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发现四川数实融合新气象

“数字孪生是可以发挥大作用的,但是必须建立在高度自动化的生产线上。”川内某酒企用数据给出了回答,该企业新建的智能化酿酒生产线,叠加元宇宙技术后,通过模拟生产、在线协作以及虚拟培训,有效降低工艺优化成本和风险,提高了生产效率和设备利用率,大大降低了生产系统的运维成本。

带上vr眼镜,进入平行世界,数字人在这里生活,你可以足不出户办公;不用去人挤人的体育馆,就能在最佳位置看一场明星演唱会;还能在数字学校听大咖讲座,就像在真实的课堂一样;约上数字人闺蜜逛街、购物,甚至可以试穿商场里最新上架的衣服……

这样的场景,似乎正离我们越来越近。

意境丰富的凯发国际娱乐官世界

前不久在上海举办的2023科创大会上,四川物通科技有限公司(以下简称“物通科技”)创建的元宇宙空间“界坐标”惊艳亮相,通过提供丰富的虚拟互动体验,与现实工业、仓储、教育、文旅等应用场景建设相互联动,成功落地了多个虚实结合的元宇宙场景,推动数字经济与实体经济的有机结合。

当“虚拟”的元宇宙,与实体经济结合,会擦出怎样的火花?今日,记者走进元宇宙工厂一探究竟。

元宇宙“卷”入工厂,数字孪生实现“所见即所得”

一个工厂想要提升自己的智能化水平,“黑灯”曾是业内公认的目标。如今,从游戏界脱胎的元宇宙,正在成为新潮流。

业内专家认为,现阶段,元宇宙在工业领域最典型的应用形式就是数字孪生。在数字孪生工厂,通过三维建模,对工厂设备和整体环境进行可视化呈现,且通过摄像头和各种控制器,实现虚拟和现实的“无缝切换”。

“最近这一两年,数字孪生已经在工厂里‘卷’起来了。” 成都时光旅迹科技有限公司是国内某家“大国重器”制造工厂的数字孪生技术服务商之一,承担了该项目中设备检测版块的部分技术服务。公司所服务的行业中,头部大企业基本都引入了数字孪生的概念。

来到成都时光旅迹科技有限公司,工作人员向记者展示了“双胞胎”工厂映射的过程。只见电脑上呈现着一组机器内部的结构的模拟图,在青灰色的零件之间,有一个红色的螺丝显得有些突兀。“我们用数字孪生技术,给设备建了一个模,把传感器安在上面,就可以实时收集数据,在电脑上形成映射画面。”工作人员告诉记者,他们正在模拟温度异常的状况,发红的螺丝就是设备故障的映射。数字孪生技术的优势在于,不仅可以让我们看到产品外部的变化,更可以看到产品内部每一个零部件的工作状态,进行预测性的决策。

这是元宇宙在工厂最基础的应用场景——通过数字孪生,将现实中发生的情景投射到虚拟情景中,让管理人员可以更加直观发现问题。和“工业大脑”等智慧化管理系统相比,数字孪生提供了一个可视化的效果,让问题从一串代码或者矢量图纸的显示方式变成了“所见即所得”的映射。

“看见”虽好,但并不能对智能制造形成颠覆性改变。在记者采访的多家元宇宙技术服务企业中,大家的看法出奇一致:元宇宙技术缺乏大规模应用场景,数字孪生工厂更多的作用是“好看”。

“据我们的了解,目前大部分数字孪生工厂都只是实现了映射,主要的功能就是展示,把2d的报表,变成3d的动画。”物通科技总经理袁梁说。

从“展示”走向“反推”,还有很长的路要走

如果元宇宙只是看起来“酷炫”,为何企业还要争相建设呢?

