徐強
創(chuàng)新性地提出工業(yè)元宇宙發(fā)展“四賦能”“四構(gòu)建”等觀點,為浙江省新時期工業(yè)經(jīng)濟智能化和穩(wěn)進提質(zhì)發(fā)展提供決策參考
當前,浙江省制造業(yè)數(shù)字化深入發(fā)展,但是與產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈實時精準監(jiān)控、綠色精益高效生產(chǎn)、端到端智能協(xié)同制造等仍有差距。以AR/VR、先進網(wǎng)絡和區(qū)塊鏈等為代表的元宇宙技術(shù)可在很大程度填補上述短板,有望成為智能制造新藍海、工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新引擎。
工業(yè)元宇宙“四賦能”有望突破智能制造“瓶頸”
數(shù)據(jù)孿生降低產(chǎn)品開發(fā)試錯成本,工業(yè)元宇宙賦能“生產(chǎn)降本”。相較于傳統(tǒng)的建模仿真處理,工業(yè)元宇宙下的數(shù)據(jù)孿生更注重實時性和真實性,通過提取關鍵指標,在虛擬工廠對生產(chǎn)布局、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)組織、物流運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行建模仿真,優(yōu)化得出最佳結(jié)果后再進行現(xiàn)實空間的建設,最大程度減少資源消耗。2020年浙江省成本費用率約7.94%,高于廣東(6.55%)和江蘇(6.51%);勞動生產(chǎn)率16.6萬元/人,低于廣東(40.16)和江蘇(21.6%)。在重點行業(yè)節(jié)能降碳新時期,浙江較兄弟制造業(yè)大省在精益生產(chǎn)方面仍需加大力度。工業(yè)元宇宙通過虛擬工廠提前試錯,可以有力地促進高效精益化生產(chǎn)。
數(shù)據(jù)精準監(jiān)測促進制造環(huán)節(jié)管理,工業(yè)元宇宙賦能“生產(chǎn)監(jiān)管”。現(xiàn)階段以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的“產(chǎn)業(yè)大腦”建設,在企業(yè)數(shù)據(jù)隱私和知識產(chǎn)權(quán)保護方面存在隱患,導致“產(chǎn)業(yè)大腦”無法實時掌握產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展實情,進而無法為政府端統(tǒng)籌決策提供支撐。工業(yè)元宇宙利用區(qū)塊鏈共享賬本功能以及非對稱加密手段,有助于進一步解決企業(yè)數(shù)據(jù)隱私和行業(yè)監(jiān)控問題,推動政府通過產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)籌管理和精準監(jiān)控。2021年工業(yè)生產(chǎn)涌現(xiàn)出的企業(yè)數(shù)據(jù)上報不準、工業(yè)用電空轉(zhuǎn)、大宗商品價格上漲后知后覺、訂單需求不匹配等信息不對稱現(xiàn)象,均是由于監(jiān)控實時性不高和數(shù)據(jù)不可靠所致,工業(yè)元宇宙為實時監(jiān)控產(chǎn)業(yè)鏈異常提供了解決之道。
