工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估體系報(bào)告（2024年）-中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估體系2024年12月版權(quán)聲明本白皮書(shū)版權(quán)屬于中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并受法律保護(hù)。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本白皮書(shū)文字或者觀點(diǎn)的，應(yīng)注明“來(lái)源：中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。違反上述聲明者，本單位將追究其相關(guān)法律責(zé)任。編制說(shuō)明參與編制單位排名不分先后）編寫(xiě)組主要成員排名不分先后）其應(yīng)用效果，成為確保工業(yè)元宇宙健康、有序發(fā)展的關(guān)鍵。2023年年)》，提出培育三維交互的工業(yè)元宇宙，打造產(chǎn)線(xiàn)、工廠、園區(qū)級(jí) 1 6 9 10 11 12 13 13 14 15 16 18 47 48 49 50 51 53 54 54 551一、工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估體系研究背景（一）工業(yè)元宇宙成為世界各國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局的重要內(nèi)工業(yè)元宇宙是未來(lái)產(chǎn)業(yè)前瞻部署的新賽道，應(yīng)用數(shù)字孿生、虛擬2物理層。物理層包含工業(yè)生產(chǎn)，以及對(duì)工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、3工業(yè)信息層。從物理層獲取的工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)流程的異構(gòu)4員。虛擬組織主要是指對(duì)生產(chǎn)實(shí)體進(jìn)行映射5宇宙的發(fā)展對(duì)于推動(dòng)我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量增長(zhǎng)具6（二）全球主要國(guó)家積極推進(jìn)工業(yè)元宇宙發(fā)展元宇宙為工業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了全新的路徑和工具。根據(jù)Intelligence）、Omniverse等底層硬件領(lǐng)域占據(jù)重要地位。推動(dòng)和數(shù)據(jù)中心，布局自動(dòng)駕駛、機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域。云計(jì)算服務(wù)領(lǐng)域，前列。Amazon擁有強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)能力，依托云服務(wù)為全球90%技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在硬件入口及操作系統(tǒng)、后端基建、底層架構(gòu)等方面，已形成一定的技術(shù)壁壘。Meta旗下的Oculus在全7CNTK、Caffe等主流人工智能算法框架。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，美國(guó)的工要集中在智能制造、智能維護(hù)和可持續(xù)生產(chǎn)等領(lǐng)域。通過(guò)集成XR89（三）我國(guó)高度重視工業(yè)元宇宙應(yīng)用規(guī)模提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上投入，加快建設(shè)5G-A/6G、千兆布數(shù)字孿生“1+3”產(chǎn)品矩陣，即數(shù)字孿生底座、可視化平臺(tái)、空間實(shí)時(shí)計(jì)算平臺(tái)、實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，將AI、實(shí)時(shí)計(jì)算、仿真推演等技術(shù)深色低碳、應(yīng)用牽引”的央企云資源池，并與多家行業(yè)龍頭企業(yè)共建行隨著政策的持續(xù)推動(dòng)和技術(shù)的不斷成熟，數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)工二、工業(yè)元宇宙應(yīng)用典型發(fā)展模式（一）平臺(tái)化設(shè)計(jì)模式：時(shí)空交融的創(chuàng)新協(xié)作寶馬集團(tuán)利用英偉達(dá)的Omniverse平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全球31座工廠過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)。