http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 02:16:39 來源:億歐網
“中國製造業正在麵臨製造業外流、地緣經濟分裂、勞動力成本上升等‘灰犀牛風險’,元宇宙元年之後,褪去科幻外衣的元宇宙將成為未來10-20年的最強科技風口。”億歐智庫《2022中國工業元宇宙產業研究報告》如是寫道。
實際上,在很多人眼裏,工業元宇宙是“一次留給中國製造業彎道超車的曆史性機遇”,也是全球智能製造的“未來形態”。而上一個獲得“彎道超車機遇”的主體——工業互聯網,在中國的發展尚不足十年。
任何一個新物種的誕生都需要完整走完“概念層、產品端、產業化”三個階段才算是徹底成熟,工業元宇宙也是如此。
隨著工業元宇宙相關技術的逐步成熟,對於連接進入係統的主體、內容將會越來越多。相關機構表示,2020年,我國工業互聯網核心產業經濟增加值總體規模達到6520億元,2025年預計將達到16224億元。
工業元宇宙作為工業互聯網更高級的形態,可以在工業互聯網市場持續發力和滲透。
TrendForce集邦谘詢數據顯示,工業元宇宙將催動全球智能製造市場規模於2025年達5400億美元,2021至2025年複合成長率達15.35%。
工業元宇宙的未來固然是明亮的,但很多人依然想知道:工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)究(jiu)竟(jing)給(gei)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)帶(dai)來(lai)什(shen)麼(me)改(gai)變(bian)?排(pai)除(chu)掉(diao)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)概(gai)念(nian)帶(dai)來(lai)的(de)虛(xu)火(huo),工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)是(shi)否(fou)真(zhen)能(neng)扛(kang)起(qi)製(zhi)造(zao)業(ye)彎(wan)道(dao)超(chao)車(che)的(de)大(da)旗(qi)?從(cong)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)到(dao)工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou),是(shi)“扯虎皮拉大旗”,還是“順利交棒”?
工業元宇宙帶來了什麼?
工業元宇宙的範疇遠比工業互聯網寬泛,兩者之間有很大區別。
工gong業ye互hu聯lian網wang是shi工gong業ye元yuan宇yu宙zhou的de一yi部bu分fen,更geng多duo扮ban演yan基ji礎chu設she施shi的de角jiao色se,強qiang調tiao物wu理li硬ying件jian和he係xi統tong的de聯lian動dong,主zhu要yao負fu責ze物wu理li現xian實shi世shi界jie的de打da通tong。而er工gong業ye元yuan宇yu宙zhou,還hai要yao進jin一yi步bu結jie合he5G、AR、VR、AI計算機視覺、區塊鏈等技術,按照元宇宙的規則重新整合。
比如在二維互聯網世界中,工廠操作人員隻能通過二維的數字大屏來觀測虛擬的工廠,需要鼠標點擊設備、工位等才能查看實時狀態。
而在工業元宇宙中,理想情況下,操作人員隻需要帶上VR/AR設備,便能進入到虛擬世界的工廠中,不僅體驗更逼真,而且信息傳輸也更及時,直接輸入指令,就可以知道目標信息。
寶馬汽車曾用英偉達Omniverse平台來模擬完整的工廠環境,在虛擬工廠裏,生產線、原材料、產品一一對應,甚至連物理規則都有嚴格設定。每輛車大小10GB左右,一個係統可同時模擬300輛車的生產過程。數字工廠讓全球工程師、設計師、專家等融合到一個場景中協作,共同從事產品規劃、設計、模擬等工作。
wuduyouou,yishidaogongyeyuanyuzhoujiazhideqiyebuzhiyige。ciqian,weiruanxuanbu,chuanqizhonggongyichengweiqigongyeyuanyuzhouyewudexinkehu。chuanqizhonggongjihuarangchejiangongrenpeidaiweiruanHoloLens頭戴設備來輔助生產、維修和供應鏈管理。據悉,目前微軟的工業元宇宙已有亨氏和波音兩家重要客戶。
更加值得注意的是,工業元宇宙更大的意義還在於為工業互聯網中被“卡脖子”的基礎軟件、工業設備提供更高效率、低成本的解法。
以芯片為例,一位從事建模的業內人員曾表示:“古gu時shi候hou開kai個ge鐵tie匠jiang鋪pu,哪na裏li放fang鍋guo爐lu,哪na裏li放fang鐵tie砧zhen,影ying響xiang不bu大da,因yin為wei改gai錯cuo的de成cheng本ben很hen低di。現xian在zai做zuo一yi個ge芯xin片pian生sheng產chan車che間jian,隨sui便bian一yi個ge小xiao改gai動dong,現xian實shi環huan境jing裏li就jiu是shi幾ji億yi元yuan的de投tou入ru。”
