德勤-工業(yè)元宇宙在能源及汽車行業(yè)應(yīng)用示例

前言：元宇宙賦能工業(yè)前言：元宇宙賦能工業(yè)行業(yè)加速轉(zhuǎn)型04一．德勤元宇宙場景劃分05二．工業(yè)元宇宙內(nèi)涵和發(fā)展形勢07三．工業(yè)元宇宙特點與關(guān)鍵技術(shù)09工業(yè)元宇宙應(yīng)用分析方法13五．工業(yè)元宇宙能源行業(yè)應(yīng)用示例16六．工業(yè)元宇宙汽車制造行業(yè)應(yīng)用示例21七．小結(jié)26、關(guān)鍵技術(shù)和價值產(chǎn)品全生命周期為主線，沿著售、維護等場景，給出工業(yè)元用模式。工業(yè)元宇宙相關(guān)行業(yè)各具特色的需求，本文提出統(tǒng)應(yīng)用分析方法，并以能源和汽用為例描述了工業(yè)元宇宙當(dāng)前些應(yīng)用比起工業(yè)元宇宙能實現(xiàn)有很大差距。重要的是通過本析方法，結(jié)合現(xiàn)有的案例，企，創(chuàng)新性的開發(fā)更多的工業(yè)元在這個數(shù)字化、人工智能、元，開創(chuàng)企業(yè)的新局面。元宇宙綜觀——探索和場景創(chuàng)新合工業(yè)制造現(xiàn)狀擇適合元宇宙化，在工業(yè)元宇宙03：：濟產(chǎn)生深遠影響。以亞太地區(qū)為例，到2035年，元宇數(shù)值是在0.45萬億至0.86萬億美元之間，其中工業(yè)元宇宙將扮演重要角色。過去烈，疫情波及全球、國際形勢緊張、原材料短缺、技術(shù)及人才壁壘等，中國工業(yè)智能制造2025目標面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在這宙的浪潮，構(gòu)建工業(yè)智能制造的新能力、新模式，勢在必行。，其中技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級至關(guān)重要。在全球數(shù)字化浪潮僅為工業(yè)元宇宙的創(chuàng)新持續(xù)提供活力，也令企業(yè)更加關(guān)注提升自身的在轉(zhuǎn)型的進程中實現(xiàn)生產(chǎn)流程、管理決策、管理和服務(wù)的全面優(yōu)化，工業(yè)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的現(xiàn)狀和實際情況，以前瞻性的技術(shù)選擇適配元進行智能應(yīng)用創(chuàng)新，在工業(yè)元宇宙的新世界搶占制高點。機遇。行業(yè)工業(yè)場景(研發(fā)、制造)消費場景(營銷、內(nèi)部管理)工業(yè)場景(研發(fā)、制造)消費場景(營銷、內(nèi)部管理)生命周期管理為目方案，工業(yè)元宇宙能源、汽車、裝備等；擬空間的宇宙的經(jīng)和治理體案。(政府、園區(qū)等)建設(shè)業(yè)務(wù)運營產(chǎn)品、技術(shù)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建圍命周期管理的元宇宙解行業(yè)包括快消零售、文車、消費電子等；發(fā)/制造環(huán)節(jié)，更多體現(xiàn)工業(yè)場景定義；比如能源行業(yè)/企業(yè)，產(chǎn)能、儲能、輸能、能源衍生景，下游面向企業(yè)或者個人消費者的油品銷售則符合消費元宇宙場景。治理元宇宙的典型應(yīng)用客宇宙平臺，來制定元宇宙世界的治理規(guī)則。來，工業(yè)元宇宙以工業(yè)產(chǎn)品為核心，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支宙相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用模式與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)。與現(xiàn)實工業(yè)經(jīng)濟映射和交互的虛擬世界，構(gòu)建起工業(yè)產(chǎn)品全生命周期的虛D示、全息智能制造、智能經(jīng)濟體系，從而推動效落地、更虛實融合的階段。形式相比，工業(yè)元宇宙似乎略顯平靜，但工業(yè)元宇宙的制造在國民經(jīng)濟中的占比成同等重要的地位。