沈馨怡 楊康

(1.蘇州市職業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 江蘇蘇州 215104；2.南京林業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 江蘇南京 210037)

1 引言

元宇宙作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的新賽道，集區(qū)塊鏈技術(shù)、交互技術(shù)、人工智能技術(shù)各種數(shù)字技術(shù)，已成為虛擬世界與現(xiàn)實社會交互的重要平臺，在重組要素資源、重塑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快與實體經(jīng)濟(jì)深度融合發(fā)展的過程中發(fā)揮著承載新領(lǐng)域、新賽道的重要功能。工業(yè)和信息化部發(fā)布《制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年行動計劃(2021—2023年)》強(qiáng)調(diào)，在長期信息化打造新型工業(yè)化的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)元宇宙風(fēng)口，從著力消費界數(shù)字化轉(zhuǎn)向注重制造業(yè)數(shù)字化，求新做實元宇宙的創(chuàng)新應(yīng)用。為此，不少學(xué)者提出元宇宙與制造業(yè)虛實融合，產(chǎn)生了“工業(yè)元宇宙”(Industrial metaverse)概念，即在新一代信息技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的引領(lǐng)下，借助新時代各類新技術(shù)群跨界融合，實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域中“人、虛擬空間與現(xiàn)實空間”虛實映射、交互、融合，以虛促實、以虛強(qiáng)實的工業(yè)全要素鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈協(xié)同、開放、互聯(lián)的復(fù)雜數(shù)字工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

相關(guān)研究指出，工業(yè)元宇宙是一種空間化的數(shù)字經(jīng)濟(jì)與關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，能夠打破現(xiàn)實社會與網(wǎng)絡(luò)社會的物理隔閡，加速中國新型工業(yè)化進(jìn)程，對我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次和革命性的巨大影響。當(dāng)前研究主要集中于工業(yè)元宇宙理論闡釋與戰(zhàn)略價值分析，缺乏產(chǎn)業(yè)元宇宙化發(fā)展的案例研究，對工業(yè)元宇宙賦能傳統(tǒng)制造業(yè)的作用機(jī)理及其經(jīng)濟(jì)后果的研究也較為匱乏。為此，本文聚焦工業(yè)元宇宙與傳統(tǒng)制造業(yè)融合發(fā)展，分析工業(yè)元宇宙技術(shù)在紡織服裝產(chǎn)業(yè)中的賦能效益與應(yīng)用前景，探討其可能帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為紡織服裝產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供發(fā)展思路。

2 工業(yè)元宇宙賦能紡織服裝產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的作用機(jī)理

當(dāng)前，針對工業(yè)元宇宙賦能傳統(tǒng)制造的研究主要集中在基礎(chǔ)概念、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展邏輯等方面。作為把元宇宙技術(shù)引入現(xiàn)實世界、實體經(jīng)濟(jì)的接口，工業(yè)元宇宙是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，因此有必要先梳理元宇宙的概念研究。當(dāng)前，元宇宙的概念尚未形成統(tǒng)一定論，其中具有代表性的觀點如表1所示[2-7]。結(jié)合元宇宙的概念研究，本文認(rèn)為工業(yè)元宇宙是一種復(fù)雜的數(shù)字工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，具有龐大工程科學(xué)需求的技術(shù)(XR、AI、LOT、云計算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生)載體，能夠?qū)崿F(xiàn)人、機(jī)、物、環(huán)境、系統(tǒng)等的無縫連接，從而構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務(wù)體系，是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的全新階段。工業(yè)元宇宙的本質(zhì)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實體工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的工業(yè)生態(tài)，有望重塑傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展新優(yōu)勢。

表1 國內(nèi)外專家學(xué)者對元宇宙概念的界定

關(guān)于工業(yè)元宇宙的關(guān)鍵技術(shù)，學(xué)者進(jìn)行了不同程度的探討，包括物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、虛實空間交互與融合技術(shù)等。作為把元宇宙技術(shù)引入現(xiàn)實世界、實體經(jīng)濟(jì)的接口，工業(yè)元宇宙形成了互聯(lián)網(wǎng)制造、人工智能制造等數(shù)字化新業(yè)態(tài)、新模式，推動制造業(yè)向信息化、數(shù)字化與智能化三方面轉(zhuǎn)型，也為提升制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈韌性提供了新動力。因而，有學(xué)者認(rèn)為工業(yè)元宇宙更關(guān)注解決確切場景中的確切問題，其價值或遠(yuǎn)大于消費元宇宙(徐迎雪、張麥燕，2022)。同時，工業(yè)元宇宙的發(fā)展需要實體制造業(yè)的支撐。在制造業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，以工業(yè)元宇宙為發(fā)展導(dǎo)向，推動新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享發(fā)展，表現(xiàn)為智能制造理念和技術(shù)的運用。