“数字孪生是可以发挥大作用的,但是必须建立在高度自动化的生产线上。”川内某酒企用数据给出了回答,该企业新建的智能化酿酒生产线,叠加元宇宙技术后,通过模拟生产、在线协作以及虚拟培训,有效降低工艺优化成本和风险,提高了生产效率和设备利用率,大大降低了生产系统的运维成本。据测算,数字孪生技术应用后,将生产效率、优级酒比例提升10%,出酒率提升超过5%。

在这个工厂中,数字孪生模型的应用已经从单纯的“展示”转变为“反推”,开始深入到工业元宇宙的更多层面,实现对生产过程的反向控制和优化。这意味着我们不再只是用数字孪生模型来模拟和展示实际生产过程,而是利用这个模型来指导和优化实际生产,实现生产效率和质量的提升。这是怎么做到的?

物通科技是该项目数字孪生部分的承建商,总经理袁梁告诉记者,项目之所以能够落地,一是因为新建工厂有高度的自动化基础;二是因为公司此前承建了该酒企的工业控制系统,更便于实现生产数据全面打通。

“数字孪生是基于大数据系统数据集成、分析,通过通用性技术、大数据分析技术、虚拟现实和增强现实技术有机融合为一体。”中国工程院院士谭建荣表示,工业数据在整个工业互联网中处于非常核心的地位。

举个例子,当数字孪生平台仅仅是作为展示的功能,那么生产数据流可以控制到30秒给一次,如果要作为生产指导的映射,就需要精准到毫秒级,但这对数据的收集、运算和存储都会形成极大考验。

对工业元宇宙来说,数据是其发展的重要制约因素。袁梁认为,要实现数字孪生对生产过程的反向引导,就需要各个环节的海量数据支撑,现阶段部分企业还局限于数字孪生的展示功能,很大程度上是因为企业的自动化程度较低,缺乏足够的信息化数据支持,“只能做到七八分像,谁敢让它来指导生产。”

业界认为,从“展示”走向“反推”,工业元宇宙还存在一些制约因素,包括在数据采集、数据存储与处理能力以及数据标准的统一性还未实现;现有基础设施与技术在某些方面还不能满足工业元宇宙的高要求;跨区域、跨行业、跨企业、跨部门兼容适用的工业元宇宙系统仍未建立等。

布局未来载体,开拓“数实”融合新空间

“界坐标”搭建的元宇宙工厂

虽然在现阶段,制约工业元宇宙项目落地的因素还有很多,但并不妨碍各地对其产业培育的热情。今年以来,从国家到地方,多个元宇宙鼓励支持政策出台,工业元宇宙都被作为重要发力方向。据预测,到2025年,工业元宇宙将催动全球智能制造市场规模突破5400亿美元,2021至2025年,年复合增长率或高达15.35%。

未来,随着穿戴设备不断升级,元宇宙还有更大的想象空间:大家戴上vr眼镜,进入元宇宙的世界,足不出户就能在虚拟空间一起工作,人机协同的新一代“游戏式”工作方式由此诞生。

不少专家认为,元宇宙是数字经济与实体经济融合发展的新型载体。它可以对工业过程和场景的虚拟空间进行全面部署,达到“虚实映射、虚实交互、虚实融合、以虚强实、以虚促实”的目的,还可以促进“数实”融合的工业高质量发展。

“元宇宙产品本质是工业产品,工业元宇宙具有基础性、战略性和引领性。”经济和信息化厅相关负责人介绍,发力工业元宇宙,四川将构建集研发设计、生产制造、服务管理三大阶段为一体的工业元宇宙全生命周期制造体系;构建集物联感知、先进存算、人机交互、智能显示等为一体的工业元宇宙全系列产品体系;构建集产品级、产线级、工厂级、园区级及工业文化为一体的工业元宇宙全场景应用体系;构建集基础软件、开发平台、生产工具、凯发国际娱乐官的解决方案等为一体的工业元宇宙全链条服务体系,预计到2025年,全省元宇宙产业规模将达到2500亿元。

(图片由受访企业提供)

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元宇宙的喜与忧
2024年2月23日 10:28
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