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環球最新：元宇宙開啟智能制造新場景 數字孿生多元化賦能成標配

2023-03-31 10:35:25來源：上海證券報·中國證券網  

上證報中國證券網訊 隨著各行各業加快數字化轉型升級，工業元宇宙正被越來越多人視為智能制造的未來形態。在3月25日至29日舉辦的IEEE VR 2023大會的元宇宙智能制造分論壇上，工業元宇宙帶動智能制造降本增效、數字孿生賦能智慧工廠建設等話題備受業內人士關注。

賦能智能工廠建設

“工業領域將實現與元宇宙的深度融合。”上海市多媒體行業協會秘書長明豪俠表示。


【資料圖】

工業元宇宙將XR、AI、云計算、數字孿生等技術與實體工業經濟深度融合，是一種新型基礎設施、應用模式和工業生態。通過虛實空間聯動，工業元宇宙可以構建覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，以降低成本、提高生產效率，并促進技術創新，助力工業高質量發展。

“對制造業企業而言，元宇宙不再是‘空中樓閣’，而是能大幅提高制造能級的新技術。”明豪俠說。

明豪俠介紹，寶馬汽車平臺搭建的虛擬工廠，模擬精度高，實時運算強，能夠1:1實時模擬寶馬的線下工廠，讓全球設計師、工程師和專家能通過虛擬空間實現同場景下的協作，共同開展產品的規劃、設計和模擬等復雜工作，甚至實現整套產品的設計開發。工作人員則可通過虛擬工廠了解車上零部件、機械臂組裝配件、機器人配送物料等具體情況。

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

會上，作為智慧工廠的支柱性技術，數字孿生受到熱議。數字孿生是把傳感器采集到的物理空間實時數據和歷史數據，通過數字化的方法抽象到虛擬空間的數字模型。通俗來講，數字孿生即創建和物理實體等價的虛擬體或數字模型。數字孿生模型的仿真分析貫穿從產品設計、產品設計仿真、加工工藝仿真，到生產過程仿真、產品維修維護的全生命周期。

隨著大數據與AI、云計算與邊緣計算、物聯網、數字仿真與模擬等技術的發展，數字孿生逐漸從工業應用領域擴散到以城市應用為代表的領域，被廣泛應用于自動駕駛模擬、城市規劃治理、智慧城市大腦等領域。“公司為北京冬奧會的數字孿生場景提供支持，通過鳥巢數字孿生解決了開幕式和比賽當天管理運營和交通調度等問題。”上海相數總經理周冰說。

應用場景不斷增加

“未來的智能制造，數字孿生是標配能力。”疊境數字副總裁石志儒表示，對于高端制造業，無論是衛星、星鏈、發動機還是智能船舶，都需要數字孿生全生命周期賦能。

會上，嘉賓們展示了數字孿生在智能制造中豐富的應用場景和應用模式。數字孿生在仿真、虛擬驗證、可視化等方面展現應用價值的同時，在產品設計規劃、運行監測、智能管控、故障預測與診斷、設備健康管控等領域發揮的作用日益顯著。此外，隨著技術不斷迭代，智慧城市、智慧工廠和自動駕駛等應用場景越來越多。

“數字孿生的應用場景可以分為三大類。”石志儒介紹，一是產品數字孿生，產品化數字孿生為工業產品全生命周期提供管理和支持；二是工廠數字孿生，其為工廠提供從工廠設計、虛擬動線、人機交互、工藝生產流程、協同仿真到工廠運營的全生命周期支持；三是生產數字孿生，可幫助企業優化管理，協同整個供應鏈。

石志儒描述了一幅數字孿生應用場景圖：國家會展中心集中隔離點數字孿生指揮艙中，500多臺機器人基于高精度三維底座實現位置信息實時反饋，在空間中接受指揮調度，形成了一只無人方艙運營小分隊。

“未來，在工業制造中協同創新、協同設計將面對更加復雜的工業品類，以及更加高端的智能制造應用場景。”石志儒表示，面向未來的工業產品，特別是幾十萬個零部件或上萬個工藝流程的設計協同，數字孿生能提供打破傳統工業軟件隔閡的數字總線，幫助不同部門協同創新。

借力各種元宇宙相關技術，數字孿生的應用邊界不斷拓寬。“端云協同可以幫助用戶感受到AR游戲導航導覽、工業數字孿生、城市數字孿生等應用帶來的便利。”商湯科技研究總監姜翰青表示，公司將虛實融合效果以高真實感渲染的方式通過云端呈現給用戶，幫助用戶進行商場導航、實景小游戲等，減輕了用戶移動端設備的運行壓力。

元宇宙技術相互疊加，相互賦能的同時，也有技術需要進一步完善。“計算機視覺是智慧城市、智慧工廠、自動駕駛等領域的底層技術之一，它能幫助識別人物、場景，為元宇宙創造更智能更具有沉浸感的視覺交互體驗，手勢識別等交互都需要計算機視覺支持。”國家虛擬現實創新中心（青島）總經理嚴小天表示，目前，計算機視覺技術還存在很多痛點，如算法開發難、周期長、人力成本高。未來，計算機視覺技術將朝著輕量化、低成本的方向發展，并實現云邊協同。（王墨璞嘉）

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責任編輯：hnmd003

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