(網(wǎng)經(jīng)社訊)導讀：國務院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，數(shù)字經(jīng)濟邁向全面擴展期，數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP達到10%?？v深推進工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快推動研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務等全生命周期數(shù)字化轉(zhuǎn)型。推動數(shù)字城鄉(xiāng)融合發(fā)展，因地制宜構(gòu)建數(shù)字孿生城市。作為數(shù)字經(jīng)濟的集成，隨著數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)值及技術(shù)的持續(xù)提升，工業(yè)元宇宙將進入快速發(fā)展階段。
從國家到地方層面，以數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、元宇宙為代表的數(shù)字產(chǎn)業(yè)成為中國“十四五”期間經(jīng)濟發(fā)展的重點，政策在驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的同時，加速元宇宙在工業(yè)制造、文旅、汽車等行業(yè)的融合落地。
從技術(shù)端來看，數(shù)字化智能改造和產(chǎn)業(yè)融合是“十四五”規(guī)劃的重點推進工作，以人工智能、VR/AR、數(shù)字孿生為代表的數(shù)字技術(shù)將迎來快速發(fā)展；從需求端來看，政策驅(qū)動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，深化研發(fā)設計、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應用，鼓勵數(shù)字化平臺與工具的發(fā)展與普及。從發(fā)展方向看，全面推行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級是中國當前發(fā)展的戰(zhàn)略重點，工業(yè)元宇宙則是數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢。
1、工業(yè)元宇宙的價值與定義
工業(yè)元宇宙即將元宇宙相關(guān)技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、AI技術(shù)、交互技術(shù)、智能網(wǎng)絡技術(shù)、超級算力技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)和虛擬引擎技術(shù)等，應用在工業(yè)領(lǐng)域，在虛擬世界中實現(xiàn)對現(xiàn)實工業(yè)環(huán)境中的研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運維管理、銷售服務等環(huán)節(jié)和場景的全面模擬，覆蓋工業(yè)生產(chǎn)全鏈條環(huán)節(jié)，通過融合虛擬世界和現(xiàn)實世界，實現(xiàn)工業(yè)的改進和優(yōu)化，形成全新的制造和服務體系。
工業(yè)元宇宙最重要的價值在于，對現(xiàn)代工業(yè)的復雜系統(tǒng)，做徹底的、全方位的、系統(tǒng)的數(shù)字孿生，使整個工業(yè)處于完全的數(shù)字化、智能化和信息化的直觀狀態(tài)，并且使整個工業(yè)體系能夠在虛擬化的背景下重構(gòu)，這種重構(gòu)打破了傳統(tǒng)工業(yè)、行業(yè)和企業(yè)的邊界與束縛，真正實現(xiàn)在技術(shù)支撐下的產(chǎn)業(yè)融合，最大化地提高生產(chǎn)效率。
其次，工業(yè)元宇宙實現(xiàn)可持續(xù)性的降本增效。通過設備數(shù)字孿生及流程全面數(shù)字化，提供生產(chǎn)系統(tǒng)的全數(shù)字孿生鏡像，工業(yè)元宇宙能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)托管，對物流、物資配送等，提供供應鏈的全鏈條管理；對能源、電力等，提供鏡像分析與模擬試錯場景；解決迭代試錯成本高昂、升級困難的問題，實現(xiàn)可持續(xù)性的降本增效。
2、工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈可分為基礎設施層、核心層和應用層，中國企業(yè)在基礎設施層的布局相對領(lǐng)先，基本可實現(xiàn)自主可控；核心層的關(guān)鍵技術(shù)、軟硬件等主要依賴進口；應用層多為本土企業(yè)與外企協(xié)同合作。
當前中國企業(yè)在數(shù)字孿生引擎（如虛擬引擎，可視化工具集）領(lǐng)域主要依賴海外引進，而Unity引擎為其中的主流代表。Unity在引擎技術(shù)方面處于絕對的行業(yè)領(lǐng)先地位，尤其在游戲開發(fā)領(lǐng)域。2021年，全球排名前1000的移動游戲中，用Unity引擎開發(fā)的數(shù)量高達71%，同時，Unity引擎也在建筑、汽車、制造等泛工業(yè)領(lǐng)域被廣泛地應用。
現(xiàn)階段工業(yè)元宇宙的應用場景主要集中在智慧城市、智慧交通、智能制造、智慧建筑、智能汽車、智慧能源等領(lǐng)域，通常由中國企業(yè)協(xié)同海外企業(yè)共同完成。
3、工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇
在《“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》等政策引導的數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下，針對促進元宇宙相關(guān)技術(shù)與各行業(yè)的深度融合，工業(yè)元宇宙以實現(xiàn)物理世界與信息世界交互與共融的需求應運而生，以實現(xiàn)制造業(yè)、工業(yè)等行業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的互聯(lián)互通，從而不斷催生新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)，相關(guān)企業(yè)將在這次數(shù)字化浪潮中盡享時代發(fā)展紅利。
中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模于2021年達到45.5億元，占GDP比重為39.8%，成為中國經(jīng)濟增長的主要引擎。盡管中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模穩(wěn)居世界第二，但制造業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域的數(shù)字化水平仍然不高，例如2020年中國數(shù)字工業(yè)經(jīng)濟滲透率僅為21%，仍有廣闊的增長空間。
當前中國處于邁向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變階段，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級是其中的重要抓手，在此背景下，中國將加速推動數(shù)字化技術(shù)與實體經(jīng)濟的深度融合，為數(shù)據(jù)標準與安全、數(shù)字人才培育、新一代信息技術(shù)發(fā)展等領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。
4、工業(yè)元宇宙技術(shù)架構(gòu)
在政策規(guī)劃支撐下，工業(yè)元宇宙的技術(shù)架構(gòu)鏈條邏輯上分為基礎層、技術(shù)層、能力層、終端層、應用層五大板塊。其中核心技術(shù)層涉及多類技術(shù)群的融合和創(chuàng)新，能力層是工業(yè)數(shù)字孿生核心技術(shù)能力構(gòu)成。完整的“工業(yè)元宇宙平臺”將賦能工業(yè)制造、城市規(guī)劃與管理、建筑工程與施工、交通、能源等行業(yè)領(lǐng)域。
工業(yè)元宇宙豐富的特征和廣泛的應用決定它的實現(xiàn)具有高復雜度，涉及多類技術(shù)群的融合和創(chuàng)新。工業(yè)元宇宙技術(shù)體系包括數(shù)字孿生技術(shù)群、智能網(wǎng)絡技術(shù)群、泛AI技術(shù)群、新信息通信技術(shù)群以及工業(yè)制造相關(guān)技術(shù)群。多類新型技術(shù)的融合創(chuàng)新為工業(yè)元宇宙深入建設、迭代升級提供支撐能力。
工業(yè)元宇宙通過應用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)城市物理空間、社會空間以及數(shù)字空間在時間維度和空間維度更加精準的映射、更加緊密的連接和更加多維的聯(lián)動，通過AI、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)實現(xiàn)三元空間的協(xié)同演進和共生共智。
5、工業(yè)元宇宙技術(shù)實現(xiàn)路徑
工業(yè)元宇宙是數(shù)字孿生與元宇宙對偶，是元宇宙在工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的映射。實時IOT數(shù)據(jù)在數(shù)字孿生模型中的應用推動工業(yè)全業(yè)務流程閉環(huán)優(yōu)化，并持續(xù)通過數(shù)據(jù)修正和完善物理模型。技術(shù)層面，在工業(yè)自動化的基礎上，數(shù)字孿生在實時性、參與度和閉環(huán)性等方面提出了更高的要求，因此將會由許多獨立工具、平臺、基礎設施、協(xié)議等來支持其運行。
數(shù)字孿生的本質(zhì)是設備可識別標識、工程人員知識經(jīng)驗及管理層關(guān)鍵決策在系統(tǒng)流程中的閉環(huán)傳遞，最終助力企業(yè)實現(xiàn)高水平的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、AI、云計算等技術(shù)成熟度提升，數(shù)字孿生的應用逐步拓寬和深化。
從工業(yè)元宇宙的實現(xiàn)路徑來看，關(guān)鍵的技術(shù)路徑是數(shù)字孿生對物理對象向更精準數(shù)字化映射。實現(xiàn)物理對象的結(jié)構(gòu)包含對象名稱、外觀形狀、實時工況、工程機理、復雜機理等不同組成部分，而每一部分均可通過數(shù)字化工具在虛擬空間進行重構(gòu)；如對象名稱可以通過信息模型表述，外觀形狀可以通過CAD建模表述，實時工況可以由IOT數(shù)據(jù)采集進行表述，工程機理可以通過仿真建模進行模擬，以及復雜機理可通過AI解構(gòu)。
傳統(tǒng)數(shù)字化應用更多是在描述物理對象某個剖面特點，數(shù)字孿生是基于多類數(shù)據(jù)與模型的集成融合實現(xiàn)對物理對象更精準、更全面的刻畫。
6、工業(yè)元宇宙功能應用
三維建模是構(gòu)建元宇宙的基石。在元宇宙的空間中，物理對象數(shù)字化的過程即是其在虛擬空間中三維重建的過程，結(jié)合數(shù)字孿生，可對真實世界的物理對象在虛擬空間中完成映射，實現(xiàn)1:1的三維仿真模型。
