工業(yè)元宇宙已走進(jìn)制造業(yè),市場規(guī)模將超五千億美元

時間:2022-10-08

來源:億歐網(wǎng)

導(dǎo)語:隨著工業(yè)元宇宙相關(guān)技術(shù)的逐步成熟,對于連接進(jìn)入系統(tǒng)的主體、內(nèi)容將會越來越多。相關(guān)機(jī)構(gòu)表示,2020年,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增加值總體規(guī)模達(dá)到6520億元,2025年預(yù)計將達(dá)到16224億元。

  “中國制造業(yè)正在面臨制造業(yè)外流、地緣經(jīng)濟(jì)分裂、勞動力成本上升等‘灰犀牛風(fēng)險’,元宇宙元年之后,褪去科幻外衣的元宇宙將成為未來10-20年的最強(qiáng)科技風(fēng)口?!眱|歐智庫《2022中國工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)研究報告》如是寫道。

  實際上,在很多人眼里,工業(yè)元宇宙是“一次留給中國制造業(yè)彎道超車的歷史性機(jī)遇”,也是全球智能制造的“未來形態(tài)”。而上一個獲得“彎道超車機(jī)遇”的主體——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),在中國的發(fā)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(chǎn)品端、產(chǎn)業(yè)化”三個階段才算是徹底成熟,工業(yè)元宇宙也是如此。

  隨著工業(yè)元宇宙相關(guān)技術(shù)的逐步成熟,對于連接進(jìn)入系統(tǒng)的主體、內(nèi)容將會越來越多。相關(guān)機(jī)構(gòu)表示,2020年,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增加值總體規(guī)模達(dá)到6520億元,2025年預(yù)計將達(dá)到16224億元。

  工業(yè)元宇宙作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更高級的形態(tài),可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場持續(xù)發(fā)力和滲透。

  TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示,工業(yè)元宇宙將催動全球智能制造市場規(guī)模于2025年達(dá)5400億美元,2021至2025年復(fù)合成長率達(dá)15.35%。

  工業(yè)元宇宙的未來固然是明亮的,但很多人依然想知道:工業(yè)元宇宙究竟給中國制造業(yè)帶來什么改變?排除掉元宇宙概念帶來的虛火,工業(yè)元宇宙是否真能扛起制造業(yè)彎道超車的大旗?從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)元宇宙,是“扯虎皮拉大旗”,還是“順利交棒”?

  工業(yè)元宇宙帶來了什么?

  工業(yè)元宇宙的范疇遠(yuǎn)比工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)寬泛,兩者之間有很大區(qū)別。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)元宇宙的一部分,更多扮演基礎(chǔ)設(shè)施的角色,強(qiáng)調(diào)物理硬件和系統(tǒng)的聯(lián)動,主要負(fù)責(zé)物理現(xiàn)實世界的打通。而工業(yè)元宇宙,還要進(jìn)一步結(jié)合5G、AR、VR、AI計算機(jī)視覺、區(qū)塊鏈等技術(shù),按照元宇宙的規(guī)則重新整合。

  比如在二維互聯(lián)網(wǎng)世界中,工廠操作人員只能通過二維的數(shù)字大屏來觀測虛擬的工廠,需要鼠標(biāo)點擊設(shè)備、工位等才能查看實時狀態(tài)。

  而在工業(yè)元宇宙中,理想情況下,操作人員只需要帶上VR/AR設(shè)備,便能進(jìn)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(biāo)信息。

  寶馬汽車曾用英偉達(dá)Omniverse平臺來模擬完整的工廠環(huán)境,在虛擬工廠里,生產(chǎn)線、原材料、產(chǎn)品一一對應(yīng),甚至連物理規(guī)則都有嚴(yán)格設(shè)定。每輛車大小10GB左右,一個系統(tǒng)可同時模擬300輛車的生產(chǎn)過程。數(shù)字工廠讓全球工程師、設(shè)計師、專家等融合到一個場景中協(xié)作,共同從事產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、模擬等工作。

