當前,元宇宙成為各國爭相關注的熱點,制造業是元宇宙應用的重要場景之一。元宇宙賦能將為制造業帶來技術研發、生產運維、供應鏈管理等方面革新,為高端芯片、存儲、通信、元宇宙消費端設備和軟件等產業帶來新空間。建議支持元宇宙軟硬件產業技術創新,構建元宇宙軟硬件產業發展生態,推動元宇宙賦能制造業模式試點,加快制定工業元宇宙法規和標準,把握住元宇宙賦能制造業帶來的革新。
01 元宇宙賦能制造業將帶來四大革新
帶來制造業技術研發革新,將前端研發轉移到元宇宙,極大提高新產品新技術的研發測試效率、精度和市場適應性,并大幅降低研發成本。目前,元宇宙技術已經能夠在虛擬世界中模擬一些物理指標,如環境的溫度、濕度,設備規格,材料強度、剛度等,能夠精確替代現實世界中技術研發前期階段,大幅提高研發效率和降低研發成本。尤其是現實世界中難以出現的極端場景、高危場景、高試錯成本場景,可以在元宇宙中做到高質量的還原測試驗證,例如,現實世界中自動駕駛路測大多在低風險路況下進行,容易造成測試形成的自動駕駛技術難以應對極端狀況,而元宇宙中模擬測試的自動駕駛則能夠更多添加晝夜、極端天氣、道路偶發事件等現實世界中不常發生的要素,從而提高研發測試效率和精度,并大幅降低研發成本。此外,元宇宙能夠實現全球各地研發人員、供應商、用戶等各方在產品研發全流程中的協同與互動,促進產品研發定制化和提高市場適應性。
帶來制造業生產運維革新,打造虛擬與現實深度融合的制造業生產運維體系,提高生產和運維效率。隨著元宇宙相關技術和硬件設備的成熟與應用,將進一步賦能現實工廠向數字化、網絡化、智能化轉變,實現現實工廠與元宇宙工廠協同發展?,F實工廠生產制造、運營管理等環節,將在元宇宙虛擬空間中建構對應的元宇宙工廠,建立現實工廠和元宇宙工廠實時交互能力,形成高效可視、信息共享、高效協同、供需互動的制造業虛擬世界,達到對現實工廠運行的實時遠程監控、管理和優化,打造虛擬與現實深度融合的制造業生產運維體系,提高生產和運維效率。如寶馬公司利用英偉達的Omniverse平臺建設虛擬工廠,整合與同步全球工廠數據和應用,做到全球異地實時協作,實現生產網絡中各工廠間整個規劃生命周期的可視化,極大提高了規劃流程速度與精度,提升了研發生產的效率。
帶來制造業供應鏈管理革新,以全方位、立體、可視化、安全的信息對接,提高供應鏈管理效率和準確率。目前,高端制造業依然存在供應鏈冗長且相互割裂等問題,而供應鏈管理恰恰是這些高端制造企業的核心競爭力之一。例如,波音非常重視高效管理其復雜的供應鏈。據統計,一架波音飛機有600萬左右零部件,涉及上百個一級供應商,5400多個遍布世界各地的工廠。國內商飛得以成功將C919、ARJ21等飛機商業化,也同樣得益于其重視全球供應鏈管理。元宇宙賦能制造業,利用5G、DPU等技術實現零部件海量信息高速傳輸和存儲,利用全息影像、腦機交互等技術實現零部件診斷,利用區塊鏈的“去中心化”等技術實現供應鏈自主可控安全管理,建立統一元宇宙供應鏈平臺,全方位、立體、可視化、安全的展示全供應鏈信息,提高供應鏈管理效率和準確率,促進供應鏈實現安全可控。
重點領域制造業將迎來革新,高端芯片、存儲、通信、元宇宙消費端設備和軟件等產業將出現新藍海。元宇宙在消費端和產業端的巨大市場應用前景,將帶動相關軟硬件產業創新發展,具體包括以下四類制造業相關產業。一是計算芯片和圖形芯片。為使元宇宙虛擬世界場景無限逼近物理世界,需要兩種算力,即為做仿真而需要的超強算力計算芯片和為做渲染而需要的圖形芯片。二是存儲和通信。元宇宙內容產品通常數據量巨大,對存儲和通信提出很高要求,因此將帶動整個存儲和通信行業發展,高端存儲芯片、通信基站等迎來新市場。三是元宇宙消費端設備。進入元宇宙場景需要AR/VR眼鏡、頭盔等元宇宙消費端設備,一旦元宇宙在各行業場景推廣運用,將帶動相關消費端設備制造行業爆發式增長。四是元宇宙軟件。元宇宙需要配有專門的操作系統(OS)、用戶界面系統(UI)以及建模、渲染、應用程序接口(API)、軟件開發工具包(SDK)等工具,將帶動軟件行業引來新一輪增長。
02 對策建議
支持元宇宙軟硬件產業技術創新。匯聚元宇宙相關行業產學研用創新力量,加快布局元宇宙相關創新聯合體、制造業創新中心,重點突破核心芯片、現實器件、光學器件、傳感器等核心器件,動態環境建模、人機交互、光學顯示、內容生成等元宇宙共性技術。鼓勵各地重點布局細分產業,用好“揭榜掛帥”“賽馬”等機制,破解元宇宙關鍵核心技術。建立虛擬現實等新技術創新應用先導區,加快元宇宙相關新產品和新技術推廣應用。
構建元宇宙軟硬件產業發展生態。加快組建元宇宙行業聯盟,鼓勵元宇宙軟硬件和內容制作等各環節企業聯動發展。以世界先進制造業集群等為抓手,圍繞元宇宙企業打造資源要素聚集、產業基礎堅實、區位優勢互補的元宇宙產業發展生態。提升對元宇宙的技術特征、發展形勢、行業應用的認知,鼓勵元宇宙技術探索在工業領域以外的消費娛樂、智慧城市、金融、醫療等更多領域發展,增加元宇宙應用場景,提高元宇宙企業市場空間。
推動元宇宙賦能制造業模式試點。加快制定元宇宙賦能制造業模式試點示范行動實施方案,推動元宇宙技術應用于制造業技術研發、生產、運維、供應鏈管理等方面的模式創新,鼓勵在大飛機、汽車、軌道交通等行業建立元宇宙供應鏈體系,建設一批工業元宇宙研發中心和示范工廠。充分調動地方、行業和企業實施元宇宙賦能制造業的積極性,設立產業基金支持試點發展。
加快制定工業元宇宙法規和標準。加強對工業元宇宙信息披露范圍、真實性、安全性等方面監管和引導,規避潛在的信息泄露、盜用等風險,減少工業元宇宙帶來虛實共存世界的法律、倫理和經濟等糾紛事件發生。加快制定統一的工業元宇宙數據、平臺標準,探索建立工業元宇宙技術、產品和系統評價標準指標體系,出臺工業元宇宙設備、產品之間的標識解析、數據交換、安全通信等標準,發揮標準對工業元宇宙的引導支撐作用。
來源:澎湃新聞