由3D渲染、網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)所構(gòu)建起的工業(yè)元宇宙數(shù)孿生制造體系，在未來具e2025年達5,400億美元；國外某知名研究機鏈和4D打印技術(shù)將在工業(yè)進行廣泛應(yīng)用。勢已引起我國政府高層的高度關(guān)注。隨著國家2025年智能推動了工業(yè)持續(xù)走向數(shù)字化，同步形成了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工業(yè)版元宇宙，專業(yè)型平臺；2021年2月21日，中央政治局會RVR國數(shù)字經(jīng)濟體。，還是產(chǎn)品、基礎(chǔ)設(shè)施上，尚處于早期階段。比如網(wǎng)絡(luò)傳輸能景創(chuàng)新、虛擬世界與現(xiàn)實世界的協(xié)同等方面目前業(yè)元宇宙依托于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，雖具備一定基礎(chǔ)，但實時性、交互仍有待提高，最重要的是目前智能制造過程孿生化的核心業(yè)務(wù)內(nèi)容和應(yīng)用向、和當(dāng)前技術(shù)發(fā)展階段，企業(yè)在應(yīng)用工業(yè)元宇宙時，應(yīng)結(jié)合工業(yè)制造適合元宇宙化的場景，因地制宜并綜合分析，開始探索工業(yè)元宇宙并加強布局并探索場景創(chuàng)新。工業(yè)工業(yè)系，具備多方共同參與、互動、開放、協(xié)同的特性，是由復(fù)雜的多主體互動而形成的系具有共享開放性，同時體現(xiàn)生產(chǎn)制造價值鏈的協(xié)同性。個特點：根據(jù)明創(chuàng)造并產(chǎn)生產(chǎn)體質(zhì)量并合約準化與商虛擬生產(chǎn)：工業(yè)元宇宙中，虛擬生產(chǎn)是孿生現(xiàn)實生產(chǎn)線，實現(xiàn)虛擬生產(chǎn)提前驗證現(xiàn)實生產(chǎn)，減少試錯；據(jù)各自領(lǐng)域經(jīng)驗優(yōu)勢利用預(yù)定好的成熟?，F(xiàn)自主創(chuàng)意、并將眾人的創(chuàng)意同時融入到，實現(xiàn)共創(chuàng)機制；是在產(chǎn)品設(shè)計、還是在虛擬工廠、虛的使用和維護過程中，沉浸式體質(zhì)量，在線下預(yù)期行動(比如購解產(chǎn)品情況；共同參與設(shè)計，貢獻經(jīng)理念的交互，實現(xiàn)最先進的理念、最問題快速迭代；和智能合約機制實現(xiàn)生產(chǎn)標統(tǒng)一；并實現(xiàn)最大限度的商務(wù)自主勢互補；產(chǎn)業(yè)鏈在元宇宙中實現(xiàn)無縫協(xié)作，宇宙化，直觀并直接共享上下游信息，體化；特別是用戶、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)協(xié)同合作的深度應(yīng)用是部件跟蹤，基于鏈，使得部件跟蹤可以和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、部一起。還可以和保險等周邊業(yè)務(wù)結(jié)合，業(yè)應(yīng)用示例。圖“德勤元宇宙產(chǎn)業(yè)架構(gòu)”所示，(引自德勤《元宇宙綜觀—愿景、技術(shù)、應(yīng)用》)。支撐工業(yè)宙產(chǎn)業(yè)分析架構(gòu)業(yè)務(wù)應(yīng)用層治理元宇宙(場景)數(shù)字孿生技術(shù)：跨企業(yè)、跨行業(yè)的數(shù)字孿生技術(shù)、以及物理世界和孿生世界的雙開發(fā)方面，實現(xiàn)多種體的互動與協(xié)同，最終實現(xiàn)實時性、精準性、正確性的生產(chǎn)，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足客戶的完美性要求。制化、個性化，在設(shè)計理念出現(xiàn)面向制造的設(shè)計，產(chǎn)中，有大量的人工智能技術(shù)應(yīng)用，催生和數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的智能制能數(shù)字員工進行自動化生產(chǎn)，解決高精技問題。