元宇宙对于工业互联网意味着什么?
作者 | 物联网智库2022-01-10

大家都在讨论元宇宙,产业元宇宙的价值往往被忽略,但其实产业元宇宙才是未来竞争最激烈的“战场”——元宇宙只有在千行百业形成闭环才有现实价值。

元宇宙对于工业互联网意味着什么?「物女心经」

全文字数:4200字,写作用时:540分钟,阅读时间:14分钟

物女皇:放飞想象,握紧现实

这是我在【物女心经】专栏写的第243篇文章。

思想这个阵地,你不占领就被别人占领——毛泽东语录。

元宇宙作为一种新的概念和思潮,仍在持续发酵。这周又有企业围绕元宇宙进行布局和发声。

据台湾《工商时报》报道,鸿海集团旗下公司桦汉科技发布公告,Google通过私募方式购买488万股公司股票,成为其第三大法人股东。桦汉科技是一家工业电脑领域的知名企业,该交易暂定于今年1月11日之前完成。据了解,双方将进一步在软硬整合平台服务,以及在元宇宙等领域深化合作。

报道中还提及,富士康工业互联网股份有限公司申请注册多项“FII元宇宙”“FIIMETA”商标,目前商标状态为申请中。

前两天,钉钉召开主题为“数字新生”的2022制造业钉峰会,宣布制造业是钉钉的第三大行业战场。会上,钉钉发布制造行业解决方案2.0,该方案以“码上制造”产品为制造行业专属底座,为制造业提供了一套可适配、易拓展的数字生产力工具。

从峰会上透露的信息可以看出,钉钉寄望成为工业互联网的平台承载方,通过满足工业企业对于低成本SaaS服务的需求,实现大规模覆盖。

钉峰会中,元宇宙也没有缺席。钉钉总裁透露:作为在元宇宙概念下的一种落地方式,钉钉将联合Nreal推出新款AR眼镜,自带视力度数的调节,以带来更加沉浸式的操作体验。

随着越来越多的企业入局,元宇宙早已脱离了科幻,深入到工业领域,融入越来越多的技术和产品,兼容并包多个维度和领域,逐步形成一个由多种建设者共同构建的超大型产业新生态。

大家都在讨论元宇宙,产业元宇宙的价值往往被忽略,但其实产业元宇宙才是未来竞争最激烈的“战场”——元宇宙只有在千行百业形成闭环才有现实价值。

因此,这篇文章我们来尝试探讨什么是产业元宇宙?元宇宙对于工业互联网意味着什么?

1、产业元宇宙是元宇宙现实价值的最佳体现

元宇宙对于工业互联网意味着什么?「物女心经」

在文章《元宇宙到底解决什么问题?我们为什么需要元宇宙?元宇宙会经历寒冬吗?》中,我曾经提到,无论是技术迭代、产业变革还是金融演进,元宇宙提供了一个终极愿景,包含一套整体性的科技、市场和金融解决方案。

按照人的数字身份与现实身份,将物理世界和虚拟世界进行四个象限划分,元宇宙包括:

  • 数字原生:

人以数字身份参与,在虚拟世界构建的事物,以纯粹虚构的形式出现,与现实世界没有对应关系;

  • 现实复现:

人以数字身份参与,在虚拟世界中复刻现实中的事物,这些事物有可能当前存在或者过去存在;

  • 数字孪生:

人以现实身份参与,通过在虚拟世界中对现实事物的映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程;

  • 超越现实:

人以现实身份参与,通过虚拟世界中对现实世界的计算与分析,提升、改进和丰富现实世界。

根据四个象限的划分,我们可以将元宇宙分为社交元宇宙和产业元宇宙。

产业元宇宙侧重于坐标轴的左侧,通过虚拟世界改造和提升人们在现实世界的体验和生活。

根据挚物AIoT产业研究院给产业元宇宙下的定义:

产业元宇宙(IndustrialMetaverse)是以物联网、人工智能、数字孪生为代表的新型信息通信技术与实体经济深度融合的新生态,其最终目标是促进实体产业的高效发展,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系。

当然,产业元宇宙提出的美好愿景需要通过整合创新的方式,融入到应用和场景中去。

2、产业元宇宙的着眼点在于服务规模化

元宇宙对于工业互联网意味着什么?「物女心经」

作为元宇宙的子集,产业元宇宙需要满足元宇宙的关键特征:

  • 元宇宙是由利益相关者共同建设的;

  • 元宇宙的建设是通过大规模协作实现的;

