近年來,隨著AI、VR、大數(shù)據(jù)計算等前沿技術(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“由實向虛”與“由虛向?qū)崱眱煞矫娴膱鼍皯?yīng)用:“由實向虛”是指構(gòu)建具備真實體驗的數(shù)字化世界;“由虛向?qū)崱笔鞘固摂M世界能夠與真實世界的人物互動。
而據(jù)專業(yè)機構(gòu)介紹,在向虛實結(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,以及以豐富個人精神世界為核心的消費元宇宙。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踐的熱點。
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、云計算、數(shù)字孿生等元宇宙相關(guān)技術(shù)與實體工業(yè)經(jīng)濟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)動虛擬空間與現(xiàn)實世界,工業(yè)元宇宙能夠構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價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階版和升級版。從應(yīng)用層面來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強調(diào)工業(yè)系統(tǒng)與其他物理硬件的聯(lián)網(wǎng),包括一臺機床與自身的刀具單元、裝夾單元等形成的小網(wǎng)絡(luò),多臺機床乃至整個生產(chǎn)線形成的大網(wǎng)絡(luò),甚至整個車間、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,進一步強化物理世界與虛擬世界的聯(lián)動,最終形成全沉浸式、全要素、全體驗的新形態(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)字孿生綜合運用感知、計算、建模等信息技術(shù),將現(xiàn)實世界向虛擬世界1:1映射,并通過在虛擬世界模擬生產(chǎn)的過程中來實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的描述、診斷、預(yù)測及決策。因此,數(shù)字孿生是工業(yè)元宇宙“由實向虛”的基礎(chǔ)。未來,隨著數(shù)字孿生技術(shù)的進步,工業(yè)元宇宙有望建立虛擬和現(xiàn)實的雙向連接,真正實現(xiàn)虛實結(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)實空間的聯(lián)動協(xié)作,來賦能工業(yè)各個環(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)中挖掘有價值的信息;也可以模擬真實生產(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),消費者購買的產(chǎn)品使用信息及消費者意見將會實時反饋給品牌商、研發(fā)機構(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、消費者體驗等進行反復(fù)測試,解決當下工業(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,對產(chǎn)能配置、生產(chǎn)流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、人員動線等進行合理地前期策劃;而在實際生產(chǎn)中,操作人員只需要戴上VR/AR設(shè)備,就能沉浸式、全實時體驗虛擬智能工廠的建設(shè)和運營過程,并以虛擬化身與虛擬智能工廠中的設(shè)備、產(chǎn)線實時交互、輸入指令,以便能夠及時優(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場景作業(yè),保證人員安全。
消費端
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、體驗操作方式及性能。
在售后環(huán)節(jié),服務(wù)人員與消費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)的同時節(jié)約時間、人力成本。
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