工业元宇宙:展望智能制造的未来形态

发布于:2022/3/26 9:46:57 | 1601 次阅读

    全面布局“元宇宙”的Meta公司在披露财报信息当日股价暴跌26%,创下美股市场历史很大市值跌幅,市值跌超2370亿美元;2月16日,“元宇宙第yi股”Roblox发布财报次日盘后股价下跌15%,市值缩水约500亿美元。在过去一年里,资本市场对于元宇宙概念由热捧走向冷静,投资者也意识到了元宇宙概念与现实存在着较大差距。赛迪顾问智能制造研究中心认为,元宇宙从概念到应用的转换仍需要企业和科研机构不断尝试,推进基础技术和关键设备不断迭代和更新,挖掘更多的应用场景。特别是,元宇宙相关技术在工业领域的应用将赋能工业产品生命周期的各个场景,能够有效促进工业领域智能化升级,其应用价值将远大于消费领域。
    一、工业元宇宙“虚实协同”,是智能制造的未来形态
    (一)如何理解工业元宇宙?
    工业元宇宙即元宇宙相关技术在工业领域的应用,将现实工业环境中研发设计、生产制造、营销销售、售后服务等环节和场景在虚拟空间实现全面部署,通过打通虚拟空间和现实空间实现工业的改进和优化,形成全新的制造和服务体系,达到降低成本、提高生产效率、高效协同的效果,促进工业高质量发展。
    (二)工业元宇宙“由虚向实”实现“虚实协同”
    工业元宇宙,与“数字孪生”概念类似,两者区别在于,数字孪生是现实世界向虚拟世界的1:1映射,通过在虚拟世界对生产过程、生产设备的控制来模拟现实世界的工业生产;工业元宇宙则比数字孪生更具广阔的想象力,工业元宇宙所反映的虚拟世界不止有现实世界的映射,还具有现实世界中尚未实现甚至无法实现的体验与交互。另外,工业元宇宙更加重视虚拟空间和现实空间的协同联动,从而实现虚拟操作指导现实工业。
    (三)工业元宇宙助力智能制造全面升级
    智能制造基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,是致力于推动制造业数字化、网络化、智能化转型升级的新型生产方式。工业元宇宙则更像是智能制造的未来形态,以推动虚拟空间和现实空间联动为主要手段,更强调在虚拟空间中映射、拓宽实体工业能够实现的操作,通过在虚拟空间的协同工作、模拟运行指导实体工业高效运转,赋能工业各环节、场景,使工业企业达到降低成本、提高生产效率的目的,促进企业内部和企业之间高效协同,助力工业高质量发展,实现智能制造的进一步升级。
    二、展望未来,工业元宇宙的应用场景将实现产品全生命周期覆盖
    现阶段工业元宇宙的大部分an例更趋近于“数字孪生”技术的应用。展望未来,工业元宇宙的应用场景将覆盖从研发到售后服务的产品全生命周期,由“虚”向“实”指导和推进工业流程优化和效率提升。以下从研发设计、生产优化、设备运维、产品测试、技能培训等多个环节切入,展望工业元宇宙可能的应用场景。
    图1  展望工业元宇宙赋能的工业场景
    资料来源:赛迪顾问,2022,03
    (一)研发设计
    相比现阶段利用工业软件进行产品设计,工业元宇宙相关技术应用下的研发设计将在更大程度上提高产品开发效率、降低产品开发成本。在产品设计方面,通过工业元宇宙平台可控制产品应用时的环境因素,并基于在工业元宇宙平台中设计的产品模型对产品各零部件的作用方式做出直观、明确的模拟,能够有效验证产品性能。在协同设计方面,工业元宇宙能够打破地域限制,支持多方协同设计,用户也可以在工业元宇宙平台上参与产品设计并体验其设计的产品。在用户体验方面,工业元宇宙平台上的产品研发经过用户的深层参与,更加贴近用户需求,并能在更大程度上增强用户体验。
    (二)生产优化
    通过工业元宇宙平台,能够沉浸式体验虚拟智能工厂的建设和运营过程,与虚拟智能工厂中的设备、产线进行实时交互,可以更加直观、便捷地优化生产流程、开展智能排产。在智能工厂建设前期,可利用工业元宇宙平台建设与现实智能工厂的建筑结构、产线布置、生产流程、设备结构一致的虚拟智能工厂,从而能够实现对产能配置、设备结构、人员动线等方面合理性的提前验证。对于智能工厂生产过程中的任何变动,都可以在虚拟智能工厂中进行模拟,预测生产状态,实现生产流程优化。例如,宝马与英伟达正开展虚拟工厂相关合作,宝马引入英伟达元宇宙平台(Omniverse平台)协调31座工厂生产,有望将宝马的生产规划效率提高30%。
    (三)设备运维
    相对于现阶段利用大数据分析的预测性维护,基于工业元宇宙的设备运维能够打破空间限制,有效提高设备运维响应效率和服务质量。在工业元宇宙平台建立的虚拟空间中,运维人员将不受地域限制,在生产设备出现问题时,能够实现远程实时确认设备情况,及时修复问题。对于难度大、复杂程度高的设备问题,可以通过工业元宇宙平台汇聚世界各地的行家,共同商讨解决方案,从而提高生产效率。
    (四)产品测试
    对于应用标准高、测试要求复杂的产品,工业元宇宙能够提供虚拟环境以开展试验验证和产品性能测试。通过虚实结合实现物理空间和虚拟空间的同步测试,更加直观地感受产品的内外部变化,提高测试认可效率和准确性。例如,相对于民用消费级芯片产品,车规级AI芯片由于工作环境多变、安全性要求高等因素,功能设计复杂,其研发、测试、认可流程十分严苛,需满足多项国际国内行业标准。工业元宇宙可为车规级AI芯片提供虚拟测试空间,工程师可以用较低的成本对车规级AI芯片进行测试,也可以模拟和体验搭载AI芯片的自动驾驶汽车,提高车规级AI芯片的测试、认可效率。
    (五)技能培训
    工业元宇宙能够有效提高教学培训效率,为高等院校、企业等组织提供培训学生、员工专注技能的虚拟设备,让学员更加直观地操作生产设备。同时,对于地震、失火等极端特殊情况,可以通过工业元宇宙平台搭建虚拟空间,供相关人员演习逃生路线和检验事故处理办法。
    三、筑牢基础,迎接“工业元宇宙”时代的到来
    工业元宇宙打造现实世界与虚拟世界互通发展,呈现虚实融合互相影响的形态,需要强大的算力、网络等基础技术作为底座,也需要强大的芯片、传感器、光学镜头、VR/AR设备等硬件设备支撑工业元宇宙的想象和发展。为促进工业元宇宙从概念落实到应用,需要进一步开展多方面研究和建设。对于工业元宇宙,我们倡议政府和企业可以布局和发展工业元宇宙相关技术,不要过度吹捧概念,避免基础不牢导致“泡沫”过多。
    一方面,要加速数字化、算力等新型基础设施建设,加强云计算、大数据、人工智能等基础技术研究。一是持续推进数字化基础设施建设,推进“双千兆”网络部署与应用,支持工业企业运用新型网络技术和先进适用技术改造建设企业网络,为工业元宇宙提供高带宽、低延时、高可靠的网络接入能力。二是加速建设数据中心,开展算力提升行动,推进国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道,加快实施“东数西算”工程,提升跨区域算力调度水平。三是鼓励高校、科研院所、企业等组织推进云计算、大数据等技术研究,加速工业元宇宙转化进程。
    另一方面,应加强VR/AR等相关硬件设备研发与应用,推进光学镜头、显示面板、主控芯片、传感器、存储器等关键设备技术升级。一是推进关键重心技术“揭榜挂帅”行动,针对芯片、传感器、存储器等重心技术和工具设备研发设立专项研究课题,面向高等院校、科研院所、企业等组织“揭榜挂帅”,呼吁有能力的组织围绕薄弱环节开展自主研发或联合研究。二是加速推进建模、仿真类工业软件开发,支持有基础的企业持续开发和完善研发设计类工业软件,鼓励社会资本、产业基金支持我国研发设计类工业软件发展,拉近当前我国研发设计类工业软件与国外的差距,加速补齐短板,为元宇宙赋能工业奠定基础。
参与讨论
后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组(HEAG)召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展,新技术不断涌现,与相关产业融合度持续提升,正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势,欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度,在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面,智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。 为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动,2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于:2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网,苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元,wifi+蜂窝网络版起售价为999美元;12.9英寸wifi版起售价为1099美元,wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上,国内外汽车品牌云集,长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。 长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示:“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一,巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期,到2025年,将推出50多款新能源产品,全力支持可再生能源使用,为全球用户