  無獨有偶,意識到工業(yè)元宇宙價值的企業(yè)不止一個。此前,微軟宣布,川崎重工已成為其工業(yè)元宇宙業(yè)務(wù)的新客戶。川崎重工計劃讓車間工人佩戴微軟HoloLens頭戴設(shè)備來輔助生產(chǎn)、維修和供應(yīng)鏈管理。據(jù)悉,目前微軟的工業(yè)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(yè)元宇宙更大的意義還在于為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中被“卡脖子”的基礎(chǔ)軟件、工業(yè)設(shè)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(yè)內(nèi)人員曾表示:“古時候開個鐵匠鋪,哪里放鍋爐,哪里放鐵砧,影響不大,因為改錯的成本很低。現(xiàn)在做一個芯片生產(chǎn)車間,隨便一個小改動,現(xiàn)實環(huán)境里就是幾億元的投入。”

  但若能在虛擬世界中模擬產(chǎn)品設(shè)計、規(guī)劃、生產(chǎn)、優(yōu)化的全生命周期活動,就能避免在現(xiàn)實世界中實打?qū)嵉赝度脒@些成本。且等到在虛擬世界中將其余問題解決后,現(xiàn)實世界工廠能夠只負(fù)責(zé)生產(chǎn),這一過程大大加快了產(chǎn)品設(shè)計迭代的速度。

  基于此,2022年6月,西門子表示繼續(xù)與英偉達(dá)合作,將旗下Siemens Xcelerator平臺與NVIDIA Omniverse平臺結(jié)合,創(chuàng)建一個工業(yè)元宇宙,降低工廠、建筑物的運營成本,并加快新產(chǎn)品設(shè)計的速度。

  而虛擬數(shù)字化工廠的搭建都離不開工業(yè)元宇宙底層技術(shù)支撐。

  工業(yè)元宇宙底層技術(shù)

  億歐參與撰寫的《元宇宙與碳中和》將元宇宙技術(shù)支撐分為六大底層技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、交互技術(shù)、電子游戲技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)。這些技術(shù)融合到極致,將會打造出一個三維的、完全平行于現(xiàn)實社會的虛擬世界,將現(xiàn)實搬上虛擬世界將只是元宇宙的第一步。

  根據(jù)《2022中國工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)研究報告》,工業(yè)元宇宙底層技術(shù)將分批次爆發(fā),2030年以后工業(yè)元宇宙有望進(jìn)入雛形階段:底層技術(shù)突破(2022-2027);產(chǎn)業(yè)躍升變革(2027-2032);工業(yè)元宇宙雛形(2032-2042)。具體為:

  MR技術(shù)群:VR/AR/MR和全息投影技術(shù)在工業(yè)場景實現(xiàn)規(guī)?;涞?,20%的生產(chǎn)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(shù)群:性能計算機(jī)、智能超算中心、邊緣計算中心等實現(xiàn)低成本擴(kuò)張,運算量約為2022年的500-800倍,且能保證高并發(fā)實時運算需求。

  數(shù)字孿生技術(shù)群:跨企業(yè)、跨行業(yè)的數(shù)字孿生術(shù)語、架構(gòu)和模型等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)成熟且落地,從產(chǎn)品到設(shè)備、產(chǎn)線、工廠實現(xiàn)全要素數(shù)字孿生,且與物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)聯(lián)動。

  AIoT技術(shù)群:在邊緣智能計算優(yōu)化的基礎(chǔ)上,標(biāo)準(zhǔn)化、低成本的工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案實現(xiàn)推廣復(fù)制。

  區(qū)塊鏈:一方面,區(qū)塊鏈性能不足核心技術(shù)瓶頸得以突破,另一方面,區(qū)塊鏈技術(shù)不斷適配工業(yè)分布式協(xié)作場景,工業(yè)元宇宙經(jīng)濟(jì)體系初步建立。

  計算機(jī)圖形學(xué):計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)與行業(yè)Know-how相結(jié)合實現(xiàn)深度融合,物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)借助3D建模軟件等轉(zhuǎn)化為海量實時的3D可視化內(nèi)容。

  工業(yè)元宇宙場景中,虛擬信息和現(xiàn)實信息難以完全分離,呈現(xiàn)“實中有虛、虛中帶實”的特點。據(jù)此,億歐智庫認(rèn)為,考慮到場景需求相關(guān)性和設(shè)備替換成本,3至5年內(nèi),MR設(shè)備是最適合工業(yè)元宇宙的交互終端,當(dāng)然不排除部分場景中VR、AR設(shè)備滲透率更高。