智能制造引領(lǐng)元宇宙技術(shù)走向更集成的環(huán)境，支撐工業(yè)元宇宙應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。因而，產(chǎn)業(yè)元宇宙化發(fā)展成為了熱門研究方向，現(xiàn)有研究奠定了前期基礎(chǔ)：國內(nèi)學(xué)者對工業(yè)元宇宙新業(yè)態(tài)有了理論層面的初步探討，也強(qiáng)調(diào)工業(yè)元宇宙通過協(xié)同創(chuàng)新、跨界創(chuàng)新與融合創(chuàng)新，在傳統(tǒng)制造業(yè)升級與結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面發(fā)揮著重要作用?？偨Y(jié)國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，本文從柔性生產(chǎn)、研發(fā)設(shè)計、知識共享、跨界合作等層面出發(fā)，探究工業(yè)元宇宙賦能紡織服裝產(chǎn)業(yè)的作用機(jī)制，如圖1所示。但目前的一系列研究中實踐研究成果偏少，特別是從現(xiàn)實層面考慮工業(yè)元宇宙的應(yīng)用實例，在紡織服裝產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中也缺少相關(guān)應(yīng)用解決方案。

圖1 作用機(jī)制圖

3 工業(yè)元宇宙賦能紡織服裝產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)用場景與推進(jìn)對策

3.1 現(xiàn)實挑戰(zhàn)

工業(yè)元宇宙在紡織服裝領(lǐng)域的推進(jìn)仍然面臨技術(shù)發(fā)展不成熟問題，挑戰(zhàn)主要源于技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險。一是投資成本上升。工業(yè)元宇宙涉及虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能多種技術(shù)，其實施和應(yīng)用需要較高的技術(shù)投資和成本。對中小型企業(yè)來說，技術(shù)成本可能是技術(shù)推進(jìn)的最大阻礙，企業(yè)需要權(quán)衡投資回報與風(fēng)險；二是數(shù)據(jù)隱私與安全問題。工業(yè)元宇宙應(yīng)用涉及大量數(shù)據(jù)的收集、傳輸和存儲，其中可能包含敏感的個人信息和企業(yè)信息，特別是在面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露威脅時，保護(hù)數(shù)據(jù)隱私和確保信息安全成為一項重要挑戰(zhàn)。同時，當(dāng)前數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展存在數(shù)據(jù)供需不平衡、數(shù)據(jù)運營加工產(chǎn)業(yè)不成熟、數(shù)據(jù)交易流通規(guī)則體系尚未形成，數(shù)據(jù)交易市場規(guī)模化發(fā)展緩慢等問題，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)資源往往在各領(lǐng)域發(fā)揮局部作用，“數(shù)據(jù)孤島”與“數(shù)據(jù)壟斷”等現(xiàn)象極大阻礙了數(shù)據(jù)潛在價值的釋放；三是專業(yè)人才培養(yǎng)不足。智能化階段是人工輔助智能機(jī)器，一線操作依然需要大批專業(yè)性技能人才，能夠?qū)崿F(xiàn)“人機(jī)協(xié)作”的高技能型人員。同時，工業(yè)元宇宙技術(shù)的應(yīng)用需要相關(guān)專業(yè)人才，而紡織服裝產(chǎn)業(yè)仍然面臨專業(yè)技術(shù)人才短缺和流失問題；四是標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場景、兼容與共享問題。目前，工業(yè)元宇宙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，不同供應(yīng)商的產(chǎn)品可能存在無法兼容的問題。在應(yīng)用過程中，確保不同系統(tǒng)之間的無縫銜接和信息交流可能需要跨界合作和實施標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。工業(yè)元宇宙的用戶體驗設(shè)計是一個重要挑戰(zhàn)，確保技術(shù)能夠提供便捷、高效和愉悅的體驗，需要與用戶密切合作，不斷優(yōu)化和改進(jìn)框架規(guī)則。探索架構(gòu)人工智能與數(shù)字化元宇宙協(xié)同設(shè)計涉及多創(chuàng)新主體，因此需要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)合作與生態(tài)建設(shè)，建立良好的產(chǎn)業(yè)合作關(guān)系和創(chuàng)新融合生態(tài)系統(tǒng)是當(dāng)前技術(shù)落地的重要路徑；五是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化程度低，定制化規(guī)模小。紡織服裝產(chǎn)業(yè)特性企業(yè)產(chǎn)品和工藝設(shè)計至關(guān)重要，但行業(yè)間數(shù)字化基礎(chǔ)差距較大且需求各異，硬件智能產(chǎn)品制造技術(shù)、軟件應(yīng)用服務(wù)技術(shù)成熟度不高，產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計能力不強(qiáng)，產(chǎn)品供給多樣化不夠，仍然是“大批量、標(biāo)準(zhǔn)化”生產(chǎn)與單一性服務(wù)方式，不符合“定制化、柔性化”的新趨勢；六是數(shù)字化管理技術(shù)處于初級階段。企業(yè)數(shù)字化高效運行、精準(zhǔn)管理、綠色發(fā)展運營是關(guān)鍵技術(shù)有效應(yīng)用的前提，不少紡織服裝企業(yè)雖然重視數(shù)字技術(shù)的引進(jìn)，但由于技術(shù)同化程度不高及技術(shù)與管理的匹配程度低等原因，抑制了數(shù)字技術(shù)的賦能作用。因而，企業(yè)需要推進(jìn)組織內(nèi)部管理者、技術(shù)人員等對新技術(shù)的理解和應(yīng)用，強(qiáng)化技術(shù)與管理的高效匹配和協(xié)同能力。