但若能在虛擬世界中模擬產品設計、規劃、生產、優(you)化(hua)的(de)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)活(huo)動(dong),就(jiu)能(neng)避(bi)免(mian)在(zai)現(xian)實(shi)世(shi)界(jie)中(zhong)實(shi)打(da)實(shi)地(di)投(tou)入(ru)這(zhe)些(xie)成(cheng)本(ben)。且(qie)等(deng)到(dao)在(zai)虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)中(zhong)將(jiang)其(qi)餘(yu)問(wen)題(ti)解(jie)決(jue)後(hou),現(xian)實(shi)世(shi)界(jie)工(gong)廠(chang)能(neng)夠(gou)隻(zhi)負(fu)責(ze)生(sheng)產(chan),這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)大(da)大(da)加(jia)快(kuai)了(le)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)迭(die)代(dai)的(de)速(su)度(du)。
基於此,2022年6月,西門子表示繼續與英偉達合作,將旗下Siemens Xcelerator平台與NVIDIA Omniverse平台結合,創建一個工業元宇宙,降低工廠、建築物的運營成本,並加快新產品設計的速度。
而虛擬數字化工廠的搭建都離不開工業元宇宙底層技術支撐。
工業元宇宙底層技術
億歐參與撰寫的《元宇宙與碳中和》將元宇宙技術支撐分為六大底層技術:物聯網技術、區塊鏈技術、交互技術、電子遊戲技術、人工智能技術、網絡及運算技術。這些技術融合到極致,將會打造出一個三維的、完全平行於現實社會的虛擬世界,將現實搬上虛擬世界將隻是元宇宙的第一步。
根據《2022中國工業元宇宙產業研究報告》,工業元宇宙底層技術將分批次爆發,2030年以後工業元宇宙有望進入雛形階段:底層技術突破(2022-2027);產業躍升變革(2027-2032);工業元宇宙雛形(2032-2042)。具體為:
MR技術群:VR/AR/MR和全息投影技術在工業場景實現規模化落地,20%的生產一線員工可以熟練掌握如何借助新型頭盔提高工作效率。
算力技術群:性能計算機、智能超算中心、邊緣計算中心等實現低成本擴張,運算量約為2022年的500-800倍,且能保證高並發實時運算需求。
數字孿生技術群:跨企業、跨行業的數字孿生術語、架構和模型等相關標準成熟且落地,從產品到設備、產線、工廠實現全要素數字孿生,且與物聯網實時數據聯動。
AIoT技術群:在邊緣智能計算優化的基礎上,標準化、低成本的工業大數據解決方案實現推廣複製。
區塊鏈:yifangmian,qukuailianxingnengbuzuhexinjishupingjingdeyitupo,lingyifangmian,qukuailianjishubuduanshipeigongyefenbushixiezuochangjing,gongyeyuanyuzhoujingjitixichubujianli。
計算機圖形學:計算機圖形學技術與行業Know-how相結合實現深度融合,物聯網感知層數據借助3D建模軟件等轉化為海量實時的3D可視化內容。
工業元宇宙場景中,虛擬信息和現實信息難以完全分離,呈現“實中有虛、虛中帶實”的特點。據此,億歐智庫認為,考慮到場景需求相關性和設備替換成本,3至5年內,MR設備是最適合工業元宇宙的交互終端,當然不排除部分場景中VR、AR設備滲透率更高。
目前,MR硬件和軟件都已有相對成熟的產品和落地案例,未來要在工業元宇宙中實現更大規模應用,技術改進方向主要包括視場角、光學顯示、人機交互,以及提高設備穩定性、安全性、降低硬件成本以適應工業場景特點等。

此外,算力是工業元宇宙運行的基礎,支撐著數字資產運維、虛擬內容創作、用戶體驗等一切行為,算力技術成熟階段能滿足工業元宇宙設備無限量接入、時延趨近於零的要求。
中國工程院院士劉韻潔在2022年全球6G技術大會上表示,元宇宙相關技術的實現需要依靠超強算力,AR/VR、區塊鏈、Al分別需達到3900EFLPOS、5500EFLPOS,以及6000EFLPOS級別算力,以提供連續長周期、突發短周期智能服務。

億歐智庫估算,全球算力規模已基本滿足元宇宙0.9的運行需求,從中國各行業算力應用分布來看,製造業算力占比僅4%,主zhu要yao因yin為wei中zhong國guo製zhi造zao業ye整zheng體ti數shu字zi化hua轉zhuan型xing成cheng熟shu度du較jiao低di,企qi業ye缺que乏fa動dong力li自zi建jian算suan力li,因yin此ci,短duan期qi內nei發fa展zhan工gong業ye元yuan宇yu宙zhou還hai需xu要yao普pu惠hui型xing公gong共gong算suan力li基ji礎chu設she施shi的de支zhi持chi。
尾聲
實際上,元宇宙在很長一段時間內都是處於概念階段。業界普遍預計,相關技術至少還需要10到20年的積累才能逐漸實現元宇宙產業雛形。中信證券都無奈表示,“當前時間點很難給出元宇宙的短期受益投資標的”。
這也讓很多人對工業元宇宙也持有保留意見,但在眾人觀望的同時,並不妨礙頭部企業“以身試險”。
2020nianyilai,duojiagongsishezubingchixushenrubujugongyeyuanyuzhou,dangqianguoneibushaoqiyezhengzaixiangzhinengzhizaokaolong,gaoduyikaoquanzidonghuashengchanxianshengchandeshoujixingyeshiqizhongdedianxingzhiyi。biruxiaomizhinenggongchangyiqiyijingxiaxianshengchan,erqigongchangyejiangyuji2023年底開始投入生產。此外,國內汽車廠商吉利汽車從新車設計、工藝開發、試產驗證等都已大量使用賽博物理係統,大大縮減了新車研製的周期。
億歐智庫表示,未來1-3年,工廠三維可視化場景和跨空間多人協作類場景需要重點把握,場景痛點將驅動技術持續突破。
其中,三維可視化可以實現信息的高效精準傳遞,使更多生產一線員工接觸到工業數據,並且更加直觀地了解隱性數據,快速分辨出“有用的”和“沒用的”數據,促進數據有效利用。
此外,疫情因素催化下,大批工業企業被迫停工,遠程協作逐漸成為剛需,員工借助XR眼鏡解放雙手,在虛擬場景中進行沉浸式協助有望成為效率最高、效果最好的工作方式之一。