環(huán)球最新：元宇宙開啟智能制造新場(chǎng)景 數(shù)字孿生多元化賦能成標(biāo)配

2023-03-31 10:35:25來(lái)源：上海證券報(bào)·中國(guó)證券網(wǎng)  

上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)訊 隨著各行各業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，工業(yè)元宇宙正被越來(lái)越多人視為智能制造的未來(lái)形態(tài)。在3月25日至29日舉辦的IEEE VR 2023大會(huì)的元宇宙智能制造分論壇上，工業(yè)元宇宙帶動(dòng)智能制造降本增效、數(shù)字孿生賦能智慧工廠建設(shè)等話題備受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。

賦能智能工廠建設(shè)

“工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)與元宇宙的深度融合。”上海市多媒體行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)明豪俠表示。


【資料圖】

工業(yè)元宇宙將XR、AI、云計(jì)算、數(shù)字孿生等技術(shù)與實(shí)體工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合，是一種新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)。通過虛實(shí)空間聯(lián)動(dòng)，工業(yè)元宇宙可以構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)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，并促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，助力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

“對(duì)制造業(yè)企業(yè)而言，元宇宙不再是‘空中樓閣’，而是能大幅提高制造能級(jí)的新技術(shù)。”明豪俠說(shuō)。

明豪俠介紹，寶馬汽車平臺(tái)搭建的虛擬工廠，模擬精度高，實(shí)時(shí)運(yùn)算強(qiáng)，能夠1:1實(shí)時(shí)模擬寶馬的線下工廠，讓全球設(shè)計(jì)師、工程師和專家能通過虛擬空間實(shí)現(xiàn)同場(chǎng)景下的協(xié)作，共同開展產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和模擬等復(fù)雜工作，甚至實(shí)現(xiàn)整套產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)。工作人員則可通過虛擬工廠了解車上零部件、機(jī)械臂組裝配件、機(jī)器人配送物料等具體情況。

“通過虛擬工廠的設(shè)計(jì)，寶馬汽車的生產(chǎn)效率較原先提高了30%左右。”明豪俠說(shuō)，寶馬擬在全球建立31家數(shù)字化工廠，其中包括沈陽(yáng)寶馬汽車生產(chǎn)線的數(shù)字版本。此外，空客、波音、霍尼韋爾、小米，以及許多中小型企業(yè)紛紛采用元宇宙技術(shù)打造智能制造工廠。

會(huì)上，作為智慧工廠的支柱性技術(shù)，數(shù)字孿生受到熱議。數(shù)字孿生是把傳感器采集到的物理空間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，通過數(shù)字化的方法抽象到虛擬空間的數(shù)字模型。通俗來(lái)講，數(shù)字孿生即創(chuàng)建和物理實(shí)體等價(jià)的虛擬體或數(shù)字模型。數(shù)字孿生模型的仿真分析貫穿從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)仿真、加工工藝仿真，到生產(chǎn)過程仿真、產(chǎn)品維修維護(hù)的全生命周期。

隨著大數(shù)據(jù)與AI、云計(jì)算與邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字仿真與模擬等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字孿生逐漸從工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)散到以城市應(yīng)用為代表的領(lǐng)域，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛模擬、城市規(guī)劃治理、智慧城市大腦等領(lǐng)域。“公司為北京冬奧會(huì)的數(shù)字孿生場(chǎng)景提供支持，通過鳥巢數(shù)字孿生解決了開幕式和比賽當(dāng)天管理運(yùn)營(yíng)和交通調(diào)度等問題。”上海相數(shù)總經(jīng)理周冰說(shuō)。

應(yīng)用場(chǎng)景不斷增加

“未來(lái)的智能制造，數(shù)字孿生是標(biāo)配能力。”疊境數(shù)字副總裁石志儒表示，對(duì)于高端制造業(yè)，無(wú)論是衛(wèi)星、星鏈、發(fā)動(dòng)機(jī)還是智能船舶，都需要數(shù)字孿生全生命周期賦能。

會(huì)上，嘉賓們展示了數(shù)字孿生在智能制造中豐富的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式。數(shù)字孿生在仿真、虛擬驗(yàn)證、可視化等方面展現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值的同時(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、智能管控、故障預(yù)測(cè)與診斷、設(shè)備健康管控等領(lǐng)域發(fā)揮的作用日益顯著。此外，隨著技術(shù)不斷迭代，智慧城市、智慧工廠和自動(dòng)駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多。

“數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景可以分為三大類。”石志儒介紹，一是產(chǎn)品數(shù)字孿生，產(chǎn)品化數(shù)字孿生為工業(yè)產(chǎn)品全生命周期提供管理和支持；二是工廠數(shù)字孿生，其為工廠提供從工廠設(shè)計(jì)、虛擬動(dòng)線、人機(jī)交互、工藝生產(chǎn)流程、協(xié)同仿真到工廠運(yùn)營(yíng)的全生命周期支持；三是生產(chǎn)數(shù)字孿生，可幫助企業(yè)優(yōu)化管理，協(xié)同整個(gè)供應(yīng)鏈。

石志儒描述了一幅數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景圖：國(guó)家會(huì)展中心集中隔離點(diǎn)數(shù)字孿生指揮艙中，500多臺(tái)機(jī)器人基于高精度三維底座實(shí)現(xiàn)位置信息實(shí)時(shí)反饋，在空間中接受指揮調(diào)度，形成了一只無(wú)人方艙運(yùn)營(yíng)小分隊(duì)。

“未來(lái)，在工業(yè)制造中協(xié)同創(chuàng)新、協(xié)同設(shè)計(jì)將面對(duì)更加復(fù)雜的工業(yè)品類，以及更加高端的智能制造應(yīng)用場(chǎng)景。”石志儒表示，面向未來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品，特別是幾十萬(wàn)個(gè)零部件或上萬(wàn)個(gè)工藝流程的設(shè)計(jì)協(xié)同，數(shù)字孿生能提供打破傳統(tǒng)工業(yè)軟件隔閡的數(shù)字總線，幫助不同部門協(xié)同創(chuàng)新。

借力各種元宇宙相關(guān)技術(shù)，數(shù)字孿生的應(yīng)用邊界不斷拓寬。“端云協(xié)同可以幫助用戶感受到AR游戲?qū)Ш綄?dǎo)覽、工業(yè)數(shù)字孿生、城市數(shù)字孿生等應(yīng)用帶來(lái)的便利。”商湯科技研究總監(jiān)姜翰青表示，公司將虛實(shí)融合效果以高真實(shí)感渲染的方式通過云端呈現(xiàn)給用戶，幫助用戶進(jìn)行商場(chǎng)導(dǎo)航、實(shí)景小游戲等，減輕了用戶移動(dòng)端設(shè)備的運(yùn)行壓力。

元宇宙技術(shù)相互疊加，相互賦能的同時(shí)，也有技術(shù)需要進(jìn)一步完善。“計(jì)算機(jī)視覺是智慧城市、智慧工廠、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的底層技術(shù)之一，它能幫助識(shí)別人物、場(chǎng)景，為元宇宙創(chuàng)造更智能更具有沉浸感的視覺交互體驗(yàn)，手勢(shì)識(shí)別等交互都需要計(jì)算機(jī)視覺支持。”國(guó)家虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新中心（青島）總經(jīng)理嚴(yán)小天表示，目前，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)還存在很多痛點(diǎn)，如算法開發(fā)難、周期長(zhǎng)、人力成本高。未來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將朝著輕量化、低成本的方向發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同。（王墨璞嘉）

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