大咖论“数”丨虚实融合，加速制造业高端化智能化绿色化升级

范济安

在工业行业数字化转型过程中，工业元宇宙概念在近些年被频繁提及。作为一种远期技术发展愿景，工业元宇宙到底意味着什么？

元宇宙是人工智能、区块链、5G、物联网、虚拟现实等新一代信息技术的集大成应用，是沉浸式、自主化、虚实融合的数字网络空间。发展元宇宙产业将极大开辟数字经济的新场景、新应用、新生态，培育经济新动能。

工业元宇宙是元宇宙在工业领域的落地与拓展，是数字经济与实体经济融合发展的新载体。工业元宇宙通过扩展现实、人工智能、增强现实、5G等技术将人、机、系统等进行无缝连接，将人更好地串联进智能时代下的工业体系。

发展虚实融合互促的工业元宇宙，将进一步加速制造业高端化、智能化、绿色化升级，是新型工业化建设的重要发力点之一。

与工业互联网追求“无人工厂”“黑灯工厂”不同，工业元宇宙借鉴元宇宙以人为中心的思路，可以通过虚拟现实、数字人等技术，给远端的人创造一个全沉浸式的虚实相应的环境，提高人的感知能力和决策能力，最终的决策将通过网络重新返回给物理世界，助力工业发展。

早在2013年，在德国提出的工业4.0概念中，虚实融合仿真技术即CPS（信息物理系统）就被认为是智能制造的核心。通过将CPS、数字孪生与增强现实、虚拟现实、人工智能计算机视觉、低时延远程控制等应用，按照元宇宙的概念有机整合，便构建起了工业元宇宙。

工业元宇宙作为元宇宙在工业领域的落地和拓展，将重构数字工业发展新生态。工业元宇宙通过可视化、数字孪生等技术还原现场工作环境，把决策与操作交给远端的人来完成。元宇宙技术将大大提高工业互联网的人机协同能力。

“5G+工业互联网”中的远程操控为人机协同创造了典型应用场景，但要求一个人面对几十个屏幕去获取现场信息，这违背了人的自然视觉感知习惯，片面的感知会带来认知上的偏差。提高人在决策、操作时的感知能力，数字孪生仿真、3D可视化等技术能够起到辅助作用。以人为主的元宇宙和以设备为主的工业互联网在数字化的虚拟世界里相遇，两者的交集碰撞出工业元宇宙。

未来工厂里，增强现实技术与虚拟现实技术不再只是应用于现场辅助安装、技能培训，而是大家都戴上眼镜在虚拟世界一起工作，比在现实世界的工作有更强的参与感、体验感，可以得到人工智能的指导与决策支撑，不必在现场就提前验证结果、实时纠错。

不仅如此，企业的产品设计、工艺开发、试产测试、经营管理、市场营销等都能以开放的形式面向全社会，决策结果只有在仿真验证过之后才通过CPS和5G转入物理世界应用于实际生产。同时，虚拟世界与现实世界的各项决策与结果都通过区块链记录下来，可溯源不可篡改，并将其作为考核、审计的依据，为打造新的薪酬体系创造想象空间。人机协同的新一代游戏式工作方式由此诞生。

目前，中国联通发挥一体化聚合优势，利用虚拟现实和数字孪生、人工智能技术，将工业元宇宙应用到钢铁制造等领域。未来几年，工业元宇宙的应用会逐渐向更广阔区域、更多行业进行拓展，与不同行业的产业应用相结合，构建起完整的数字孪生空间，形成完整产业链的虚拟空间，积极探索虚实互促的制造业创新变革，赋能新型工业化发展。

（作者为中国联通大数据首席科学家）