本文来自微信公众号“元宇宙探索院”。
尽管元宇宙通常与增强消费者的购物和娱乐体验联系在一起,但工业部门对利用技术改善协作、优化和改进运营以及培训员工和制造人才抱有务实的看法。
工业元宇宙正在使用现有工具构建,包括数字孪生、人工智能、高保真模拟、扩展现实、区块链、5G连接以及云和边缘计算。西门子美国公司首席执行官芭芭拉·汉普顿表示,这将有助于创建更具弹性的供应链和本地化制造。
汉普顿在一次会议上表示:“在数字环境中,我们有能力在某物存在之前对其进行虚拟构建、实验和利用自然力量,然后决定我们真正想要在现实世界中构建什么。”最近由《麻省理工学院技术评论》主办的活动。
汉普顿和其他专家讨论了工业元宇宙如何连接现实世界和数字世界,创建一个身临其境的环境,使制造工人可以实时协作,同时更轻松、更经济地解决业务问题。
工业元宇宙付诸实践数字孪生是现实世界对象的虚拟模型,是工业元宇宙的支柱。根据麻省理工学院科技公司发布的工业元宇宙白皮书,下一代数字孪生将具有真实感、基于物理、支持人工智能,并与更大的元宇宙生态系统相连,扩展其功能并进一步模糊物理空间和数字空间之间的界限。Gartner预测,到2031年,数字孪生市场将达到1830亿美元,而ABI Research预计,到2030年,工业元宇宙市场潜力将达到1000亿美元。
由于多种原因,人们对工业元宇宙抱有很高的期望。更快地解决问题是一个关键优势,重组创新的可能性也是如此,特别是当物理资产的数字孪生表示使迭代变得更加容易,而无需构建昂贵的原型或中断现场操作时。
工业元宇宙的潜在用例包括:
改进设计和工程。来自不同部门或地点的团队成员可以在协作环境中工作并进行创新,而无需进行昂贵、耗时的旅行或大量的物理原型制作。将逼真的环境与不同的模拟相结合的能力可以在虚拟世界中对产品设计或工厂安装进行更深入的测试和验证,从而促进更大的创新。
虚拟调试和工厂设计。使用沉浸式数字孪生,制造商可以在虚拟世界中建造和调试其车间,确保优化运营和弹性。他们可以检测并纠正错误,而不会中断正在进行的生产或带来不必要的投资风险。西门子利用数字孪生技术规划和模拟了中国南京一家73,000平方米工厂的建设,利用工厂数据、生产线数据、性能数据和施工信息在施工开始前对工厂进行测试和验证。
改善运营。通过模拟和实时数据收集,制造商可以收集用于优化设备、减少停机时间以及预测和预防故障的信息。
员工培训。元宇宙使员工能够远程访问专家技能和虚拟培训,无论他们身在何处。员工可以在虚拟世界中接受有关复杂机器的深入实践培训,而无需中断运营。
实施工业元宇宙随着制造商深入研究元宇宙,他们应该牢记以下几点:
互操作性和开放的生态系统对于成功至关重要。为了让用户受益,元宇宙需要一个开放的生态系统以及互操作性,以便数据可以在应用程序之间流动。数字孪生支持这一点,因为它们代表端到端系统,而不是单个资产或孤岛。Amazon Web Services业务开发、工业4.0和智能工厂全球主管Douglas Bellin表示:“关键在于让一切协同工作。”
多物理场仿真发挥着核心作用。西门子首席战略官兼首席技术官Peter Koerte表示,多物理场仿真允许在数字世界中复制物理资产的行为,这将成为工业虚拟世界中的一个关键差异化因素。“我们正在尝试解决工业元宇宙中的现实问题,这意味着所有事物的行为都必须与现实生活中的行为完全相同”,他说。
放眼全球,而非本地。制造商需要考虑的不仅仅是在单台机器上添加传感器的效率增益,以确保其以最高效率运行。相反,他们应该考虑系统级视图来体验变化如何转化为端到端优化。Van Alstyne表示:“通过从所有这些不同的系统中获取数据,您可以进行全局优化,也许可以完全替换一组组件,或者通过以不同的方式进行更高效的操作。”
创造的价值比你索取的更多。重组增长的前景将取决于生态系统合作伙伴之间的数据和模型共享。实施新的治理模式并建立鼓励参与元宇宙的奖励非常重要。“这里的想法是,你需要从你不认识的人那里得到你没有的想法,如果你不奖励他们,这种情况就不会发生,”范阿尔斯泰恩说。“如果你创造的价值比你获取的价值多,人们就会愿意为你贡献他们的资源。否则,他们就不会这样了。