進生產(chǎn)需求、對產(chǎn)品進行溯源等。(區(qū)塊鏈在元宇宙D建模軟件用過程中大量的計算發(fā)生在一線，寬都帶來很高要求。邊緣計算力部署在臨近一線的環(huán)，提高決策的實時性；是將工業(yè)產(chǎn)品、機器、生產(chǎn)線等物理相連接，使得物理世界的表征能夠反映在數(shù)字世界中，因而為操作人所獲悉。術(shù)外，工業(yè)元宇宙依然需要用到，比如基礎(chǔ)設(shè)施層中的算力和角度，也可以將工業(yè)生產(chǎn)過程多處于初級階段，但已經(jīng)能支撐足夠值得企業(yè)去嘗試和創(chuàng)新。合，能夠?qū)崿F(xiàn)從生產(chǎn)端與客戶端的聯(lián)通，打通供應(yīng)鏈，基于區(qū)塊鏈的新經(jīng)濟體系下，所需生產(chǎn)與供應(yīng)，生產(chǎn)各方根據(jù)各自優(yōu)勢承擔(dān)不同的角色和任務(wù)，最終通過元宇宙實現(xiàn)實體生產(chǎn)與虛擬虛實共生。在工業(yè)元宇宙的發(fā)展的大背景下，各廠家也紛紛基于之前的技術(shù)和行業(yè)經(jīng)驗積累，開展數(shù)字孿生、虛擬工廠等相關(guān)業(yè)務(wù)探索(部分具有代表性的廠家如下所示)。而對工業(yè)企業(yè)而言，能否甄選出合適的伙伴也是向工業(yè)元宇宙轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一。廠商：開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，基于云的工業(yè)PaaS司開發(fā)的元宇宙平臺是一個易于擴展的化開發(fā)平臺，通過數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)工廠。其優(yōu)勢是用戶和應(yīng)用間的實時協(xié)作，覺效果；宇宙方面已擴展至工業(yè)領(lǐng)域，基于混合控和維修指導(dǎo)等方面具有一定程度上的在工業(yè)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用；臺，通過提供數(shù)據(jù)智到端解決方案，助力企業(yè)打造可視、可管、可虛擬工廠。其優(yōu)勢在于具有自主知識產(chǎn)權(quán)，大過持續(xù)與用戶交互，用戶全流程參與體驗到工；臺生成、創(chuàng)建和積基于該平臺實現(xiàn)不同的數(shù)字孿生應(yīng)溯分析，為企業(yè)帶來降本增效等業(yè)n互聯(lián)網(wǎng)公司，基于自作系統(tǒng)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，結(jié)合充分結(jié)合，形成整體解決方案，并且其了檢驗。源、鋼鐵、機械裝備、行業(yè)。行業(yè)和場景眾多，但可以采用相近的方個是從什么視角去分析和解構(gòu)工業(yè)行業(yè)企業(yè)的景問題。如文章開頭說明，工業(yè)元宇宙以產(chǎn)品度解構(gòu)企業(yè)經(jīng)營管理場景；另一個是元宇宙的么特點和價值，比如虛擬環(huán)境有什么價值、虛，數(shù)字孿生有什么價值。(通常也是，比如虛擬呈現(xiàn)、數(shù)字孿生等)對應(yīng)到產(chǎn)品的不同階設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、維護和服務(wù)等，看各種模式如何業(yè)場景帶來體驗、效率、成本、質(zhì)量、安全等方面的，構(gòu)成工業(yè)元宇宙的總體分析框架，如下圖。這個方也是適用于消費元宇宙，只是在消費元宇宙中，是以生命周期為視角。 運維 此產(chǎn)品的設(shè)計是一個多方交互、共同參與的過程?？坍a(chǎn)品組件的物理空間特性、機械態(tài)呈現(xiàn)。不同的設(shè)計師、研發(fā)工程可以直接在元宇宙空間中進行產(chǎn)品時，元宇宙更強調(diào)個人創(chuàng)意和用戶可以加入到設(shè)計過程。最終實現(xiàn)虛產(chǎn)的無縫銜接。