不斷深化元宇宙在工業(yè)中的應(yīng)用創(chuàng)新——《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025年）》相關(guān)解讀
近日，為深入貫徹黨的二十大精神，落實(shí)“推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)”有關(guān)部署，加速制造業(yè)高端化、智能化、綠色化升級(jí)，支撐構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025年）》（工信廳聯(lián)科〔2023〕49號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》），為當(dāng)前元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了路徑指引，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院現(xiàn)就《行動(dòng)計(jì)劃》有關(guān)內(nèi)容做以下解讀：
近年來(lái)，全球新一代信息技術(shù)加速向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)融合，虛擬現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈、數(shù)字貨幣、物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互等技術(shù)日趨成熟，依托數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展和集成應(yīng)用，2021年催生出由現(xiàn)實(shí)世界映射或超越現(xiàn)實(shí)世界，可與現(xiàn)實(shí)世界交互的虛擬數(shù)字空間——元宇宙。“元宇宙”集聚了當(dāng)前最先進(jìn)的信息通信技術(shù)，將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，是從桌面互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)到沉浸式互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程中的關(guān)鍵技術(shù)合集和重大發(fā)展機(jī)遇。 概念一經(jīng)提出，就受到了全球廣泛關(guān)注，資金、技術(shù)、人才等要素迅速匯聚，如Facebook、迪士尼等巨頭均于2021年宣布成立元宇宙團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，蘋果于近期推出了新一代智能頭顯Vision Pro。我國(guó)元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展啟動(dòng)期與世界主流發(fā)達(dá)國(guó)家基本一致。2022年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，明確要求“要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展‘云生活’服務(wù)，深化人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的融合”，這為元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供路徑指引，進(jìn)一步助力元宇宙產(chǎn)業(yè)落地生根。 目前，通信運(yùn)營(yíng)商、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和游戲企業(yè)相繼入局，正加速構(gòu)建元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)，依托制造業(yè)門類齊全、場(chǎng)景豐富、市場(chǎng)體量大等優(yōu)勢(shì)，元宇宙產(chǎn)業(yè)在我國(guó)展現(xiàn)出強(qiáng)大的內(nèi)生動(dòng)力，目前，除文旅、游戲等行業(yè)外，元宇宙正加速向制造、金融、農(nóng)業(yè)等行業(yè)滲透。 工業(yè)元宇宙是元宇宙的重要組成部分，是元宇宙關(guān)鍵技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新融合的新型生產(chǎn)制造模式與工業(yè)生態(tài)，對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化具有重要意義。一方面，工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，“元宇宙”技術(shù)將進(jìn)一步助推工業(yè)生產(chǎn)方式、組織形態(tài)、乃至全流程服務(wù)發(fā)生根本性變革，催生新的商業(yè)模式，構(gòu)筑全新工業(yè)生態(tài)和智能經(jīng)濟(jì)體系，加速推動(dòng)我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。另一方面，元宇宙作為下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的雛形，工業(yè)元宇宙技術(shù)的發(fā)展將撬動(dòng)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)新一輪發(fā)展，促進(jìn)5G、區(qū)塊鏈、人工智能、芯片等技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的躍升，加速關(guān)鍵技術(shù)革新和應(yīng)用推廣。 發(fā)展工業(yè)元宇宙，將在以下三方面發(fā)揮重要作用：一是有助于改善復(fù)雜產(chǎn)品研制生產(chǎn)模式，極大提升質(zhì)量效益。