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Milan Nedeljkovi?和黃仁勛參觀寶馬數(shù)字孿生內(nèi)部環(huán)境

兩位身處不同地區(qū)的寶馬生產(chǎn)線規(guī)劃專家正在共同優(yōu)化設(shè)計(jì)新生產(chǎn)線裝配：“您能告訴我要彎腰到什么程度嗎？”專家A使用動(dòng)作捕捉套件通過蟲洞進(jìn)入裝配模擬系統(tǒng)。身處異國工廠的專家B實(shí)時(shí)評(píng)估專家A身高后，調(diào)整了零件平臺(tái)高度：“我先給您找個(gè)高些的平臺(tái)……”

 

在英偉達(dá)元宇宙平臺(tái)Omniverse中，身處異地的兩位工程師實(shí)時(shí)協(xié)作設(shè)計(jì)，完成了優(yōu)化寶馬汽車裝配生產(chǎn)線的諸多細(xì)節(jié)，而這一過程，同樣被寶馬公司管理董事會(huì)董事Milan Nedeljkovi?和英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛看在眼中，兩位對(duì)這套寶馬裝配系統(tǒng)的數(shù)字孿生內(nèi)部環(huán)境非常滿意。

 

據(jù)英偉達(dá)介紹，寶馬公司正在內(nèi)部推進(jìn)英偉達(dá)Omniverse平臺(tái)的使用。這是一個(gè)易于擴(kuò)展的元宇宙平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)3D設(shè)計(jì)協(xié)作以及可擴(kuò)展的多GPU實(shí)時(shí)仿真，能夠協(xié)調(diào)寶馬在全球31座工廠的生產(chǎn)。寶馬相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，Omniverse有望將寶馬的生產(chǎn)規(guī)劃效率提高30%，寶馬的下一個(gè)目標(biāo)是在更多工廠中大規(guī)模地復(fù)現(xiàn)此類交互。

 

工業(yè)富聯(lián)的工廠元宇宙探索

 

把元宇宙引進(jìn)工廠的還有富士康集團(tuán)。富士康成都科技園，主要從事平板電腦、筆記本電腦以及智能手表等消費(fèi)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與組裝。面對(duì)訂單業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)增長，妥善解決勞動(dòng)力短缺和裝配工人迅速上崗問題是工廠管理者亟待解決的難題。

 

工業(yè)富聯(lián)副總經(jīng)理兼首席數(shù)據(jù)官劉宗長在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，富士康將MR/VR技術(shù)引入新員工上崗培訓(xùn)環(huán)節(jié)，相比傳統(tǒng)培訓(xùn)模式，縮短了上崗培訓(xùn)時(shí)間、提升了熟練度曲線爬升速度。

員工利用工業(yè)富聯(lián)MR設(shè)備熟悉裝配工作

在富士康成都的鴻富錦精密電子工廠，一位準(zhǔn)“上料員”在上崗前需要像修煉武功秘籍一般，不斷觀看和操練MR/VR培訓(xùn)教程——員工在培訓(xùn)教室戴上MR頭盔，一邊看教程視頻中的呈現(xiàn)內(nèi)容，一邊反復(fù)操練和熟悉未來工作的十余個(gè)工序步驟的要點(diǎn)。工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，MR設(shè)備的引入將原本兩周的培訓(xùn)時(shí)間縮短至不到一周。這種沉浸式游戲化的培訓(xùn)場(chǎng)景相比觀看PPT和視頻的傳統(tǒng)培訓(xùn)模式，更受90后年輕人的歡迎。

 

目前，MR培訓(xùn)被引入富士康成都工廠的上料、測(cè)試和組裝等多個(gè)崗位的員工培訓(xùn)中，已有千余名員工從“元宇宙培訓(xùn)班”出師上崗。

員工佩戴工業(yè)富聯(lián)AR眼鏡維護(hù)設(shè)備

世界經(jīng)濟(jì)論壇與麥肯錫公司發(fā)布的全球燈塔網(wǎng)絡(luò)2021白皮書顯示，富士康成都工廠采用混合現(xiàn)實(shí)（MR）、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將勞動(dòng)效率提高了200%，OEE（設(shè)備綜合效率）提高了17%。

 

異地協(xié)同工作和管理也是工業(yè)富聯(lián)正在探索的工業(yè)元宇宙新場(chǎng)景。“工業(yè)元宇宙更傾向于對(duì)一個(gè)真實(shí)世界的復(fù)現(xiàn)。”劉宗長為記者介紹了工業(yè)富聯(lián)利用元宇宙提高工廠管理效率的應(yīng)用場(chǎng)景。他表示，受限于時(shí)間和空間的限制，身處異地的交流者的互動(dòng)體驗(yàn)并不完美，對(duì)于富士康這樣需要同時(shí)管理遍布中國各地乃至越南、印度等海外生產(chǎn)基地的大型跨國公司來說，甚至桎梏頗多。

 