人與機器的融合，制造過程、數(shù)據(jù)等關(guān)鍵要素，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)者與客戶、消費者建立起更時掌握生產(chǎn)的進度，及時按需升生產(chǎn)效率，減少因作業(yè)不熟失。用非接觸式檢測手段，通過通過元宇宙遠程監(jiān)控實現(xiàn)一系列的數(shù)字化質(zhì)量管理工作，以解決人工質(zhì)檢的效率底下、不精準、人力成本高等問題，提升客戶滿意度。狀態(tài)數(shù)據(jù)實時傳遞到工業(yè)大數(shù)據(jù)中心，把運行數(shù)D呈現(xiàn)，以便實時監(jiān)測機器行狀態(tài)、在重大事故發(fā)生前進行報警，減少因大規(guī)模停機造成的生產(chǎn)損失，同時也便于進行生產(chǎn)線應(yīng)時間、提升維修操作效率等。有的工廠設(shè)備還需要保險服務(wù)。通常保險費用昂貴，但工廠很難整合機床排班、大修、使用年限、維修歷史等信息，準確評估哪個類型的重型設(shè)備投保什么類型的保險。設(shè)備進行時空信息整合，根據(jù)可在元宇宙中定期提醒不同類間，避免因非計劃停產(chǎn)造成的讓消費者可以更好的包括拆解產(chǎn)品、試運營產(chǎn)品，提過元宇宙實現(xiàn)用戶需求到銷售、計的直接對接。時同步把具有該產(chǎn)品唯一編號。還可以分解產(chǎn)品，每個組件，主要是能夠分解產(chǎn)品、并實現(xiàn)D力，產(chǎn)生出更多的營銷創(chuàng)新。進行設(shè)備的D部件的出及時反應(yīng)。使用，離不開人，離不開消費用與消費元宇宙應(yīng)用是交織，強調(diào)的重點不同。，說明元宇宙的整體狀況，以及工業(yè)元宇低中低中如通過元宇宙的數(shù)字孿生和人工智能相關(guān)技術(shù)，可對進行挖掘，從大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中獲取有效的、潛在有息；通過數(shù)字孿生發(fā)現(xiàn)潛在的能源資源，結(jié)合專家經(jīng)支持，通過實時的3D可視操作員基于友善的交互界面對完整的能源制造流程進D可以和現(xiàn)場進行交流和互場情況進行指導(dǎo)、優(yōu)化和輔助決策；在化工行業(yè)，通生技術(shù)對化工加工廠過程進行孿生，發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險時故。能源行業(yè)的一些通用特征來示例說明工業(yè)元用特征包括重資產(chǎn)、重設(shè)備、重運物質(zhì)還具有金融屬性。能源行業(yè)經(jīng)何提高設(shè)備的利用率、提高生產(chǎn)運。我們圍繞這幾個要點示例當(dāng)前能情況示意圖，以國內(nèi)能源行業(yè)應(yīng)用為主。狀分析矩陣圖理研發(fā)&生產(chǎn)運營和管理市場營銷總數(shù)NFTUGCDAO高高宇a.應(yīng)用場景：能源行業(yè)的目前的元宇宙應(yīng)用主要集中在運營次是研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在風(fēng)電能行業(yè)，攀登龐大的風(fēng)力發(fā)電機塔的運維在以往是非常費力和高風(fēng)險的作業(yè)，并且現(xiàn)場作業(yè)的工人素質(zhì)也導(dǎo)致現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量和安全無法得到保證。某能c數(shù)字孿生和虛擬空間技能源開采長期以來的生產(chǎn)安全問題，而且現(xiàn)場開采作業(yè)效率。比如在礦山，某能源挖礦和運礦等作業(yè)任務(wù)，從此挖礦也能在進行。理理A智能礦山礦、事體A技公司合作成功落地第一個在煤礦山的目，其元宇宙解決方案的內(nèi)容主要包括智能傳A設(shè)計和輸帶為中心的礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型。鑒于井下特殊安全性能考慮，第三方科技用阻燃芳綸智能輸送帶(以下簡稱智能輸D具備井下場警以及人工智能管控的數(shù)字孿生智理數(shù)據(jù)為驅(qū)動，實現(xiàn)了孿生具象化功能。從此礦山工作人員不再看傳輸帶運營情況，這大大降低了生產(chǎn)作作業(yè)效率和質(zhì)量。