  • 元宇宙是一种涌现式的自组织经济体;

  • 元宇宙的建设者们以独立的数字身份自由参与并不断进化形成新的共识;

  • 元宇宙中的实体事物由于摆脱了物理空间的束缚,从而形成了各种资源极度丰饶的数字世界。

从这些特征可以看出,工业互联网虽然是元宇宙的基础设施,但是元宇宙的基础设施并不完全是工业互联网。成为元宇宙的基础设施,并不是各种技术的简单叠加,而是应该满足元宇宙的标准。

主要原因是工业现场普遍存在一定的封闭性,工业互联网并不是由广泛的利益相关者共同建设的,工业产品的研发与定义很少融入用户创造的内容,大规模的普遍协作还没有形成。

生产制造是一个极其复杂的过程,也是供应链中最关键的一步。根据不同的制造策略,企业对生产过程持续进行优化,总体上而言分为以下三种:

  • 按库存生产策略(make to stock,MTS):根据预期的消费者需求生产或制造商品。这种方式还利用预测和实时数据来帮助生产正确数量的产品,并最终减少工厂内的浪费。它的主要缺点是依赖于预测并建立大量的库存。

  • 按订单生产策略(make-to-order,MTO):指的是企业根据客户订单的需求量和交货期来进行生产安排,其宗旨在于降低库存,不作任何库存存放,有订单才安排生产,无订单则调整生产。按订单生产的产品包括计算机、汽车、重型设备等。

  • 灵活组装生产策略(make-to-assemble,MTA):这是前两种策略的混合模型,允许根据客户需求定制一些组件。生产线根据需求预测储存基本零件,但在客户下订单之前不组装。比如餐饮业就是一个很好的例子,它事先准备好一些原材料,然后等待客户订单开始加工。

无论是哪种生产策略,都是从生产者的角度出发,提高生产和运营的效率,提升产品的质量,降低库存和交期。不过,这些以生产制造为起点的策略,都不是符合产业元宇宙特征的生产策略。

在产业元宇宙中,有两类利益相关者,将在工业互联网中发挥重要作用:

  • 设计服务提供者:

    对工厂的布局或者生产的产品提供设计方案的服务提供者。设计分为两个层面,对工厂自身的设计,以及对制造产品的设计。

    一方面,为了满足个性化的最终用户需求,工厂需要具备极强的柔性,各种生产设备如何合理布局,使用适当的通讯和控制装置,产出质量合格,性价比高的商品,工厂自身需要被重新设计和定义。

    另一方面,最终用户未必知道自己想要什么,需要具备设计能力的专业人士,提高设计质量的一致性,降低设计的风险。

  • 最终用户:

    最终用户在购买产品的过程中,通过购买力为不同的定制化产品投票,从而让爆品和爆款从众多产品中脱颖而出。

    产业元宇宙中,设计与创意诞生的难度将会极大降低,产品设计的数量将呈指数级增长。就像短视频平台创造了一大批内容创作者一样,普通消费者能够随时轻松渲染和模拟定制产品的3D原型。

    在这个过程中,如果最终用户提供了产品创意,可以在产业元宇宙中获得相应的产品销售收益。

人们需要的不是电钻,而是墙上的洞;人们需要的不是墙上的洞,而是挂在墙上的画;人们需要的不是挂在墙上的画,而是美的体验。

产业元宇宙让人们感受到美的体验。

机器的生产效率不再制约生产力的提升,人的知识、经验、创新力、设计能力和服务能力成为瓶颈。工业系统越是复杂,人的学习曲线就越缓慢,而当人的学习曲线落后于技术的进步时,人就会成为制约技术进步和应用的瓶颈。

产业元宇宙实现人们知识的传承,让个性化、高端服务的规模化成为可能。

生产制造商在产业元宇宙中也将转型,从最终产品的生产者,转变为制造即服务的提供者,比如出行服务提供者、管家服务提供者。

3、产业元宇宙的基础是CPS

元宇宙对于工业互联网意味着什么?「物女心经」

产业元宇宙可以作为一个宏大愿景,解决知识和服务的产生、利用和规模化复制的瓶颈,实现工业企业价值创造的新突破。

在虚拟的数字空间,各种技术不断积累动态数据,重构生产过程。数字孪生在物理世界与数字环境之间建构起关系,对生产过程进行回溯和预测。产业元宇宙的实现重点在于仿真和自主控制。通过参数的调整、计划的变更,难以在物理世界实验的选项,可在产业元宇宙进行。