上述問題在后疫情時(shí)代更加凸顯，傳統(tǒng)面對(duì)面交流方式難以實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，管理層掌握異地工廠生產(chǎn)情況需要看當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)人的PPT匯報(bào)、Dashboard（商業(yè)智能儀表盤）以及相關(guān)數(shù)據(jù)情報(bào)系統(tǒng)。在劉宗長看來，這樣的匯報(bào)有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是匯報(bào)PPT等文件會(huì)受到人為因素的影響，真實(shí)性存在一定折扣；二是當(dāng)指標(biāo)出現(xiàn)異常，在進(jìn)行溯源分析時(shí)還需實(shí)地調(diào)查原因和詢問細(xì)節(jié)。

 

利用Meta Factory（元宇宙工廠）則可以提高管理者管理世界各地工廠的效率?？偛抗芾碚咭訟vatar（虛擬形象）的形式漫游在“1比1還原工廠”中，與當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)人Avatar進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，還可以駐足看到每個(gè)員工正在操作設(shè)備操作面板上的工廠產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)了邊走邊看邊聊；尋找異常經(jīng)營指標(biāo)的原因時(shí)，也不必“紙上談兵”，可以“走”到工廠任意角落尋找影響經(jīng)營指標(biāo)的潛在影響因素。

 

早上在鄭州富士康工廠調(diào)研，下午就可以轉(zhuǎn)場(chǎng)至深圳富士康生產(chǎn)基地，甚至越南或者印度的生產(chǎn)基地，讓管理者擁有“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”的超能力，進(jìn)一步提高了工廠的異地遠(yuǎn)程管理效率。

 

工業(yè)元宇宙讓人、場(chǎng)、數(shù)融為一體

 

用保溫飯盒裝好飯菜、用特大號(hào)保溫瓶裝滿熱水、將車用防滑鏈裝在汽車輪胎上、帶好數(shù)據(jù)記錄本和工具，穿上厚厚的羽絨服、圍巾、手套和帽子……這是國內(nèi)某油氣開發(fā)公司工程師楊勁出發(fā)去油氣廠開展巡檢設(shè)備的準(zhǔn)備工作。該油氣公司總部位于東北某省會(huì)城市，生產(chǎn)的天然氣主要供應(yīng)該省部分城市居民以及機(jī)械加工、建材制造等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)。

 

“水電油氣等能源行業(yè)具有工作半徑大、線路長、工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，且對(duì)安全性、故障處理效率都有極高要求。”亮風(fēng)臺(tái)市場(chǎng)負(fù)責(zé)人陳西瑞告訴《中國電子報(bào)》記者。基于能源工業(yè)的這一作業(yè)需求，能源生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)與檢修，設(shè)備突發(fā)故障的高效反饋處理成為元宇宙“大展拳腳”的舞臺(tái)。

 

楊勁從長春市區(qū)出發(fā)，奔赴公司管轄的四平采油廠、松原采氣廠、松原采油廠、彰武采油廠，正常路程約2~3.5個(gè)小時(shí)不等，倘若碰上風(fēng)雪日，路程時(shí)間會(huì)加倍。早上出發(fā)到油氣廠就已經(jīng)中午，中午出發(fā)到達(dá)目的地就天黑了。油氣廠位置偏僻，基于生產(chǎn)安全需求也不便開火做飯，無論是領(lǐng)導(dǎo)視察還是工程師定期維護(hù)設(shè)備都要自帶干糧。

 

“一旦遇到現(xiàn)場(chǎng)人員沒法解決的問題，我們都要親自跑到300多公里外的油田，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)診斷。有時(shí)候只是一個(gè)小問題，10分鐘就能解決，但一天的時(shí)間都在往返油氣田的路途中耽誤了。”楊勁表示。

 

2021年12月，油氣公司與亮風(fēng)臺(tái)合作，以設(shè)備檢修和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)為切入口，將AR眼鏡、AR可視化軟件等元宇宙工具注入能源工業(yè)領(lǐng)域——各油氣田的駐地員工戴上亮風(fēng)臺(tái)AR眼鏡HiAR G200進(jìn)行實(shí)地巡視，遠(yuǎn)在長春總部的工程師可通過AR可視化協(xié)作管理平臺(tái)看到第一視角的實(shí)時(shí)畫面，通過軟件進(jìn)行AR打點(diǎn)、AR空間標(biāo)注等操作進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮、檢查、運(yùn)維等。利用5G和GPS定位回傳，駐地工人佩戴AR眼鏡工作時(shí)可以一邊通話交流一邊操作，保證了操作點(diǎn)位的真實(shí)性準(zhǔn)確性還不耽誤雙手作業(yè)；此外AR操作全過程可在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)存儲(chǔ)，形成可追溯的檢查資料。

員工佩戴亮風(fēng)臺(tái)AR眼鏡檢修設(shè)備

 

“從現(xiàn)場(chǎng)安全檢查到遠(yuǎn)程安全檢查，之前需要花費(fèi)1天時(shí)間，現(xiàn)在快的話只要2個(gè)小時(shí)。”楊勁表示，如果有突發(fā)事件發(fā)生，駐守在油氣田的工人也可以隨時(shí)連線遠(yuǎn)在長春、北京的專家，保障了生產(chǎn)安全。