由于CFRP組件的特性，要求在（二）智能化制造模式：虛實(shí)結(jié)合的全球協(xié)同生產(chǎn)供了HoloLens全息眼鏡等智能設(shè)備。這種合作實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈的透明在中國(guó)寶武集團(tuán)的寶鋼生產(chǎn)基地，通過(guò)配備AR智能巡點(diǎn)檢系統(tǒng)和AR智能眼鏡，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)巡檢作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、管理規(guī)范化、數(shù)（三）個(gè)性化定制模式：沉浸體驗(yàn)的全方位參與以通過(guò)RFID感應(yīng)器選擇車(chē)型顏色、輪轂等配置，實(shí)時(shí)在屏幕上看到個(gè)汽車(chē)工廠園區(qū)的數(shù)字孿生。工程師和設(shè)計(jì)師可以通過(guò)交互式3D模這種技術(shù)的應(yīng)用使得沃爾沃能夠直接導(dǎo)入汽車(chē)模型，（四）網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同模式：全局可視的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化這種合作模式展示了工業(yè)元宇宙在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈組織模式變革（五）服務(wù)化延伸模式：虛實(shí)共生的高效交流客戶(hù)通過(guò)VR、AR設(shè)備可以實(shí)時(shí)看到產(chǎn)品操作流程和使用要求，降低上汽通用利用AI深度學(xué)習(xí)、AR等技術(shù)，打造了《雪佛蘭AR車(chē)述、動(dòng)畫(huà)演示、視頻介紹等，實(shí)現(xiàn)AR實(shí)時(shí)交互，有效減少用戶(hù)使用（六）數(shù)字化管理模式：全息洞察的智能工廠優(yōu)化三、工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估體系（一）構(gòu)建原則（二）評(píng)估方法與評(píng)估模型工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估指數(shù)的測(cè)算包括對(duì)指標(biāo)備選群中指標(biāo)的確工業(yè)元宇宙分級(jí)分類(lèi)評(píng)估模型（圖3）是一個(gè)全面而系統(tǒng)的評(píng)估（三）評(píng)估指標(biāo)說(shuō)明一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備基礎(chǔ)1設(shè)備連接率2設(shè)備數(shù)字化程度3傳感器覆蓋率4可穿戴設(shè)備使用率算網(wǎng)基礎(chǔ)5網(wǎng)絡(luò)覆蓋率6實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬8網(wǎng)絡(luò)融合能力*9算力處理速度10區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)吞吐量11智能合約平均執(zhí)行時(shí)間12區(qū)塊生成時(shí)間支撐技術(shù)數(shù)字孿生13建模精度誤差率14仿真同步延遲時(shí)間15模型互操作性*感知控制16感知數(shù)據(jù)精度17控制精度18智能決策準(zhǔn)確率19自適應(yīng)調(diào)整頻率數(shù)據(jù)集成20數(shù)據(jù)融合覆蓋率21數(shù)據(jù)互聯(lián)互通率22數(shù)據(jù)挖掘分析能力*虛實(shí)交互23交互延遲時(shí)間24交互自然性*25交互精度*26視覺(jué)沉浸度*應(yīng)用成效經(jīng)濟(jì)價(jià)值27成本節(jié)約率28收益增長(zhǎng)率29投資回報(bào)率生產(chǎn)質(zhì)量30產(chǎn)品合格率31生產(chǎn)效率32故障率綠色發(fā)展33能源消耗降低率34碳排放減少量35污染物排放量降低率信息安全安全管理36數(shù)據(jù)泄露頻率37組件安全掃描通過(guò)率38系統(tǒng)漏洞修復(fù)周期備注：用*標(biāo)注的指標(biāo)為定性指標(biāo)測(cè)算方法：設(shè)備連接率=（已連接到工業(yè)元宇宙平臺(tái)或網(wǎng)絡(luò)的設(shè)測(cè)算方法：可穿戴設(shè)備使用率=（實(shí)際使用可穿戴設(shè)備協(xié)同工作的能力，反映網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成度、互操作性和可擴(kuò)展性。