可以看出,产业元宇宙的基础是CPS。

从字面翻译,CPS是信息-物理系统,也可被译为赛博-实体系统。实体系统代表的是对功能性的管理和建模,赛博系统是对实体、环境和活动之间关系性的管理和建模。

CPS是赛博空间中的通信、计算和控制与实体系统在所有尺度内的深度融合。以物联网为重要元素的CPS,能够将整个价值链上的环节相连,使位于产业链各个位置的角色能够以很低的成本,直接服务于用户,也使得产业链之间在服务方面的协作成本降低。

CPS已经取得了广泛的应用,很多产品都跨越实体和虚拟两个世界,比如智能手机是实体,上面安装的APP是虚体,机床、飞机、汽车…都正在将实体与虚拟的价值相结合。

实体空间是构成真实世界的各类要素和活动个体,包括环境、设备、系统、集群、社区和人员活动等。

虚拟空间是这些要素和个体的同步和建模,以实时数据驱动的镜像空间,动态反映实体状态,通过个体空间、群体空间、环境空间与推演空间的建立,模拟各种关系,根据记录、评估、推演与预测,形成决策,构成完整的知识应用与知识发现体系:

1. 个体空间:

在实体空间获取对象机理数据,根据机理关联对象,通过使用数据建立定量化的分析模型,以较小的成本解决多样性和个体差异性的问题。

2. 群体空间:

在实体空间获取集群运行数据,从大量对象在不同环境下使用的数据中挖掘普适性规律,在原有控制、信息、管理等传统系统的基础上,实现预测性和协同性的决策机制。

3. 环境空间:

在实体空间获取内外环境数据,根据不同环境下的使用数据,建立环境与个体/群体效能之间的量化关系,解决任务多样性和环境复杂性。

4. 活动空间:

在实体空间获取任务活动数据,针对对象在环境中的活动状态,提取群体对象中的活动特征并进行关联,面向多层级、多维度的任务目标,实现个体/群体在环境中活动的协同优化。

5.推演空间:

结合个体空间、群体空间、环境空间与活动空间之间的关系模型,面向多模型空间协作目标,根据内外部需求,以对不同决策造成结果的预测与评估为基础,形成多模型协同知识推演规则,实现有效的认知与决策执行支持。

虚拟空间的成长需要依靠实体空间活动所产生的大量数据,在CPS的自成长体系下,虚拟空间的价值和能力将不断得到提升。因此,现实世界和虚拟世界是相互指导和映射的关系。

产业元宇宙应用的主战场在2B领域,她正在描绘一幅宏伟的蓝图,以CPS为基础,串联IoT、VR、AR、云、大数据、AI、5G、区块链等技术,通过对对于我们所需要认知和作用的交互对象,进行全结构、全流程、全生命周期的虚拟重构,实现现实世界与虚拟世界的互动、优化。

今天我们远没有看到产业元宇宙蓝图的全貌,但是未来已来。

----写在最后----

划个重点:

第一,产业元宇宙是以物联网、人工智能、数字孪生为代表的新型信息通信技术与实体经济深度融合的新生态。

第二,产业元宇宙的着眼点在于知识和服务,实现人们知识的传承,让个性化、高端服务的规模化成为可能。

第三,产业元宇宙的基础是CPS,其应用的主战场在2B领域,她正在描绘一幅宏伟的蓝图,虽然分布不均,但是未来已来。

参考资料:

1. 服务规模化:看懂硬科技变革终局,才能抓住你的产业红利!作者:王煜全,来源:全球风口

2. 钉钉,企业元宇宙?,作者:科技资本论_TC的雪球专栏,来源:雪球

3.Whatis the Industrial Metaverse?,作者:FABIAN SCHMIDT,来源:Homo Digitalis

4.Impactof the Metaverse on Manufacturing,作者:Roshan Srinivasan,来源:IoT for All

5.元宇宙:2022年的新风口?--“2035数字议程”跨界咖会暨年终特别活动在京举办,来源:信息化百人会

6. 《CPS:新一代工业智能》,作者:李杰、邱伯华、刘宗长、魏慕恒,上海交通大学出版社

7. “元宇宙”只有反馈到物理世界才有现实价值,作者:齐旭,来源:中国电子报

热门文章
去年,以NB-IoT和LTE-M为代表的蜂窝物联网连接数后来居上,首次超过了非授权频谱技术,尤其NB-IoT的高速猛增成为了反超的关键。苏州吾爱易达物联网有限公司(简称:吾爱易达)以NB-IoT为起点
2022-01-10