隨著制造工廠的高度數(shù)字化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生技術(shù)等基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，元宇宙相關(guān)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域不斷滲透并產(chǎn)生重大應(yīng)用價(jià)值。二是可為我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)研究提供新范式。隨著通用人工智能技術(shù)的發(fā)展，元宇宙持續(xù)向制造業(yè)縱深拓展，實(shí)現(xiàn)更高頻高效精準(zhǔn)處理多維參數(shù)、創(chuàng)新模式和復(fù)雜過(guò)程，助力關(guān)鍵器件、系統(tǒng)、產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)。以工業(yè)軟件為例，由于我國(guó)工業(yè)歷程發(fā)展時(shí)間短，工業(yè)軟件核心模型和算法一直與國(guó)外存在差距，是國(guó)家關(guān)鍵“卡脖子”短板。三是重塑應(yīng)用場(chǎng)景，顛覆生產(chǎn)方式，構(gòu)建高效運(yùn)轉(zhuǎn)的智能經(jīng)濟(jì)體系。隨著工業(yè)元宇宙虛實(shí)映射、虛實(shí)交互、虛實(shí)融合技術(shù)的逐步實(shí)現(xiàn)，工業(yè)元宇宙將滲透到工業(yè)產(chǎn)品與生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，安全可靠協(xié)同的產(chǎn)業(yè)鏈體系、跨地域跨空間的協(xié)作生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，價(jià)值輸出模式被不斷拓展，工業(yè)生產(chǎn)制造方式和服務(wù)體系將發(fā)生根本性變革。二、元宇宙應(yīng)用已在工業(yè)領(lǐng)域初見(jiàn)成效
新一代信息技術(shù)的演進(jìn)、集成、應(yīng)用，助力工業(yè)元宇宙持續(xù)走深向?qū)崱?/span>目前，工業(yè)元宇宙已在多個(gè)重要場(chǎng)景發(fā)揮功能優(yōu)勢(shì)： 在研發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙可在虛擬數(shù)字空間中提供設(shè)計(jì)評(píng)估、迭代優(yōu)化、虛擬驗(yàn)證等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)能配置、設(shè)備結(jié)構(gòu)、人員動(dòng)線等參數(shù)提前驗(yàn)證，縮短研發(fā)設(shè)計(jì)周期，降低系統(tǒng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。 在生產(chǎn)制造領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙可在虛擬數(shù)字空間中提供生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)、安全生產(chǎn)管理、設(shè)備模擬診斷等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)透明化管理，提升生產(chǎn)效率，降低整體能耗。在運(yùn)維管理領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙可在虛擬數(shù)字空間中提供態(tài)勢(shì)感知、智能巡檢、應(yīng)急指揮等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)存在問(wèn)題的快速響應(yīng)、故障定位和歷史溯源，提升人員、設(shè)備等生產(chǎn)要素本質(zhì)安全水平。在技能培訓(xùn)領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙可在虛擬數(shù)字空間中提供操作流程指導(dǎo)、設(shè)備信息呈現(xiàn)、專家AR教學(xué)等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人才培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)的沉浸式體驗(yàn)，規(guī)避在涉高危、極端環(huán)境、不可逆或高成本場(chǎng)景中，課程內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合難等問(wèn)題。在產(chǎn)品測(cè)試領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙可在虛擬數(shù)字空間中提供虛擬漫游評(píng)審、人機(jī)工效分析、外流場(chǎng)計(jì)算等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)多仿真場(chǎng)景并行計(jì)算，測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，提高測(cè)試效率，降低測(cè)試場(chǎng)景搭建成本，提升測(cè)試準(zhǔn)確度。 工業(yè)元宇宙賦能制造場(chǎng)景，需要全產(chǎn)業(yè)鏈全價(jià)值鏈全要素的全面鏈接，這與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心邏輯契合。本質(zhì)上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)元宇宙的基石，工業(yè)元宇宙是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)形態(tài)。三、《行動(dòng)計(jì)劃》發(fā)展目標(biāo)
