元宇宙还没焐热乎,工业元宇宙又来了

工业元宇宙是元宇宙概念、技术在工业中的应用,是元宇宙赋能工业,促进工业改进、创新,乃至革命。

最近两年哪些词汇最引入关注呢?想必“元宇宙”一词一定会占有一席之地。

据悉,2021年百度、谷歌有关元宇宙一词的搜索量均已达到数十亿量级别,同时2021年也是元宇宙元年。

一方面,资本纷纷重仓,国外调研机构Crunchbase的数据显示,截至2021年11月16日,与元宇宙相关的公司已经在612笔交易中筹集了近104亿美元的资金;另一方面,科技巨头也纷纷布局元宇宙,其中最激进的非Meta(原Facebook)不可,当然在国内百度、腾讯、字节跳动也纷纷落下了在元宇宙上的棋子。

不过正当人们被琳琅满目的元宇宙概念看得头晕目眩时,2022年又出现了工业元宇宙席卷行业,对于很多人来说元宇宙都没搞懂,现在工业元宇宙又来了,那么工业元宇宙是什么?工业元宇宙又能够带来什么新气象?接下来我们将一一解答。

01、何为工业元宇宙?

如果把元宇宙看成是虚拟、现实与人及人的思想相结合的世界,那么工业元宇宙是元宇宙的一部分。如果把元宇宙看成一种概念、一种技术,那么工业元宇宙可以理解成元宇宙概念、技术在工业中的应用,是元宇宙赋能工业,促进工业改进、创新,乃至革命。

在经济社会中, 工业是对自然资源的开采和对各种原材料进行加工及装配的物质生产部门,在经济体量上目前 仍是产业结构中的第一组成部分。因此探讨工业元宇宙,显然具有重要意义,也有向社会其他 行业进行推广的价值。

工业元宇宙是目前三维 设计、虚拟现实、增强现实、 人工智能、数字孪生、物联网、 5G 网络、大数据、云计算等新兴技术的发展优化乃至升级并有机大集成,作为基础设施将大幅度提升算力(硬件、软件、算法)、展示力、交互水平、通讯流量、速率、数据储量,将促进工业企业、行业的生态发生革命性的改变,改变人的思维模式,促进创意、创新、创业,促进工业产品的丰富性、高质量、精细化、艺术性,具备竞争力,进而创造巨大的经济价值与社会价值。

将元宇宙化繁为简,可以狭义理解为是信息化的单元技术提升、集成性提升、水平提升,核心强调可视化水平升级,目的是可以让人更好地体验,从而快速思考、触动心理,从而产生合适、有效的行动,并取得卓越的成果。工业在国民经济中占有重要地位,因此结合国家的政策,将两化融合、智能制造、数字化转型与元宇宙结合,提高这些项目的技术水平、能力,将对工业产生巨大影响,从而促进工业产品、工业企业行业生产过程和工业产品应用都上升到卓越的水平。

02、工业元宇宙能做什么?

对于元宇宙而言,虽然这个概念诞生了几十年,并且随着材料科学、IT、人工智能等技术的进步,目前还是有一些与元宇宙相关的产品诞生的,但是用起来十分鸡肋。例如VR 头盔,很多人认为,目前佩戴时间超过 15 分钟,就会出现眩晕情况。

再如网络设施,因为目前的传输能力限制,对于元宇宙模式的立体三维信息的数以百兆、乃至 GB 级的数据,目前还达不到几十毫秒级的传输,因此交互的感觉差,达不到沉浸感、真实感的要求。因此对于元宇宙,专家们觉得应该从可行性、必要性与迫切性方面进行分析、思考,而最终的结论是应该现在就开始探索工业元宇宙,也就是既不是痴迷元宇宙,也不是观望,甚至敬而远之,而是适度投入,结合具体细分领域、典型场景进行试探性推进。

基于以上思考,工业元宇宙应运而生。从工业信息化发展的路径来看,可以分成五个层级,分别是单元应用、系统化应用,集成化应用,网络化应用,以及与更为广泛的互联网相集成,而工业元宇宙的发展应用路径亦与之相当。

逐步发展的典型技术与产品包括二维绘图工具、三维设计软件、产品生命周期管理系统、企业资源系统与制造作业系统、计算机辅助工程 CAE(仿真)。例如在技术及管理类上,工业元宇宙工业产品不仅仅要满足一般意义上的功能、性能,而且更加要符合人的心理,这样就需要进行工业设计工作,综合考虑产品的外观、材质、纹理,让人有更好的体验,当然产品也更符合人的便利性要求,这些都对建模软件、系统提出了更高的要求,但是另一方面,适合非专业人员,甚至儿童老人的建模软件系统也纷纷涌现,从而为大众创新奠定了基础。

再者就是生产及设备相关类,最典型的就是数控机床加工设备,检测设备、机器人、智能运输小车等自动化智能化设备,而数字孪生技术作为工业元宇宙的典型技术,在加工设备应用关联及工业产品生产过程中,可以认为是物理性的事物和数字虚拟性事物的同期变化,这样通过精准地映射,可以远程第创造出数字化模型,以 VRAR 的形式展现信息,从而使人可以更好的认知、监控、处理事物,从而实现多种主体的互动与协同,最终实现实时性、精准性、正确性的生产,从而保证产品的质量,满足客户的完美性要求。

03、工业元宇宙还需做哪些准备?

进入元宇宙时代,连接进入系统的主体、内容将越来越多。典型的,一个人会有多种身份;通过物联网,将接入更多的设备;一个人拥有的智能设备越来越多;而我们所处的环境,所处的世界,也将会有更多的智能化终端,包括采集、传 输、计算、控制能力。所以未来,不是以往说的万物互联,而可能是万亿物互联、亿亿物互联,而互联的前提就是从物理世界的事物转变成数字世界、虚拟世界的事物,那么对于工业元宇宙而言,首先需要准备的便是低时延、高带宽的超大网络。

不过面对不同类型的应用场景而言,网络支持的要求也是差异很大的。例如工业生产往往需要毫秒级,而以往的平面信息,人的感官只要低于 300 毫秒,人就可以接受。但是如果是几十兆、几百兆的三维数据传递,要达到几十毫秒级,人才不会眩晕,这样就给网络提出了一个很高的要求,因此综合设定场景的解决方案尤为重要。

对工业元宇宙而言,除了网络的提升还需要一个超强的处理终端——云平台。对于工业行业而言,云化是必然的方向,而资源聚集到一起,就需要更好地制定规范、接口、协议,这样才能更好地集成、统一。所以云平台将成为物理世界、数字世界、虚拟世界与人的汇集的基础与场所,是一个需要仰望、需要探索,而又可以获得巨大收益的元宇宙核心。

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