看到企業(yè)的發(fā)展,也才能看到行業(yè)的推進。(財富中文網(wǎng))
作者李紅波為財富中文網(wǎng)專欄作家,元宇宙之心創(chuàng)始人兼CEO,區(qū)塊鏈資深從業(yè)者
本內(nèi)容為作者獨立觀點,不代表財富中文網(wǎng)立場。未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。