 

陳西瑞介紹說，依靠傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、AR終端設(shè)備等多種設(shè)備和技術(shù)組成工業(yè)元宇宙，不僅可以實(shí)現(xiàn)溫度、電壓、濕度等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)打通，做到人+（現(xiàn)）場(chǎng)+數(shù)（字）一體，還可提供設(shè)備信息、歷史數(shù)據(jù)等的信息背景——以往設(shè)備故障原因+當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的結(jié)合可為決策者提供充分的信息參考。

 

工業(yè)元宇宙尚處于早期發(fā)展階段

 

工業(yè)被視為元宇宙實(shí)現(xiàn)爆發(fā)應(yīng)用的重點(diǎn)行業(yè)。集邦咨詢預(yù)計(jì)，2025年全球工業(yè)用元宇宙市場(chǎng)規(guī)模將突破5400億美元，2021至2025年復(fù)合成長率達(dá)15.35%。

 

海爾卡奧斯物聯(lián)生態(tài)科技有限公司副總經(jīng)理謝海琴在接受《中國電子報(bào)》采訪時(shí)表示，工業(yè)元宇宙有望在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)優(yōu)化、設(shè)備運(yùn)維、產(chǎn)品測(cè)試、技能培訓(xùn)，跨國跨地域協(xié)同等環(huán)節(jié)，“虛”“實(shí)”融合；有望在效率提升，質(zhì)量提升等基礎(chǔ)上，形成全新的“元宇宙+制造，+服務(wù)”體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的高質(zhì)量應(yīng)用和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的高水平發(fā)展。

英偉達(dá)Omniverse平臺(tái)上寶馬數(shù)字孿生工廠（NVIDIA供圖）

 

英偉達(dá)憑借Omniverse平臺(tái)以及AI、計(jì)算能力，正在聯(lián)手合作伙伴探索構(gòu)建工業(yè)元宇宙；工業(yè)富聯(lián)將其視作未來業(yè)務(wù)增長的三大重要引擎之一；谷歌也嗅到元宇宙商機(jī)，斥資4000萬美元與鴻海聯(lián)手，進(jìn)一步深化雙方在工業(yè)元宇宙等領(lǐng)域合作；全球軟件巨頭Adobe即將推出的Substance 3D Modeler工具，可滿足元宇宙在VR工作培訓(xùn)等應(yīng)用場(chǎng)景在內(nèi)的沉浸式內(nèi)容創(chuàng)作。

 

民生證券研究院元宇宙首席分析師馬天詣告訴《中國電子報(bào)》記者，工業(yè)元宇宙處于早期發(fā)展階段，該階段以國際巨頭、大型跨國制造企業(yè)和大型算力企業(yè)的相互配合為特征，共同引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)行技術(shù)變革。

 

國內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也在持續(xù)關(guān)注工業(yè)元宇宙。海爾卡奧斯結(jié)合元宇宙場(chǎng)景，推出了產(chǎn)品和解決方案——卡奧斯D³OS，探索元宇宙+制造業(yè)新模式；航天云網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)元宇宙在熱處理工廠的提質(zhì)增效；亮風(fēng)臺(tái)為代表的AR解決方案企業(yè)以AR硬件+軟件平臺(tái)的模式從垂直行業(yè)切入工業(yè)元宇宙。

 

在這條賽道上，還有元宇宙平臺(tái)的身影。“隨著希壤世界的豐富，包括工業(yè)和制造業(yè)等均在希壤世界中逐步體現(xiàn)。目前，領(lǐng)克汽車這樣的制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)成為第一批入駐企業(yè)。”百度虛擬現(xiàn)實(shí)總經(jīng)理丁志剛接受《中國電子報(bào)》采訪時(shí)表示。百度希壤是一個(gè)包含了各行各業(yè)的虛擬世界，隨著基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)能力的持續(xù)迭代與發(fā)展，包括工業(yè)/制造業(yè)在內(nèi)越來越多的B端垂直領(lǐng)域應(yīng)用都將在元宇宙中找到合適的場(chǎng)景。

 

還處于發(fā)展初期的工業(yè)元宇宙面臨諸多不確定性，企業(yè)仍在“一腳深一腳淺”地不斷摸索。在謝海琴看來，元宇宙從概念到應(yīng)用落地的轉(zhuǎn)換仍需要政府、企業(yè)以及科研機(jī)構(gòu)不斷合作嘗試，加深應(yīng)用場(chǎng)景的價(jià)值挖掘；加速數(shù)字化、算力等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快VR/AR等相關(guān)硬件關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用，以達(dá)到更好的投入產(chǎn)出比。

 

劉宗長認(rèn)為，硬件體驗(yàn)感、技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等三個(gè)方面有進(jìn)一步提升空間。例如，終端設(shè)備相關(guān)指標(biāo)都有一定進(jìn)步空間；高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)、云上算力等技術(shù)支撐型的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要進(jìn)一步完善和鞏固；此外，操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)程度有待進(jìn)一步提高。