读懂工业元宇宙，掌握未来智造话语权

信息来源：工业新基建发布日期：2022-01-14 主题标签：工业元宇宙 AR VR

自2010年以来，人类进入技术革命蓬勃发展的新时期，在5G、云计算、大数据、人工智能、区块链、VR/AR日渐成熟并融合发展今天，我们看到元宇宙快速进入前沿发展赛道。以消费互联网全球代表企业Facebook更名引爆了元宇宙这个词， VR虚拟现实在游戏社交等生活娱乐领域受到关注的同时，我们也看到在更广泛产业应用方面正迸发新技术技术融合的澎湃动力。那么在工业领域，工业元宇宙又将产生什么样的变化呢？

Facebook更名Meta之后，全面进军元宇宙。Meta公司对未来元宇宙中的社交、教育、娱乐、游戏、健身、工作、商业等等都作了简短的视频描绘。这段视频是为大家讲述元宇宙中的工作是一种什么样的情景，仅供参考。

元宇宙浅析

元宇宙早在1992年《雪崩》（尼尔·斯蒂芬森的科幻小说）首次提出，讲诉人类通过VR设备与虚拟人共同生活在 “超元域”，这即是元宇宙概念雏形。

《雪崩》尼尔·斯蒂芬森

“电脑靠‘1’和‘0’来表现所有事物。而‘有’与'无’之间的差别，即对“存在'和“虚无”进行的关键性区分，正是许多创世神话的本源和基础。”

从技术角度来看，元宇宙整合了人工智能、数字孪生、区块链、扩展现实等技术，构建出与现实物理世界平行的数字世界并使二者相连接融合。从社会学角度来看，人类可能会有多个平行的社会体系和身份。在元宇宙中，我们也将进一步突破时间和空间的限制，元宇宙将虚拟世界与现实世界紧密联系，形成虚实融合、沉浸交互、拥有完备文明体系的新型社会存在。

什么是工业元宇宙

工业元宇宙虽然使用了“元宇宙”的概念，也是新一轮技术革命要素的重叠，但它们的意义和目的却具有产业应用的实际价值。对比消费场景下诞生超现实的内容创造和用户体验感不同，工业元宇宙构建的场景和对象是一个确切的物理系统，这个系统中的组织关系和任务也是明确的，所要解决的问题也是明确的。因此比起创造性而言，工业元宇宙更强调可视化、准确性和调优性，比起构建新的场景和体验而言，工业元宇宙更关注解决确切场景中的确切问题。在消费产业的元宇宙中，用户愿意为全新创造的内容和体验付费，而在工业的元宇宙中，用户更愿意为解决问题所创造的价值买单。

工业元宇宙更关注解决具体场景中的确切问题

如果想明白这个道理，那么工业元宇宙就更倾向于是一个技术概念，而不是一个新的产品或产业概念。我们需要思考的是，相比于传统的技术手段，“工业元宇宙”如何实现工业全场景链路的效率提升、能耗降低、安全生产、劳动力减少与优化、敏捷研发、质量改善等等方面，将有更多巨大的实际表现。

工业元宇宙先行者的技术诠释

如果以冰山来比喻工业元宇宙，那么AR/VR硬件就仅仅是冰山露出海面的部分，在背后还有更加庞大和系统化的技术体系。

工业元宇宙可以将确切的物理系统与虚拟的数据世界相融合，将制造领域中材料（Material）、装备（Machine）、工艺（Methods）、量测（Measurement）、维护（Maintenance）这5M要素，与数字技术领域五大技术基础，如连接（Connection）、云计算（Cloud）、网络（Cyber）、信息内容（Content/Context）、社群（Community）进行融合。

工业元宇宙实现无忧和强韧的制造系统

正如鸿海集团副董事长李杰教授提出过，在Meta-verse背后有一个更重要的概念值得被关注，就是所谓的Meta-model，它指的是模型的模型，是构建认知和整合关系的基础。基于Meta-model所建立的信息整合、预测和决策支持可以帮助用户建立对5M系统的更高效认知，从而提升制造系统的运行和管理效率。这正是工业元宇宙带来的第6个M（Meta-model）和第6个C（Cognition）的关键手段和价值。

工业元宇宙将真正实现制造场景与数据场景中“6M+6C”的系统化整合，建立物理世界与数字世界的元模型连接，实现对实体系统内变化性、相关性、和参考性规律的建模、预测、优化、和管理，让数字世界与实体世界双向打通和映射，在元宇宙中实现工业系统中的人、事、物全面互联和关系构建。数实空间的全连接将为工业生产带来更多的数据动能，有效驱动生产制造技术和现有模式的变革与突破，最终实现无忧和强韧的制造系统（Worry-free & Resilient Manufacturing System），工业元宇宙的内核仍然是工业智造体系的最优化实现。

工业元宇宙的赋能场景

工业元宇宙将覆盖工业生产全链条环节，从产品设计、工艺开发、试产测试、产线生产、设备调试、产线巡检、远程运维、经营管理、人员培训、市场营销等端到端的系统。

01 数字化协作与产品设计

通过数字化平台将产品规划、设计到建模等工作在协同的数字平台实现，将原流程化的设计师、工程师等融合，实现及时共享的开发，通过虚拟化模拟设计到成品的效果验证，加速产品开发中的交流的时间成本，加速产品开发速度，降低产品开发成本，特别对于汽车类企业，将大大加速产品的最终上市时间和产品成本。

02 产线生产

通过数据采集和监控等工具，将物理世界的生产过程数据和表现实现透明化，联动智能排产和视觉检测等，实现生产更有序可控，品质检测更标准统一。通过采用设备预测管理系统，将实现设备数据化呈现，实现设备利用率和健康管理智能可控，提高OEE和并降低生产成本。

03 生产安全

从前期的人员培训，将工业生产场景虚拟化，通过XR等设备进行教育训练、风险可视化识别与强化提醒。在实际产线应用中，通过建设安全生产系统体系，将重点安全点检和隐患排查等通过可视化体现，并通过系统提醒与任务管理，将原来人工化的方式改变为人工与数字融合的方式，提升安全管理可靠度。

04 远程运维

伴随网络技术与算力与存储技术的演进，我们甚至可以想象，将诞生轻量化的AR/VR眼镜，产线工人与工厂厂长将可能随时佩戴并及时掌握生产数据，并及时获取到来自智能分析的决策提醒，实现远程确认问题并及时修复。