測(cè)算方法：智能合約平均執(zhí)行時(shí)間=智能合約執(zhí)行完成所需測(cè)算方法：區(qū)塊生成時(shí)間=從第一個(gè)區(qū)塊生成到最新區(qū)塊生測(cè)算方法：仿真同步延遲時(shí)間=物理實(shí)體事件時(shí)間點(diǎn)與數(shù)字模型接收到事件并做出響應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)的差值的總和/特定觀測(cè)周期內(nèi)測(cè)算方法：感知數(shù)據(jù)精度=1-（測(cè)量的數(shù)據(jù)與實(shí)際值之間的測(cè)算方法：成本節(jié)約率=（實(shí)施前成本-實(shí)施后成本）/實(shí)施測(cè)算方法：收益增長(zhǎng)率=（實(shí)施后收益-實(shí)施前收益）/實(shí)施指標(biāo)含義：衡量在單位時(shí)間內(nèi)完成的生產(chǎn)量或產(chǎn)值與投入資源指標(biāo)含義：衡量在引入工業(yè)元宇宙技術(shù)后，產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中相對(duì)于未應(yīng)用該技術(shù)前所減少的二氧化碳排放量，反映技術(shù)應(yīng)用對(duì)減少溫室氣體排放、促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)性的貢獻(xiàn)程度。指標(biāo)含義：衡量在應(yīng)用工業(yè)元宇宙技術(shù)后，產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中污染物排放量相對(duì)于未應(yīng)用該技術(shù)前減少的比例，反映技術(shù)應(yīng)用對(duì)環(huán)境保護(hù)和減少環(huán)境污染的貢獻(xiàn)程度。測(cè)算方法：污染物排放量降低率=（基準(zhǔn)期污染物排放量-報(bào)告期污染物排放量）/基準(zhǔn)期污染物排放量×100%一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)基礎(chǔ)設(shè)施算力基礎(chǔ)1智能網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度2IoT設(shè)備部署數(shù)量網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3云計(jì)算資源利用率4網(wǎng)絡(luò)傳輸速率支撐技術(shù)交互技術(shù)5交互設(shè)備配備率6交互技術(shù)人員占比7工藝設(shè)計(jì)虛實(shí)融合占比8交互流暢性*9交互沉浸感*工業(yè)智能10智能模型應(yīng)用推廣率11信息管理系統(tǒng)集成度12預(yù)測(cè)性維護(hù)準(zhǔn)確率數(shù)字孿生13數(shù)字孿生功能覆蓋率14仿真建模精度15數(shù)字孿生實(shí)時(shí)同步率應(yīng)用成效經(jīng)濟(jì)價(jià)值16及時(shí)交付率17設(shè)備綜合效率18產(chǎn)品合格率19庫(kù)存周轉(zhuǎn)率20維護(hù)維修費(fèi)用率協(xié)同管理21信息共享效率*22流程整合度*23遠(yuǎn)程協(xié)作能力供應(yīng)鏈管理24供應(yīng)鏈成本降低率25供應(yīng)鏈透明度*26供應(yīng)鏈響應(yīng)時(shí)間縮短率綠色發(fā)展27萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗28廢棄物回收率29二氧化碳排放量增長(zhǎng)率信息安全安全管理30數(shù)據(jù)安全管理率31數(shù)據(jù)泄漏率32風(fēng)險(xiǎn)在線(xiàn)監(jiān)控率系統(tǒng)穩(wěn)定性33系統(tǒng)故障率34故障恢復(fù)時(shí)間35應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間備注：用*標(biāo)注的指標(biāo)為定性指標(biāo)測(cè)算方法：智能網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度=（工廠內(nèi)可以穩(wěn)定接收到智測(cè)算方法：云計(jì)算資源利用率=（在一定時(shí)間周期內(nèi)工廠實(shí)測(cè)算方法：網(wǎng)絡(luò)傳輸速率=（在特定時(shí)間內(nèi)成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量/指標(biāo)含義：工廠中實(shí)現(xiàn)元宇宙交互功能（如VR/AR測(cè)算方法：工藝設(shè)計(jì)虛實(shí)融合占比=（實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的生產(chǎn)測(cè)算方法：智能模型應(yīng)用推廣率=（實(shí)際應(yīng)用的智能模型數(shù)測(cè)算方法：信息管理系統(tǒng)集成度=（已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與工業(yè)元宇宙集成的信息管理系統(tǒng)的數(shù)量/工廠中需要與工業(yè)元宇宙技術(shù)集成的所測(cè)算方法：預(yù)測(cè)性維護(hù)準(zhǔn)確率=（成功預(yù)測(cè)并維護(hù)的事件數(shù)測(cè)算方法：數(shù)字孿生功能覆蓋率=（在數(shù)字孿生模型中已經(jīng)構(gòu)建并