3.2 應(yīng)用場景

工業(yè)元宇宙在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用場景非常廣闊，具體可分為以下幾個部分，如圖2所示：一是服裝設(shè)計與創(chuàng)意的虛擬化展示。工業(yè)元宇宙為紡織服裝領(lǐng)域應(yīng)用3D建模和虛擬原型提供了更加高效的設(shè)計工具，設(shè)計師在虛擬空間中快速創(chuàng)建和展示紡織服裝產(chǎn)品，從而加快設(shè)計和開發(fā)流程，提高設(shè)計效率，并減少實際樣品的制作成本；二是智能制造與生產(chǎn)流程優(yōu)化。工業(yè)元宇宙將虛擬現(xiàn)實和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化和智能化。生產(chǎn)線上的傳感器可以實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)字孿生等技術(shù)將生產(chǎn)制造過程可視化，提高了企業(yè)的精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力，并通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低資源消耗和環(huán)境污染；三是虛擬試衣與個性化定制。依托工業(yè)元宇宙構(gòu)建“個性化定制—虛擬試衣”消費者參與模式，客戶可在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進(jìn)行試衣，減少線下試衣的煩瑣，也能滿足每一位細(xì)分客戶的需求，根據(jù)個人身材和喜好定制衣物，幫助客戶精準(zhǔn)購物；四是供應(yīng)鏈管理與物流優(yōu)化。構(gòu)建工業(yè)元宇宙平臺應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)整個供應(yīng)鏈資源的優(yōu)化配置與協(xié)同共享，運用虛擬連接技術(shù)，從原材料采購到產(chǎn)品銷售，供應(yīng)鏈中的各個環(huán)節(jié)都將實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)共享和協(xié)同決策，提高供應(yīng)鏈的協(xié)同度和透明度，加強(qiáng)信息資源共享，優(yōu)化物流和庫存管理，降低庫存成本和運輸成本；五是數(shù)字化營銷與用戶體驗。下游鏈主企業(yè)應(yīng)深度布局全媒體營銷領(lǐng)域，例如在虛擬環(huán)境中展示產(chǎn)品、舉辦線上活動等，并打通線上、線下互動場景的阻滯點，提高客戶的體驗度與滿意度，進(jìn)而帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)精準(zhǔn)制造；六是人機(jī)協(xié)作和智能工廠。從印染到服裝、家紡的整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈上，通過將物理世界與虛擬世界相融合，持續(xù)推進(jìn)以數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理、數(shù)字化服務(wù)為主要特征的燈塔工廠試點示范。例如，探索構(gòu)建可視可管、可預(yù)測的虛擬工廠，借助APS、MES、QMS等智能生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化生產(chǎn)流程制造，提供更多創(chuàng)新工具和虛擬設(shè)計平臺，實現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)線和供應(yīng)鏈的數(shù)字化管理和智能化控制，提高生產(chǎn)效率和資源利用率，推動智能工廠的建設(shè)，打造人機(jī)協(xié)作的智能工廠；七是產(chǎn)品質(zhì)量與品牌形象提升。通過虛擬檢驗和仿真測試，可以在產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低瑕疵率；運用大數(shù)據(jù)分析，在服裝服飾、家紡等終端行業(yè)推廣個性化定制與批量定制，直接對接消費者需求，提高消費者的品牌忠誠度，提高產(chǎn)品附加值和品牌競爭力(見圖2)。