《行動(dòng)計(jì)劃》依托人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)在元宇宙中的應(yīng)用，圍繞XR頭顯、裸眼3D、數(shù)字孿生等場(chǎng)景推廣，針對(duì)家電、汽車、航空航天、重大技術(shù)裝備、電子信息制造等離散行業(yè)，鋼鐵、紡織、電力等流程行業(yè)，加速構(gòu)建元宇宙產(chǎn)業(yè)應(yīng)用體系。 圍繞企業(yè)培優(yōu)、示范應(yīng)用、生態(tài)構(gòu)建三個(gè)方面提出了六項(xiàng)具體推進(jìn)目標(biāo)，其中，企業(yè)培優(yōu)層面，一是單點(diǎn)發(fā)力，構(gòu)建元宇宙企業(yè)梯次培育庫(kù)，圍繞技術(shù)、行業(yè)和生態(tài)，培育專精特新“小巨人”、單項(xiàng)冠軍和領(lǐng)航企業(yè)，打造3-5家具有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè)；二是優(yōu)勢(shì)集聚，鼓勵(lì)結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和特色優(yōu)勢(shì)，依托優(yōu)質(zhì)企業(yè)匯聚，建設(shè)一批元宇宙創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)、科技園和產(chǎn)業(yè)園，打造3-5個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聚集區(qū)。示范應(yīng)用層面，一是打造示范標(biāo)桿，圍繞機(jī)理模型庫(kù)構(gòu)建、仿真平臺(tái)建設(shè)、關(guān)鍵流程改造、工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用等，打造一批典型應(yīng)用；二是推廣賦能工程，圍繞人、機(jī)、數(shù)等要素融合，建平臺(tái)、用平臺(tái)，虛擬空間集聚、運(yùn)營(yíng)，形成一批標(biāo)桿產(chǎn)線、工廠、園區(qū)等。生態(tài)構(gòu)建層面，一是夯實(shí)支撐體系，圍繞標(biāo)準(zhǔn)體系推進(jìn)、創(chuàng)新載體構(gòu)建、基礎(chǔ)設(shè)施打造、人才體系建設(shè)等構(gòu)建系統(tǒng)完備產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；二是推進(jìn)模式創(chuàng)新，圍繞生活消費(fèi)和公共服務(wù)的元宇宙化，探索元宇宙應(yīng)用新場(chǎng)景和可復(fù)制可推廣的解決方案，形成一批新業(yè)務(wù)、新模式、新業(yè)態(tài)。 據(jù)測(cè)算，我國(guó)元宇宙總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到百億元量級(jí)，且仍在快速增長(zhǎng)，正加速形成千億元市場(chǎng)。四、工業(yè)元宇宙創(chuàng)新發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)
按照《行動(dòng)計(jì)劃》要求，未來(lái)，工業(yè)元宇宙將以三維交互為主要特征，通過(guò)現(xiàn)有場(chǎng)景的元宇宙化改造、新場(chǎng)景的元宇宙化布局、新模式新應(yīng)用的培育三個(gè)方面，構(gòu)建工業(yè)元宇宙賦能制造業(yè)新局面。一是探索推動(dòng)關(guān)鍵流程的元宇宙化改造。聚焦工業(yè)知識(shí)、機(jī)理、模型，建設(shè)工業(yè)元宇宙基礎(chǔ)通用模型庫(kù)，打造高精度、可交互的工業(yè)虛擬映射空間，解決工業(yè)元宇宙有沒(méi)有的問(wèn)題；聚焦前端設(shè)計(jì)與后端測(cè)試驗(yàn)證，布局生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用，提升設(shè)計(jì)階段有效性和生產(chǎn)階段效率，解決工業(yè)元宇宙好不好用的問(wèn)題；聚焦工業(yè)元宇宙賦能方向，探索基于元宇宙的產(chǎn)線運(yùn)維，產(chǎn)品檢測(cè)新模式，強(qiáng)化預(yù)測(cè)性維護(hù)，提高運(yùn)維檢測(cè)效率和服務(wù)質(zhì)量，解決工業(yè)元宇宙用在哪里的問(wèn)題；聚焦三維交互和沉浸式體驗(yàn)，打造基于工業(yè)元宇宙的營(yíng)銷平臺(tái)和虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，提供沉浸式銷售和培訓(xùn)環(huán)境，解決工業(yè)元宇宙怎么用的問(wèn)題。 二是加快重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)元宇宙布局。針對(duì)家電、汽車、船舶等離散型制造業(yè)，依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，加速實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)跨領(lǐng)域協(xié)同。針對(duì)鋼鐵、紡織、電力等流程型制造業(yè)，依托平臺(tái)操作系統(tǒng)和MES、ERP、WMS等關(guān)鍵工業(yè)軟件，推動(dòng)物料配方、工藝仿真等關(guān)鍵流程元宇宙化，構(gòu)建物流排產(chǎn)、物料計(jì)算、材料追蹤等預(yù)測(cè)性服務(wù)能力。