基于数字孪生的工业元宇宙探索

元宇宙的概念一经问世，就引发了各界人士的无限猜想和热议。2022年，中国工程院院士李伯虎在北京出席“世界元宇宙大会”时指出：工业元宇宙是元宇宙在工业领域的落地与拓展，是新型工业数字空间、新型工业智慧互联网系统、数字经济与实体经济融合发展的新型载体。

在当时，整个元宇宙细分领域中工业元宇宙已经获得了极高的关注，被认为是具有广阔前景的行业之一。据TrendForce集邦咨询的预测，工业元宇宙将推动全球智能制造市场规模于2025年达5400亿美元。

工业元宇宙时代要来临了吗？本期内容中，我们邀请到卡奥斯工业智能相关负责人，一起来探讨相关话题。

工业元宇宙的现实映射

元宇宙已经是相对超前的概念，工业元宇宙具体又该如何去界定？

卡奥斯COSMOPlat对其的解读是，用数字化的手段，融合数字孪生、数据空间、人工智能、区块链、NFT等技术，对现实世界进行重构，在现实世界与虚拟世界之间达到实时映射，虚实协同的结果。

元宇宙还没着落，工业元宇宙能先一步落地吗？答案是，需要一定的时间来积淀和落地。

在卡奥斯工业智能相关负责人看来，工业场景相对复杂，国内制造业的重点目前主要集中于基础设施、技术层、业务数据层等的建设，人工智能、AR、VR等相关技术在工业的应用尚需时间探索实现规模化应用，工业元宇宙的发展是一个长期的过程，还有很长的路要走。

卡奥斯COSMOPlat2022年开始进行工业元宇宙的研发，目前在海尔上海洗衣机互联工厂有探索应用，例如进行员工技能的培训，以及与用户的体验交互。在此过程中，工业元宇宙呈现出的沟通能力、沉浸式体验以及互动性，都是传统的文字、图片、视频这种二维平面的方式不可比拟的。

对于制造业而言，工业元宇宙重要的价值在于对现代工业的复杂系统，进行彻底、全方位、系统的数字孪生，使整个工业处于完全的数字化、智能化和信息化的直观状态，并且使整个工业体系能够在虚拟化的背景下重构，这种重构打破了传统工业、行业和企业的边界与束缚，真正实现在技术支撑下的产业融合，最大化地提高生产效率。但是以上只是还未实现的理想化状态，当前工业元宇宙整体仍处于发展初期。

工业元宇宙的数字孪生基座

工业元宇宙涉及多类技术群的融合与发展，其中数字孪生相关技术构成了工业元宇宙的关键技术体系。

“数字孪生是工业元宇宙的其中一个基础，数字孪生发展的下一阶段可能是通向工业元宇宙”。卡奥斯工业智能相关负责人说到，“卡奥斯COSMOPlat从2020年开始聚焦于数字孪生的研发方向，其发展历经从物联网——数据中台——数字孪生的过程。当前卡奥斯COSMOPlat正利用数字孪生打造数字化底座。将企业数据流、知识流和管理相关的成果迁移到数字孪生底座上，使所有的管理要素、信息都可以在上面进行呈现和协同，帮助企业管理者进行决策，实现知识的积淀和管理的标准化。”

我国目前在制造业领域进行数字孪生深度应用的企业还比较少，造成这一现象的原因一方面是起步门槛高，需要企业对行业和客户有深度的了解；另一方面，数字孪生最早的定义是从产品的研发设计，到原型样机到制造到产品发布以及最后的全生命周期打通。主要应用于航天航空领域，用虚拟数字化的手段去为专家节约研发时间，降低研发失败的风险和成本。在卡奥斯工业智能相关负责人看来，中国的制造业目前大部分企业还处于数字化基础设施的建设阶段，企业的关注点更偏向于生产和运营层，数字孪生的应用依赖于企业数字化的基础建设，因此落地应用尚需一定时间。

虚实共生探索工业元宇宙

当前，卡奥斯COSMOPlat正在以工业智能+数字孪生+设备物联的方式，进行工业元宇宙的探索与实践。以某电缆行业上市公司为例，卡奥斯在该项目应用多种数字孪生技术将车间模型、产品及生产数据以3D的形式展现出来，同时结合5G+AR、VR、工业视觉等技术实现远程专家协作、远程监督、内部协同、外部参观访问等场景应用。

项目实现以数字孪生为底座，聚焦管理成果、实时历史数据、图像数据，打造企业级数字化运营平台，提升车间现场管理效率及应急反应措施。在此基础上助力永鼎盛达贯通企业生产信息孤岛，释放数据价值；统筹协调企业内外部变化，实现资源能源优化配置。在业务上将应用于参观展览，展示生产工艺提升品牌形象。

尽管工业元宇宙的落地目前仍然没有比较成熟的方案，但是在卡奥斯工业智能相关负责人看来，发展工业元宇宙务实很重要，最主要是从客户的角度去收集产品信息，深耕行业，了解客户需求，再结合行业专家的经验进行落地。对于制造企业负责人而言，他们更关注的是能切实解决问题，如果改变是有价值的，那他们就会愿意去尝试。

来源：荣格-《智能制造纵横》

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