圖2 應(yīng)用場景概念模型

3.3 推進(jìn)對策

工業(yè)元宇宙的發(fā)展可以帶來紡織服裝產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，需要對紡織服裝產(chǎn)業(yè)底層架構(gòu)進(jìn)行改造和升級，促使參與企業(yè)具備多元主體協(xié)同化的共創(chuàng)屬性，才能構(gòu)建數(shù)字化、智能化和協(xié)作化的工業(yè)元宇宙應(yīng)用生態(tài)。因此，紡織服裝龍頭企業(yè)，核心企業(yè)、鏈主企業(yè)要積極抓住大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用趨勢，圍繞企業(yè)數(shù)字化智能制造的新技術(shù)，搭建貫通產(chǎn)業(yè)全鏈條的數(shù)據(jù)流動渠道，促進(jìn)數(shù)字孿生、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)在智能制造場景的應(yīng)用，開展工業(yè)元宇宙解決方案的研究，開展場景試驗實踐，并針對中小企業(yè)提供更富有針對性的元宇宙應(yīng)用解決方案，形成元宇宙應(yīng)用生態(tài)。中小企業(yè)可通過產(chǎn)業(yè)鏈條捆綁和利益關(guān)聯(lián)方式開展協(xié)作，參與工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈分工，參與搭建產(chǎn)業(yè)跨界融合、企業(yè)協(xié)作融通創(chuàng)新生態(tài)體系，并向產(chǎn)業(yè)空間開放化及產(chǎn)業(yè)全鏈條聚合化、生態(tài)化方向演進(jìn)，形成“全場景數(shù)據(jù)驅(qū)動+柔性數(shù)智制造”的融通創(chuàng)新生態(tài)體系。特別是“專精特新”企業(yè)、單項冠軍、獨角獸企業(yè)應(yīng)當(dāng)參與以政府主導(dǎo)、大型企業(yè)牽頭、行業(yè)聯(lián)盟參與的智能制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。通過制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、打造技術(shù)專利池等方式構(gòu)筑技術(shù)架構(gòu)的主導(dǎo)規(guī)制，從而開發(fā)面向各垂直行業(yè)的產(chǎn)品，形成一批專業(yè)技術(shù)發(fā)明專利、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，探索構(gòu)建可視可管、可預(yù)測的虛擬工廠。例如，“數(shù)字孿生+個性化定制+多維度優(yōu)化”的示范車間與燈塔工廠，以統(tǒng)一操作和三維可視化界面與真實的工業(yè)環(huán)境建立交互，打造“工業(yè)元宇宙標(biāo)桿企業(yè)”。

首先，政府應(yīng)當(dāng)綜合運用財稅金融手段支持產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、支柱產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展、信息化和工業(yè)化深度融合，通過多種途徑加大獎勵力度，設(shè)定更加靈活的補(bǔ)貼門檻，推動工業(yè)元宇宙與紡織服裝產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展；其次，深化區(qū)域間技術(shù)合作與分工，增強(qiáng)核心企業(yè)的聯(lián)結(jié)與輻射作用，提高小微企業(yè)的資源吸附能力，發(fā)揮元宇宙網(wǎng)絡(luò)的“穩(wěn)定器”作用，形成開放競爭、合作共贏的資源共享局面，提高區(qū)域紡織服裝產(chǎn)業(yè)的整體創(chuàng)新能力。政府應(yīng)制定區(qū)域間鼓勵人才交流方面的政策，盡可能消除地區(qū)保護(hù)和地區(qū)壁壘，實現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展；最后，政府應(yīng)從戰(zhàn)略高度充分重視工業(yè)知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)問題的研究，加快建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)相關(guān)的工作，將知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)作為促進(jìn)原創(chuàng)性創(chuàng)新的重要抓手，為開源企業(yè)開展創(chuàng)新活動獲得的壟斷利潤提供法律保障，助力企業(yè)紓困解難，從而促進(jìn)區(qū)域科技成果轉(zhuǎn)化水平的提升，形成一批深耕紡織服裝領(lǐng)域、擁有核心技術(shù)自主產(chǎn)權(quán)的龍頭骨干企業(yè)。

4 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)元宇宙發(fā)展將為紡織服裝產(chǎn)業(yè)帶來革命性變革和長期發(fā)展的新動力，通過柔性生產(chǎn)、研發(fā)設(shè)計、知識共享、跨界合作等方式，產(chǎn)生“集聚效應(yīng)”和“正向反饋效應(yīng)”，提高產(chǎn)業(yè)鏈交錯性，促進(jìn)紡織服裝產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展，弱化環(huán)境復(fù)雜性和不確定性帶來的負(fù)面沖擊。然而，工業(yè)元宇宙的探索仍在初級階段，在觀念、技術(shù)、制度等實踐應(yīng)用上仍然存在諸多不確定因素。因而，從產(chǎn)業(yè)元宇宙化發(fā)展角度，推動紡織服裝產(chǎn)業(yè)與工業(yè)元宇宙融合發(fā)展將是一個長期過程，不僅需要政府支持，還需要產(chǎn)業(yè)主體共同發(fā)力，以期形成“政府強(qiáng)力推進(jìn)+企業(yè)點狀突破”的發(fā)展態(tài)勢，推動紡織服裝產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。