2021年初,Soul App在行业内首次提出构建“社交元宇宙”,揭开了“元宇宙元年”的序幕。此后,各大互联网公司纷纷入局元宇宙,包括石油和化工行业在内的工业制造领域也紧跟风潮,给予了重视和关切。日前举行的2022元宇宙科技文化节工业元宇宙线上分论坛中,来自不同领域的工业界嘉宾汇聚一堂,试图擦碰出元宇宙与工业领域的“火花”,为工业元宇宙赛道照亮前方。
数字孪生
促进实体工业转型
“数字孪生”是工业元宇宙推动制造业转型的第一张多米诺骨牌。但它并非一个新鲜名词。早在2015年左右,构建物理信息系统(Cyber-Physical System,CPS),实现物理工厂与信息化的虚拟工厂的交互和融合就成为了许多国家发展制造业的核心战略之一。
和利时科技集团技术总监朱毅明认为,元宇宙中虚拟工厂的建设将满足制造业的4个核心目标。一是以人为本,提高工作效率,通过在虚拟空间中的仿真模拟做到精益制造,进一步实现企业的“双碳”目标。二是实现建设和布局的优化协同,找到最佳的物流路线与人员的动线,这对于机械制造等离散型工业来说意义重大。三是进行设备的优化运维,利用AI等技术分析同步自现实的设备数据,实现生产流程的优化和对设备运行状况的监测;四是实现故障诊断和远程维修指导。
朱毅明表示,对于化工等流程工业来说,虚拟工厂还有一项不可比拟的优势:时空的可变性。不同于现实中具有加工制造过程不可分割等特点的流程工业,在虚拟空间中时间可以加速、空间可以变换,结合机理模型将能够对工艺的优化和改进起到极大作用。
“我们认为元宇宙是数字化进程的一个深化阶段。”北京优锘科技有限公司产品总监刘钰胜说,“虚拟世界和数字世界做融合,真实世界越来越虚拟化,虚拟世界越来越真实化。”
扩展现实
加速信息资源流动
“元宇宙状态下,线上和线下,现实世界和虚拟世界会实现无缝融合、联通,人与机器、人与人之间的关系可能也会发生重构。”海南一医数字医疗科技公司董事长张志强认为,扩展现实技术(XR)正是沟通现实与虚拟的桥梁。
元能星泰(广州)数字科技有限公司凌晖表示,工业元宇宙的应用将建立在以五感空间交互体验为主的新型的人机交互体系下,通过扩展现实技术,虚拟世界将实现与现实世界的双向互联,人与计算机的交互维度将获得提升,信息的流动和传递。
“去年教育部就已经确定了215个职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目,将利用虚拟仿真实训系统和相应的实训设备,有效解决实训教学过程中的‘三高三难’痛点。”北京中科优辰星宇有限责任公司副总经理赵宇指出,借助XR技术,元宇宙可实现与物理世界的2D、3D的互动及资源的复用,加速工业生产中积累的信息资源流动,尤其是应用于远程指导和职业教育时,能够大大缩短知识与经验传承的时间,培养专业人才的难度将直线下降。
虚实互通
重构产业链生态
北京信息化和工业化融合服务联盟理事长闫同柱指出,工业元宇宙不是孤立的虚拟工业系统,它是在虚拟空间中搭建起的一整套全新的工业生态以及经济体系,包括进入条件、联系方式、操作方式、交易方式等。闫同柱告诉记者,制造业企业将通过元宇宙平台与产业链紧密相连,例如利用区块链等技术,在交互同时实时展现用户体验结果,使企业可同步进行改善,使用户体验的提升不是事后补救,而是防患于未然。
“工业元宇宙作为多种信息技术的融合体,将为工业产业带来新的场景变革。”广联达副总裁刘刚说,“未来会出现两类不同的企业,一类是数字化的使能者,另一类是传统实体产业的运营者。以建筑领域为例,未来的建筑工程将实现虚体与实体的两次建造,使能者企业通过信息化平台协调融合产业链单位,完成项目设计、采购、施工全过程的虚拟建造;运营实体产业的企业则负责根据虚体建筑建设物理实体,并借助CPS进行后续的运维管理。”
北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室教授乔秀全表示,工业元宇宙的出现将能够跨越空间和时间的限制,利用虚拟空间协同产业链,真正实现个性化、柔性制造。但在此之前,还有大量数据传输、终端轻量化、算法架构革新等移动通信技术方面的问题亟待解决。
本文刊登于《中国化工报·智能制造》周刊,热线010-82037404
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