各器械運營數(shù)據(jù)進行打通和實時匹配，這D智能礦山平臺現(xiàn)場作業(yè)情況?？臻g應(yīng)用大大降低礦企的管理成本、運營整體數(shù)字化服務(wù)能力，最終實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的安體現(xiàn)場作業(yè)效率。GG…B能源集團B發(fā)電B億美元級能源市場中的一家領(lǐng)先發(fā)電廠技術(shù)平臺創(chuàng)建數(shù)字孿生虛擬發(fā)電廠，為支持。電的關(guān)鍵大型設(shè)備，其核心工作原理是熱回用燃氣輪機的廢熱產(chǎn)生用于驅(qū)動蒸汽輪機的環(huán)節(jié)，蒸汽和水的混合物會導(dǎo)致腐蝕，進而發(fā)生器部件的使用壽命。而維修和維保所導(dǎo)給公用事業(yè)公司造成巨大收入損失。根據(jù)公，使用熱回收蒸汽發(fā)生器的行業(yè)平均計劃停等)，每年將為公用事業(yè)公司節(jié)省若干億美元。(數(shù)據(jù)來源于英偉達企業(yè)解決方案官網(wǎng))減少計劃停機頻率并確保生產(chǎn)的安全。處理，計算出水和蒸汽的壓力、溫度和、溫度和速度被發(fā)送至一個物理和機器模擬蒸汽和水如何實時流經(jīng)管道。作平臺，將管道中的流動狀況可視化。這可以進行多算力擴展，能夠幫助能源集團B解和預(yù)測腐蝕所產(chǎn)生的綜合影響。臺熱回收蒸汽發(fā)生器建立計算流體達八周的時間才能估計出熱回收蒸汽發(fā)通過使用數(shù)字孿生和渲染技術(shù)，能源集團B，實現(xiàn)預(yù)測維護能力，將估計腐蝕情短到幾小時。該方案預(yù)計可為能源集團B每年節(jié)省約若干億美元。(數(shù)據(jù)來源于英偉達企業(yè)解決方業(yè)流程行為數(shù)字化，建立對應(yīng)數(shù)據(jù)庫模式集團C旗下風(fēng)電運維一務(wù)痛點，第一，是風(fēng)能發(fā)電機塔上現(xiàn)場人員行有效溝通，且指揮中心無法實時看到巡檢現(xiàn)場人員素質(zhì)參差不齊，安全和質(zhì)量難以保檢人員雙手被占用，無法進行操作；第四，的問題，求助受限；第五，設(shè)備繁雜，電力前行；第六，執(zhí)行情況無法檢測，易漏檢；不標準等一系列日常運維作業(yè)問題。為了解C化進程。為進行數(shù)字化記錄和管理，再通過巡檢數(shù)據(jù)的可巡檢作業(yè)效率。通過數(shù)字化應(yīng)用改進傳統(tǒng)的定值定檢的工作方式，以及規(guī)范巡檢操作流程和操作及時消除安全隱患的同時還能提升現(xiàn)場解決問題維保知識庫的積累。AR現(xiàn)場作業(yè)的錯誤和運營事故率，為能源C工業(yè)元宇宙的應(yīng)用，也有消費元點從工業(yè)元宇宙的視角說明在汽車行業(yè)的造領(lǐng)域，汽車行業(yè)的制造水平一直走在智能化相對成熟，因此也更容易實現(xiàn)工業(yè)能夠整合整個汽車工廠業(yè)務(wù)流程、工廠空把資產(chǎn)、產(chǎn)品、流程、組織和人員等實體生產(chǎn)制造帶來了新的作業(yè)思路，借助元宇仿生工廠，深度模擬整個汽車制造過程。周期不同階段，工業(yè)元宇宙的應(yīng)用有一些通用多人協(xié)作；全面掌控，工廠能夠及時定位和解工業(yè)元宇宙里，可通過虛擬數(shù)字員設(shè)定時間開展生產(chǎn)游各參與方按照各自角色自動化生產(chǎn)，多方現(xiàn)信息傳遞和職責(zé)分工，在閑置工廠可租賃物理工廠是有邊界的，虛擬工廠的生產(chǎn)能力元宇宙的應(yīng)用場景主要在于可以三維呈現(xiàn)和解構(gòu)汽車產(chǎn)品，在用戶的全生命周期，創(chuàng)造用戶和虛擬車、模擬仿真的汽車直觀的進行便捷比較，拆卸并復(fù)雜結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多人在一個虛擬空間內(nèi)在線選不同路況、天氣環(huán)境等類真實場景，進行試駕游戲等方式，創(chuàng)造用戶的新體驗；可以解構(gòu)的虛擬汽車產(chǎn)品，實現(xiàn)車輛，故障判斷等。第三方保險公司，可溝通保險事宜。服務(wù)各方可通過區(qū)塊信息確認與協(xié)同，避免發(fā)生糾紛。中高中高情況，包括工業(yè)元宇宙和消費元宇宙。理研