在三維建模的基礎上，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、人工智能、云計算等技術(shù)，可實現(xiàn)對整個工廠的運作流程的模擬仿真；以真實的生產(chǎn)線為基礎，通過對真實生產(chǎn)線上的每一臺設備進行實景三維建模與仿真，并將搭建好的三維仿真模型置入虛擬空間內(nèi)，以此搭建出一整套虛擬的生產(chǎn)線，并進行數(shù)據(jù)同步，完成真實生產(chǎn)線和虛擬生產(chǎn)線的實時聯(lián)動，并可通過智能終端操控虛擬對象，以虛實設備聯(lián)動的方式完成對物理設備的遠程指令下達。
同時，實時聯(lián)動的物理對象及其數(shù)字孿生體，能夠高效地幫助管理者進行產(chǎn)線、設備的實時監(jiān)測與運維管理。借助虛擬交互技術(shù)與VR/AR等終端設備，用戶可進入到搭建好的虛擬場景中，參觀數(shù)字工廠，與虛擬世界形成交互。
7、工業(yè)元宇宙應用場景
中國工業(yè)元宇宙持續(xù)滲透多個行業(yè)的應用場景，目前在智慧城市、交通、汽車、建筑、制造、能源等行業(yè)已有不同程度的應用：
（1）在制造業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙聚焦于產(chǎn)品數(shù)字化設計、工藝流程管控和重大設備管理等場景，賦能生產(chǎn)制造全流程數(shù)字化、智能化、可視化與自動化；
（2）在城市管理領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙賦能城市規(guī)劃、建設、治理、優(yōu)化等全生命周期環(huán)節(jié)，實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化、全狀態(tài)可視化、管理決策智能化等；
（3）在交通與汽車領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙應用于交通工具的功能設計與研發(fā)、仿真測試、自動駕駛、故障診斷與設備維護等細分場景，助力城市交通智慧水平顯著提高，大幅提升市民出行體驗；
（4）在建筑領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙賦能建筑規(guī)劃設計、實施、運營維護等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)高效、協(xié)作、低碳、安全的建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化；
（5）在能源領(lǐng)域，工業(yè)元宇宙的應用覆蓋能源生產(chǎn)、儲運、管理和消費等場景，賦能能源系統(tǒng)全要素數(shù)字化、實時化、智能化和可視化。
8、工業(yè)元宇宙應用實踐之Unity與騰訊云RayData
當前，中國進入數(shù)字中國建設的提速階段。三維圖形生成、動態(tài)環(huán)境建模、快速渲染處理等技術(shù)的創(chuàng)新，讓線上線下、虛擬現(xiàn)實之間不再有明確的邊界，催生出大量數(shù)字孿生應用場景。
在這樣的時代背景下，騰訊云RayData攜手Unity，帶來更加豐富的生產(chǎn)資料、高效規(guī)范的工作流程和極具生產(chǎn)力的產(chǎn)品工具，正與百萬開發(fā)者一起，共同加速數(shù)字中國建設，釋放更多的數(shù)字生產(chǎn)力。
騰訊云具備在數(shù)字孿生、3D引擎、實時渲染、邊緣計算等全真互聯(lián)技術(shù)體系推進數(shù)實融合的作用，以及安全可靠的云服務。騰訊云旗下的RayData是大數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域的開拓者，擁有豐富的大數(shù)據(jù)可視化行業(yè)經(jīng)驗。而Unity在3D內(nèi)容創(chuàng)作和運營領(lǐng)域有深厚積累，騰訊云與Unity具備充足的合作空間，雙方于2022年9月30日簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，攜手打造行業(yè)最佳實踐。
Unity與騰訊云RayData就產(chǎn)品與技術(shù)、平臺與生態(tài)等維度進行深入合作
產(chǎn)品與解決方案：發(fā)揮雙方各自的優(yōu)勢，融入GIS、BI等行業(yè)模塊，聯(lián)合打造行業(yè)級客戶端和SaaS級產(chǎn)品，打造面向工業(yè)元宇宙時代的標準化產(chǎn)品解決方案。
平臺：雙方結(jié)合RayData積累的數(shù)字化生產(chǎn)資料和Unity廣闊的產(chǎn)品平臺，以及更多數(shù)字化企業(yè)和團隊，打造全行業(yè)資產(chǎn)中臺，持續(xù)提供內(nèi)容和功能迭代服務與技術(shù)支持，實現(xiàn)全行業(yè)覆蓋，滿足行業(yè)對于敏捷化生產(chǎn)的需求。
行業(yè)標準：雙方通過統(tǒng)一產(chǎn)品出口來推動數(shù)字孿生標準工作流程的建設。
技術(shù)：騰訊云RayData強大的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)和Unity的3D引擎技術(shù)融合，賦能產(chǎn)業(yè)開發(fā)者釋放數(shù)字化生產(chǎn)力。此外，雙方致力于通過確立技術(shù)路線，讓項目成果可高效復用，從而提高項目品控，降低人效成本。
生態(tài)：通過產(chǎn)品與解決方案的打造，平臺的開發(fā)以及技術(shù)的融合能夠?qū)㈦p方的生態(tài)圈融合并進一步擴大，覆蓋更多用戶、企業(yè)和開發(fā)者等，構(gòu)建更全面更多元的生態(tài)。
