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工业场景需要“美颜”吗?
传感器技术 | 2022-11-19 22:40:38    阅读:149   发布文章

最近一年以来,元宇宙领域几乎一夜之间被资本涌入,用真金白银掀起了新一轮的元宇宙投资热潮。短时间内大量就业岗位开放。在各大招聘网站上,元宇宙、数字孪生相关职业火爆,但配套人才供应还没有跟上,因此“物以稀为贵”,薪资待遇普遍不低。


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根据智联招聘发布的《2022元宇宙行业人才发展报告》显示,元宇宙相关岗位的平均月薪达到了18515元,颇具吸引力。此外,元宇宙人才招聘高度集中在信息技术产业,制造业今年1-7月招聘元宇宙岗位同比增加22.3%,入围招聘TOP5行业。图片
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消费太远

看看“异军突起”的工业元宇宙


消费领域的元宇宙虽然有着高薪的诱惑,但对于大多数人来说还是太遥远了,就连全力进军元宇宙,改名为Meta的Facebook,也在烧掉了上百亿美元仍然没有显著的成效。绝大部分人根本不在乎元宇宙是什么,在乎的是元宇宙究竟能够带来什么。
相较于以人为中心的“消费元宇宙”,我们再来看看以机器为主体的“工业元宇宙”。工业元宇宙目前尚无统一定义,但我们也可以理解为元宇宙相关技术在工业领域的应用,实现工业领域中“人、虚拟空间与现实空间”虚实映射/交互/融合,覆盖从产品研发、生产、巡检、远程运维、经营管理、培训等工业生产全链条环节。
图片佩戴AR眼镜的员工正进行电力巡检;图源:北极星电力网
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问题来了

工业元宇宙=数字孪生?


工业元宇宙的重点聚焦在虚实交互上,主要表现形式可以看作是数字孪生,但二者并不完全等同。数字孪生最早源自PLM(产品全生命周期)的思考和延展,并率先应用于航空航天领域。例如,飞机、火箭这类复杂的机械设备极其昂贵,产品设计或任务执行中一旦出错代价高昂,其数字孪生体通过各种模拟和仿真进行提前预演,可降低实际运行中的风险。
相对于既宏大又有些“缥缈”的元宇宙,数字孪生应用已经颇为广泛,产品研发阶段、制造生产阶段、设备维护阶等有其身影。

PART.1


腾讯优图实验室通过连接宝武钢铁的1580条产线的生产、设备、能源等数据,以数字孪生实时展示设备的运行状态与工艺信息,让操作员可以远程巡检设备并实施运维,实现了现场管理的透明化。宝钢股份宝山基地2号连铸机数字孪生工厂更是于近日投运。这个被称为“工业元宇宙”的项目是宝武作为流程制造行业从数字化交付到数字化运营的跨越。

PART.2


最典型的例子还是要数英伟达的Omniverse平台。宝马已经利用Omniverse构建了自己工厂的数字孪生系统来提升效率。英伟达和宝马的工程师一起将整个汽车制造工厂在Omniverse上高精度地模拟出来,从而能够在这个虚拟工厂中先行仿真调整生产流水线以及物流设计,测量虚拟工厂的每个生产节点和工序流程,避免在物理工厂做这些调整所需要耗费的巨额成本和较大风险。


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争相布局虚拟现实与工业元宇宙


此前,工信部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》提到,到2026年我国虚拟现实产业总体规模超过3500亿元。其中围绕重点垂直行业领域,推动虚拟现实和工业互联网深度融合,支持虚拟现实技术在设计、制造、运维、培训等产品全生命周期重点环节的应用推广化。
根据ABI Research的最新研究,全球在工业数字孪生上的支出预计将从 2022 年的 46 亿美元增长到 2030 年的 339 亿美元,复合年增长率 (CAGR) 为 28%。制造商需要一系列能力来部署数字孪生,包括CAD建模、工业物联网平台、远程监控、车间工人硬件设备,例如平板电脑、AR 眼镜等等
目前,很多企业正在或已经在部署工业元宇宙,无论是微软、IBM等数字化厂商,还是西门子等传统制造企业,都已相继在工业元宇宙领域展开了应用和实践。
不久前,微软在公司内部宣布成立了名为“工业元宇宙核心”的新团队,计划帮助客户创建身临其境的新软件界面,以操控发电厂、工业机器人和交通网络背后的工业控制系统。其目标是创建一个以工业工作为重点的虚拟世界,能够监测和评估现实世界的机器和工厂环境。比如航空机械师将能够使用人工现实(AR)或虚拟现实(VR)头盔来评估机械有无故障。
今年6月,全球工业巨头西门子宣布了与NVIDIA进一步合作,将基于NVIDIA Omniverse建设工业元宇宙平台,通过对设计、运营等全生命周期进行沉浸式工业模拟,对传统制造业进行升级。
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工业场景无需“美颜”

能解决问题的才有真实价值


在今年工控网举办的CAIMRS大会上,有企业代表曾表示:工业元宇宙可以分为两类,一类是解决问题,一类重点在可视化,即呈现以及体验。在工业场景里,如果是解决问题的场景,或者是大型工程、复杂工程,需求是可以复制的,确实十分有意义。但如果单纯为了呈现,元宇宙的必要性并不是那么高。另一位企业代表也表示:“在工业领域里,并不缺新概念,工业大脑、数字孪生等很多东西尚未完全落地,真正缺的是落地变现。”

找到落地场景

工业元宇宙的落脚点是工业生产,与消费领域不同的是,工业更关注解决实际应用场景中的具体问题。如果可以找到使用的场景,并解决具体问题,有效提升工业生产效率、降低工业生产能耗,这一技术就有很大的发展空间,但如果只是用来“打扮、美颜”、讲故事,它就并不实用。

技术实现难

在工业领域,企业虽然很早就有建设数字孪生的需求,但即使是技术先进的企业,构建和管理数字孪生也是相对困难的。对于企业来说,需要有专业的人员使用仿真技术工具和数字孪生平台,构建、运行维护数字孪生体,监控、预测并优化实体系统运行状态。此外,工厂的数字孪生更加偏重企业管理和决策服务,很多一线人员很难从中获益。
从实用主义的角度看,工业元宇宙无论是理论、技术,还是产品、基础设施尚不成熟。工业元宇宙不仅需要对物理世界的事物进行仿真建模,通过数字化的方式管理和呈现。还需要实时的根据数学模型推断物理世界中设备的运行状况,并反过来根据物理世界的数据去训练和修正数学模型,从而形成闭环的反馈链路。整个流程中,面临的技术挑战包括但不限于合理的数学模型、高性能实时计算能力、高性能传感器、高性能网络以及数据可视化。此外,工业场景繁多,数据分享与开放机制不完善等问题也会导致企业在数字化过程中成本较高。

性价比

归根结底,工业场景中无论是虚拟现实还是所谓的工业元宇宙的应用,也是一种性价比的问题,它的性价比是否足以支撑大面积的广泛应用?数字孪生的开发成本、软件成本、硬件成本、调试成本都需要巨大的资金投入。此外,还需要深厚的技术沉淀,管理水平和员工技能达到相应的层次。但纵观目前这个阶段,国内大部分企业都不具备这个条件。
当然,我们也不能小觑“工业元宇宙”相关智能技术对工业生产制造、运维管理的推动作用!技术落地都需要一个漫长的过程,那么,你愿意尝试吗?


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