可以正常運(yùn)行的關(guān)鍵功能和流程的數(shù)量/工廠實(shí)際存在的關(guān)鍵測(cè)算方法：仿真建模精度=（模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的平均接生模型成功捕捉到物理實(shí)體狀態(tài)變化并與之同步的次數(shù)/在設(shè)定的時(shí)測(cè)算方法：遠(yuǎn)程協(xié)作能力=統(tǒng)計(jì)期間工廠內(nèi)遠(yuǎn)程協(xié)作成功完測(cè)算方法：供應(yīng)鏈響應(yīng)時(shí)間縮短率=（實(shí)施前供應(yīng)鏈平均響測(cè)算方法：二氧化碳排放量增長(zhǎng)率=（當(dāng)年工廠二氧化碳排量-測(cè)算方法：數(shù)據(jù)安全管理率=（實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全管理的信息化測(cè)算方法：系統(tǒng)故障率=（在一定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生故障的次數(shù)/測(cè)算方法：故障恢復(fù)時(shí)間=故障完全解決且系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施1園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬總量25G/6G基站覆蓋率3網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間4物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備鏈接率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理5數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量6數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度7并行處理能力設(shè)備集成與兼容性8支持工業(yè)通信協(xié)議種類(lèi)9集成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)量10系統(tǒng)間接口兼容性測(cè)試通過(guò)率信息平臺(tái)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)11平臺(tái)接入企業(yè)數(shù)12平臺(tái)日均數(shù)據(jù)交換量13平臺(tái)服務(wù)場(chǎng)景數(shù)交互協(xié)作平臺(tái)14平臺(tái)注冊(cè)用戶(hù)數(shù)15日均信息交流量數(shù)字孿生平臺(tái)16模型覆蓋率17模型更新同步時(shí)間18建模精度19支持并發(fā)用戶(hù)數(shù)云計(jì)算中心數(shù)量20總計(jì)算能力*21存儲(chǔ)容量22資源利用率數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)23數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)量24總存儲(chǔ)容量25數(shù)據(jù)處理速度應(yīng)用成效園區(qū)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)26園區(qū)虛實(shí)融合程度*27平臺(tái)運(yùn)營(yíng)成本效益園區(qū)宣展與招引28宣展次數(shù)29虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)訪(fǎng)問(wèn)量30新入駐工業(yè)元宇宙企業(yè)數(shù)31招引項(xiàng)目簽約額園區(qū)服務(wù)與治理32數(shù)字化服務(wù)流程優(yōu)化率33服務(wù)響應(yīng)時(shí)間縮短比例34智能監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋率35園區(qū)碳排放增長(zhǎng)率信息安全安全管理36數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生次數(shù)37安全漏洞的平均修復(fù)時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急響應(yīng)38高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題總數(shù)39應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃的測(cè)試頻率備注：用*標(biāo)注的指標(biāo)為定性指標(biāo)指標(biāo)含義：表示園區(qū)內(nèi)5G或6G網(wǎng)絡(luò)基站的地理覆蓋范圍與園測(cè)算方法：5G/6G基站覆蓋率=（園區(qū)內(nèi)已被5指標(biāo)含義：園區(qū)內(nèi)用于存儲(chǔ)工業(yè)元宇宙應(yīng)用數(shù)據(jù)的總存儲(chǔ)空間大測(cè)算方法：數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度=測(cè)試期間成功讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)測(cè)算方法：支持工業(yè)通信協(xié)議種類(lèi)=系統(tǒng)支持的工業(yè)通信協(xié)測(cè)算方法：集成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)量=園區(qū)內(nèi)實(shí)際集成的工測(cè)算方法：系統(tǒng)間接口兼容性測(cè)試通過(guò)率=（通過(guò)兼容性測(cè)測(cè)算方法：平臺(tái)接入企業(yè)數(shù)=已經(jīng)接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企測(cè)算方法：平臺(tái)服務(wù)場(chǎng)景數(shù)=工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所提供的不同測(cè)算方法：支持并發(fā)用戶(hù)數(shù)=系統(tǒng)能夠同時(shí)支持的最多在線(xiàn)指標(biāo)含義：衡量園區(qū)云計(jì)算中心的總體處理能力，包括CPU、GPU等核心計(jì)算資源的規(guī)模和性能，反映園區(qū)處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)反映已使用資源占總資源的比例，包括CPU、內(nèi)存、存測(cè)算方法：總存儲(chǔ)容量=園區(qū)數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的存儲(chǔ)容測(cè)算方法：虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)訪(fǎng)問(wèn)量=特定時(shí)間段內(nèi)段內(nèi)所有用數(shù)測(cè)算方法：招引項(xiàng)目簽約額=園區(qū)工業(yè)元宇宙相關(guān)簽約項(xiàng)目指標(biāo)含義：衡量園區(qū)內(nèi)服務(wù)流程通過(guò)數(shù)字化手段進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)測(cè)算方法：智能監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋率=（智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)算方法：數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生次數(shù)=園區(qū)內(nèi)發(fā)生的所有數(shù)據(jù)測(cè)算方法：高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題總數(shù)=風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中識(shí)別出的所有測(cè)算方法：應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃的測(cè)試頻率=園區(qū)對(duì)應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃四、工業(yè)元宇宙應(yīng)用評(píng)估等級(jí)劃分（一）一級(jí)階段：基礎(chǔ)級(jí)（1）技術(shù)應(yīng)用：初步探索工業(yè)元宇宙技術(shù)在產(chǎn)線(xiàn)、工廠、園區(qū)（2）基礎(chǔ)建設(shè)：此等級(jí)的產(chǎn)線(xiàn)、工廠或園區(qū)剛開(kāi)始接觸工業(yè)元（3）業(yè)務(wù)成效：工業(yè)元宇宙的初步應(yīng)用對(duì)各級(jí)業(yè)務(wù)影響有限，（4）創(chuàng)新能力：此階段在各級(jí)應(yīng)用中創(chuàng)新性較低，主要依賴(lài)現(xiàn)（二）二級(jí)階段：規(guī)范級(jí)“L2規(guī)范級(jí)”標(biāo)志著在工業(yè)元宇宙應(yīng)用方面已經(jīng)取得一定的進(jìn)（1）技術(shù)應(yīng)用：工業(yè)元宇宙技術(shù)在產(chǎn)線(xiàn)、工廠、園區(qū)各級(jí)應(yīng)用（2）基礎(chǔ)建設(shè)：在此級(jí)別，產(chǎn)線(xiàn)、工廠、園區(qū)已經(jīng)建立較為完信息基礎(chǔ)設(shè)施能夠支持工業(yè)元宇宙應(yīng)用的穩(wěn)（3）業(yè)務(wù)成效：工業(yè)元宇宙技術(shù)在各級(jí)應(yīng)用中開(kāi)始形成一定的（4）創(chuàng)新能力：在規(guī)范化的基礎(chǔ)上，產(chǎn)線(xiàn)、工廠、園區(qū)開(kāi)始探（三）三級(jí)階段：成熟級(jí)“L3成熟級(jí)”總體特征是處在工業(yè)元宇宙技術(shù)在各級(jí)應(yīng)用的成熟3D引擎等）深度集成和優(yōu)