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临,电子烟“通配”大战走向何方?

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果,将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日,《电子烟强制性国家标准》正式实施,中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕,一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成,“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示,被

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚,专用于大电流应用中进行精确测量 全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站 提供高可靠性、高成本效益的解决方案 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商,宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器,扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚,可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于:2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐,啥都往里装,但区别在于有的像聚宝盆,有的像垃圾桶。国庆假期刚结束,中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵,玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言,中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App,正式进军元宇宙婚礼赛道。 就产品而言,如同其他元宇宙产品,李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”:有人说是有趣的尝试,有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道,QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算:突围商业模式痛点

截至8月末,中国5G基站总数达210.2万个,中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业,互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地,车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟,这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现,对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测,即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下,边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。 有记者问:近日,美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时,在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中,又将31家中国实体列入,请问中方对此有何回应? 对此,商务部新闻发言人回应称,中方注意到相关情况。首先,通过中美双方前一阶段共同努力,9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作:推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月,奔驰带来了VISIONEQSS概念车,其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏,横贯整个A柱,令人印象深刻。今天,TCL华星正式官宣与奔驰达成合作,并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。 根据TCL介绍,这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计,将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体,并能够与3D实时导航系统相辅相成。 同时,这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌 谁最受伤

国庆假期后首日开盘,上证综指时隔5个月再次失守3000点,与此同时,半导体板块也再度走低,其中,北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间,半导体板块持续下挫,北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘,北方华创、雅克科技维持跌停状态,华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日,半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。 在半导体板块遭遇下挫的同时,北

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