圍繞開(kāi)展元宇宙化較早、技術(shù)較成熟或關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)行業(yè)，推動(dòng)構(gòu)建行業(yè)機(jī)理模型庫(kù)、資源池，聚焦重要產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)個(gè)性化全生命周期管理系統(tǒng)。三是探索工業(yè)元宇宙創(chuàng)新應(yīng)用模式。聚焦安全可信，建設(shè)工業(yè)元宇宙數(shù)字身份管理平臺(tái)，構(gòu)建全鏈路可信識(shí)別服務(wù)體系，保障安全生產(chǎn)。強(qiáng)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，推動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)要素資產(chǎn)化，打造數(shù)據(jù)資產(chǎn)服務(wù)平臺(tái)，探索數(shù)據(jù)確權(quán)、定價(jià)、交易和流通機(jī)制。推動(dòng)金融支持，探索供應(yīng)鏈金融新模式，圍繞設(shè)備、數(shù)據(jù)、模型、算法等資產(chǎn)開(kāi)展供應(yīng)鏈金融服務(wù)。提升鏈條任性，推動(dòng)設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云上平臺(tái)，打通供、產(chǎn)、集、銷、服務(wù)等各環(huán)節(jié)，打造三維立體、虛實(shí)融合的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、運(yùn)營(yíng)和決策等應(yīng)用。推進(jìn)以評(píng)促進(jìn)，分析工業(yè)元宇宙應(yīng)用要素條件，研制工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估方法，建立分級(jí)分類的成熟度評(píng)估，推動(dòng)應(yīng)用評(píng)估反向助力應(yīng)用模式不斷完善。 聚焦特色場(chǎng)景，圍繞產(chǎn)線、工廠和園區(qū)等制造單元，組織工業(yè)元宇宙賦能工程，深化人工智能技術(shù)應(yīng)用，打造“工業(yè)元宇宙+”新模式，構(gòu)建全要素、全面鏈接、全方位賦能的工業(yè)元宇宙新體系。 工業(yè)元宇宙+產(chǎn)線層面，重點(diǎn)推進(jìn)生產(chǎn)要素的互聯(lián)互通，推動(dòng)人、機(jī)、數(shù)等生產(chǎn)要素的融合，強(qiáng)化工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用，構(gòu)建數(shù)字孿生產(chǎn)線。在生產(chǎn)制造中，打造虛實(shí)交互的零部件裝配空間，開(kāi)展零配件輔助裝配；在質(zhì)檢測(cè)試中，依托數(shù)字孿生、AR、VR等技術(shù)豐富非接觸式檢測(cè)，開(kāi)展自動(dòng)化、智能化質(zhì)量檢測(cè)；在人才實(shí)訓(xùn)中，建設(shè)工藝仿真模型庫(kù)，指導(dǎo)、培訓(xùn)從業(yè)人員規(guī)范操作。工業(yè)元宇宙+工廠層面，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)元宇宙平臺(tái)、工業(yè)軟件和功能應(yīng)用。平臺(tái)建設(shè)上，布局建設(shè)工廠級(jí)元宇宙平臺(tái)，打造低時(shí)延、高保真、智能決策的數(shù)字孿生系統(tǒng)；軟件開(kāi)發(fā)上，推動(dòng)多類型工業(yè)軟件集成，推進(jìn)物流、資金流和信息流的深度融合；應(yīng)用培育上，打造基于通用人工智能的生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)展全面感知、智能巡檢、遠(yuǎn)程協(xié)作和實(shí)時(shí)反饋。工業(yè)元宇宙+園區(qū)層面，重點(diǎn)建設(shè)虛擬空間、管理模型和綜合平臺(tái)。虛擬空間上，依托元宇宙技術(shù)，推動(dòng)各虛擬空間積聚，構(gòu)建虛擬園區(qū)；管理模型上，探索虛擬運(yùn)營(yíng)新模式，優(yōu)化空間布局、設(shè)備配套和資源調(diào)配等協(xié)同服務(wù)能力；綜合平臺(tái)上，構(gòu)建基于工業(yè)元宇宙的科技創(chuàng)新、招才引智、招商引資的功能性平臺(tái)。 未來(lái)，工業(yè)元宇宙將構(gòu)建“軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、平臺(tái)支撐、泛在智能”的新型工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，“加速制造業(yè)高端化、智能化、綠色化升級(jí)，支撐構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院將緊密圍繞工業(yè)元宇宙的發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展研究，積極籌建元宇宙創(chuàng)新合作中心、通用人工智能與工業(yè)融合創(chuàng)新中心，推動(dòng)工業(yè)元宇宙示范園、工業(yè)元宇宙人才培訓(xùn)中心等創(chuàng)新載體建設(shè)，聚焦“政產(chǎn)學(xué)研用金”多方聯(lián)動(dòng)，推進(jìn)工業(yè)元宇宙關(guān)鍵技術(shù)孵化和企業(yè)培育，舉辦國(guó)家級(jí)會(huì)、展、賽，打造元宇宙產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，推動(dòng)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
行業(yè)動(dòng)態(tài)