智能合約有望打通生產(chǎn)全生命周期促“鏈”成“網(wǎng)”,工業(yè)元宇宙賦能“生產(chǎn)協(xié)同”。當前共享制造主要基于人為提供生產(chǎn)參數(shù),且生產(chǎn)環(huán)節(jié)與下游銷售環(huán)節(jié)、上游工業(yè)原料環(huán)節(jié)主要采用備份制?;诠I(yè)區(qū)塊鏈的生產(chǎn)方式,可將不同企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求進行自動協(xié)同且安全備份,避免產(chǎn)權(quán)泄露問題。同時,上下游訂單一旦觸發(fā),立即在工廠生產(chǎn)端予以響應,極大降低交易成本。當前,以阿里犀牛工廠為代表的新制造模式,已在服裝個性化定制領域先行先試,但是在其他行業(yè)普及成本仍較高,工業(yè)元宇宙通過合約信用和虛擬展示有望解決協(xié)同生產(chǎn)和完善個性化定制。
虛擬場景促進技術(shù)人員培訓便利化,工業(yè)元宇宙賦能“生產(chǎn)培訓”。隨著工藝技術(shù)演化進一步加深,傳統(tǒng)的課程傳授方式效率較低且難以驗收培訓結(jié)果。工業(yè)元宇宙通過高水平虛擬現(xiàn)實技術(shù),給予培訓人員充足的操作空間,通過虛擬工廠直接檢驗培訓成果,進一步降低現(xiàn)場操作的犯錯成本。2020年,浙江省R&D研發(fā)人員投入達58.28萬人年,低于廣東(109萬人)和江蘇(103萬人),技術(shù)研發(fā)人員的缺口仍較大,工業(yè)元宇宙可以極大促進人員培訓便利化,并增強培訓實效。
加快布局工業(yè)元宇宙是大勢所趨也是內(nèi)在要求
從外部趨勢看,全球范圍內(nèi)已掀起工業(yè)元宇宙場景探路先行的局勢,形成“政府強力推進、企業(yè)點狀突破”的發(fā)展態(tài)勢。目前,美國軍方已制定元宇宙規(guī)劃,且以谷歌、Meta、英偉達、特斯拉等為代表的企業(yè)已在工業(yè)設計等B端場景開啟布局。2021年初,寶馬和英偉達運用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)線上測試,規(guī)劃階段效率提高約30%,整車制造階段達到每56秒生產(chǎn)一輛車;8月,特斯拉開始著手建造數(shù)字場景,模擬真實攝像頭數(shù)據(jù),并讓人工智能在其中進行模擬測試和擬合。此外,在2021年里,韓國成立了“元宇宙聯(lián)盟”并舉行相關活動,日本于7月發(fā)布虛擬現(xiàn)實規(guī)劃,爭取在工業(yè)虛擬建模有所建樹;歐盟則更多關注元宇宙世界的監(jiān)管和規(guī)則問題。
從內(nèi)部條件看,領先的元宇宙技術(shù)和制造業(yè)規(guī)模,有助于浙江率全國之先展開前沿探索。從元宇宙技術(shù)看,目前浙江省累計上云企業(yè)超45萬家,在役工業(yè)機器人11.1萬臺,工業(yè)機器人密度初步測算約為150臺/萬人,超過126臺/萬人的全球平均值,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化指數(shù)全國第一。同時,浙江省區(qū)塊鏈領域產(chǎn)業(yè)園區(qū)全國最多,專利數(shù)量全國第三;4G基站數(shù)全國排名第三,5G基站建設速度全國領跑;人工智能產(chǎn)業(yè)區(qū)域發(fā)展競爭力居全國前四。從制造業(yè)看,浙江省制造業(yè)增加值超2萬億元,居全國第三,國家制造業(yè)單項冠軍、專精特新“小巨人”企業(yè)數(shù)量均居全國第一,制造業(yè)上市公司營收和利潤分別為全國前三和前二,制造業(yè)規(guī)模龐大其企業(yè)實力雄厚。
“四構(gòu)建”“浙”樣布局工業(yè)元宇宙
基于全球發(fā)展趨勢和省內(nèi)基礎,筆者認為,浙江加快布局工業(yè)元宇宙,應關注以下四個方面的“構(gòu)建”:
構(gòu)建完善頂層設計。一是健全推進體系。建議由浙江省經(jīng)信廳迅速展開工業(yè)元宇宙調(diào)研和謀劃工作,在基于目前“產(chǎn)業(yè)大腦+未來工廠”的基礎上,研究制定工業(yè)元宇宙實施方案,考慮將工業(yè)元宇宙納入數(shù)字化總體改革—數(shù)字經(jīng)濟系統(tǒng)體系。后期會同相關部門深度參與,建立相應的推進隊伍。二是提前做好法律法規(guī)和標準的研究制定工作。鼓勵行業(yè)高校院所、企業(yè)團隊、智庫專家成立工業(yè)元宇宙聯(lián)盟,重點開展工業(yè)資產(chǎn)所有權(quán)等研究。謀劃開展元宇宙監(jiān)管法規(guī),關注科技企業(yè)壟斷等重點問題。三是探索激勵創(chuàng)新的政策環(huán)境。借鑒深圳、合肥創(chuàng)投模式,建議政府相關部門充分對接,設立工業(yè)元宇宙發(fā)展基金。建立健全包容審慎、有一定彈性的市場準入和監(jiān)管環(huán)境。
構(gòu)建全面場景示范。一是支持區(qū)域先行先試。鼓勵德清、北侖等“產(chǎn)業(yè)大腦”建設突出的區(qū)塊率先探索工業(yè)元宇宙場景探索和挖掘,支持與第三方機構(gòu)建立“場景創(chuàng)新促進中心”,形成一批可復制推廣的經(jīng)驗做法。二是支持企業(yè)創(chuàng)新探索。鼓勵阿里巴巴等數(shù)字企業(yè)、浙江中控等制造企業(yè)開展工業(yè)元宇宙解決方案研究,展開場景試驗實踐,爭取在紡織等重點行業(yè)形成一批解決方案。三是積極布局工業(yè)元宇宙基礎設施。進一步推廣5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎設施建設,篩選試點園區(qū)布局AI工業(yè)區(qū)塊鏈設施。
構(gòu)建協(xié)同集聚生態(tài)。一是打造特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)。支持以未來產(chǎn)業(yè)先導區(qū)、省“萬畝千億”新產(chǎn)業(yè)平臺等為承載主體,集聚一批工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。二是加強長三角區(qū)域協(xié)同。推動上海區(qū)塊鏈工程技術(shù)研究中心、合肥VR小鎮(zhèn)等深度合作,支持建設一批跨區(qū)域聯(lián)合實驗室、關鍵共性技術(shù)平臺等。三是做大產(chǎn)業(yè)聲勢。積極舉辦工業(yè)元宇宙領域的大賽、會議和會展等活動,集聚國內(nèi)外專家人才和項目資源,在全國率先形成工業(yè)元宇宙品牌。
構(gòu)建技術(shù)攻關體系。一是研究設立工業(yè)元宇宙科技專項。支持現(xiàn)有的省級重點研發(fā)計劃拓展工業(yè)元宇宙技術(shù)專項,通過“揭榜掛帥”“懸賞制”等方式,重點在3D虛擬化建模制作工具、AI區(qū)塊鏈、6G高速通訊等關鍵技術(shù)制定扶持政策。二是鼓勵聯(lián)合開展技術(shù)攻關。由于工業(yè)元宇宙是系統(tǒng)性工程,鼓勵不同的高校院校、企業(yè)團隊等組建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體,聯(lián)合開展冗合技術(shù)攻關。三是搭建一批工業(yè)元宇宙研究機構(gòu)。借鑒美國未來產(chǎn)業(yè)研究所建設經(jīng)驗,融合浙江省新型研發(fā)機構(gòu)建設模式,鼓勵搭建跨學科、大協(xié)作、高強度的工業(yè)元宇宙協(xié)同創(chuàng)新基礎平臺。
(作者單位:浙江省發(fā)展規(guī)劃研究院)
相較于傳統(tǒng)的建模仿真處理,工業(yè)元宇宙下的數(shù)據(jù)孿生更注重實時性和真實性,通過提取關鍵指標,在虛擬工廠對生產(chǎn)布局、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)組織、物流運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行建模仿真,優(yōu)化得出最佳結(jié)果后再進行現(xiàn)實空間的建設,最大程度減少資源消耗。