  目前,MR硬件和軟件都已有相對成熟的產(chǎn)品和落地案例,未來要在工業(yè)元宇宙中實現(xiàn)更大規(guī)模應(yīng)用,技術(shù)改進(jìn)方向主要包括視場角、光學(xué)顯示、人機(jī)交互,以及提高設(shè)備穩(wěn)定性、安全性、降低硬件成本以適應(yīng)工業(yè)場景特點等。

工業(yè)元宇宙.jpg

  此外,算力是工業(yè)元宇宙運行的基礎(chǔ),支撐著數(shù)字資產(chǎn)運維、虛擬內(nèi)容創(chuàng)作、用戶體驗等一切行為,算力技術(shù)成熟階段能滿足工業(yè)元宇宙設(shè)備無限量接入、時延趨近于零的要求。

  中國工程院院士劉韻潔在2022年全球6G技術(shù)大會上表示,元宇宙相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)需要依靠超強(qiáng)算力,AR/VR、區(qū)塊鏈、Al分別需達(dá)到3900EFLPOS、5500EFLPOS,以及6000EFLPOS級別算力,以提供連續(xù)長周期、突發(fā)短周期智能服務(wù)。

工業(yè)元宇宙.jpg

  億歐智庫估算,全球算力規(guī)模已基本滿足元宇宙0.9的運行需求,從中國各行業(yè)算力應(yīng)用分布來看,制造業(yè)算力占比僅4%,主要因為中國制造業(yè)整體數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度較低,企業(yè)缺乏動力自建算力,因此,短期內(nèi)發(fā)展工業(yè)元宇宙還需要普惠型公共算力基礎(chǔ)設(shè)施的支持。

  尾聲

  實際上,元宇宙在很長一段時間內(nèi)都是處于概念階段。業(yè)界普遍預(yù)計,相關(guān)技術(shù)至少還需要10到20年的積累才能逐漸實現(xiàn)元宇宙產(chǎn)業(yè)雛形。中信證券都無奈表示,“當(dāng)前時間點很難給出元宇宙的短期受益投資標(biāo)的”。

  這也讓很多人對工業(yè)元宇宙也持有保留意見,但在眾人觀望的同時,并不妨礙頭部企業(yè)“以身試險”。

  2020年以來,多家公司涉足并持續(xù)深入布局工業(yè)元宇宙,當(dāng)前國內(nèi)不少企業(yè)正在向智能制造靠攏,高度依靠全自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)的手機(jī)行業(yè)是其中的典型之一。比如小米智能工廠一期已經(jīng)下線生產(chǎn),二期工廠也將預(yù)計2023年底開始投入生產(chǎn)。此外,國內(nèi)汽車廠商吉利汽車從新車設(shè)計、工藝開發(fā)、試產(chǎn)驗證等都已大量使用賽博物理系統(tǒng),大大縮減了新車研制的周期。

  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(xié)作類場景需要重點把握,場景痛點將驅(qū)動技術(shù)持續(xù)突破。

  其中,三維可視化可以實現(xiàn)信息的高效精準(zhǔn)傳遞,使更多生產(chǎn)一線員工接觸到工業(yè)數(shù)據(jù),并且更加直觀地了解隱性數(shù)據(jù),快速分辨出“有用的”和“沒用的”數(shù)據(jù),促進(jìn)數(shù)據(jù)有效利用。

  此外,疫情因素催化下,大批工業(yè)企業(yè)被迫停工,遠(yuǎn)程協(xié)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(jìn)行沉浸式協(xié)助有望成為效率最高、效果最好的工作方式之一。

中傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:

凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(m.y3602.cn)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

關(guān)注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關(guān)注直驅(qū)與傳動公眾號獲取更多資訊

關(guān)注中國傳動網(wǎng)公眾號獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統(tǒng)
  • 機(jī)器視覺
  • 機(jī)械傳動
  • 編碼器
  • 直驅(qū)系統(tǒng)
  • 工業(yè)電源
  • 電力電子
  • 工業(yè)互聯(lián)
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機(jī)界面
  • PLC
  • 電氣聯(lián)接
  • 工業(yè)機(jī)器人
  • 低壓電器
  • 機(jī)柜
回頂部
點贊 0
取消 0