工业元宇宙“浙”样抢占智能制造新赛道

徐强

创新性地提出工业元宇宙发展“四赋能”“四构建”等观点，为浙江省新时期工业经济智能化和稳进提质发展提供决策参考

当前，浙江省制造业数字化深入发展，但是与产业链供应链实时精准监控、绿色精益高效生产、端到端智能协同制造等仍有差距。以AR/VR、先进网络和区块链等为代表的元宇宙技术可在很大程度填补上述短板，有望成为智能制造新蓝海、工业高质量发展新引擎。

工业元宇宙“四赋能”有望突破智能制造“瓶颈”

数据孪生降低产品开发试错成本，工业元宇宙赋能“生产降本”。相较于传统的建模仿真处理，工业元宇宙下的数据孪生更注重实时性和真实性，通过提取关键指标，在虚拟工厂对生产布局、生产工艺、生产组织、物流运输等环节进行建模仿真，优化得出最佳结果后再进行现实空间的建设，最大程度减少资源消耗。2020年浙江省成本费用率约7.94%，高于广东（6.55%）和江苏（6.51%）;劳动生产率16.6万元/人，低于广东（40.16）和江苏（21.6%）。在重点行业节能降碳新时期，浙江较兄弟制造业大省在精益生产方面仍需加大力度。工业元宇宙通过虚拟工厂提前试错，可以有力地促进高效精益化生产。

数據精准监测促进制造环节管理，工业元宇宙赋能“生产监管”。现阶段以工业互联网为核心的“产业大脑”建设，在企业数据隐私和知识产权保护方面存在隐患，导致“产业大脑”无法实时掌握产业链发展实情，进而无法为政府端统筹决策提供支撑。工业元宇宙利用区块链共享账本功能以及非对称加密手段，有助于进一步解决企业数据隐私和行业监控问题，推动政府通过产业链统筹管理和精准监控。2021年工业生产涌现出的企业数据上报不准、工业用电空转、大宗商品价格上涨后知后觉、订单需求不匹配等信息不对称现象，均是由于监控实时性不高和数据不可靠所致，工业元宇宙为实时监控产业链异常提供了解决之道。

智能合约有望打通生产全生命周期促“链”成“网”，工业元宇宙赋能“生产协同”。当前共享制造主要基于人为提供生产参数，且生产环节与下游销售环节、上游工业原料环节主要采用备份制。基于工业区块链的生产方式，可将不同企业生产系统的数据需求进行自动协同且安全备份，避免产权泄露问题。同时，上下游订单一旦触发，立即在工厂生产端予以响应，极大降低交易成本。当前，以阿里犀牛工厂为代表的新制造模式，已在服装个性化定制领域先行先试，但是在其他行业普及成本仍较高，工业元宇宙通过合约信用和虚拟展示有望解决协同生产和完善个性化定制。

虚拟场景促进技术人员培训便利化，工业元宇宙赋能“生产培训”。随着工艺技术演化进一步加深，传统的课程传授方式效率较低且难以验收培训结果。工业元宇宙通过高水平虚拟现实技术，给予培训人员充足的操作空间，通过虚拟工厂直接检验培训成果，进一步降低现场操作的犯错成本。2020年，浙江省R&D研发人员投入达58.28万人年，低于广东（109万人）和江苏（103万人），技术研发人员的缺口仍较大，工业元宇宙可以极大促进人员培训便利化，并增强培训实效。

加快布局工业元宇宙是大势所趋也是内在要求

从外部趋势看，全球范围内已掀起工业元宇宙场景探路先行的局势，形成“政府强力推进、企业点状突破”的发展态势。目前，美国军方已制定元宇宙规划，且以谷歌、Meta、英伟达、特斯拉等为代表的企业已在工业设计等B端场景开启布局。2021年初，宝马和英伟达运用数字孪生技术实现线上测试，规划阶段效率提高约30%，整车制造阶段达到每56秒生产一辆车;8月，特斯拉开始着手建造数字场景，模拟真实摄像头数据，并让人工智能在其中进行模拟测试和拟合。此外，在2021年里，韩国成立了“元宇宙联盟”并举行相关活动，日本于7月发布虚拟现实规划，争取在工业虚拟建模有所建树;欧盟则更多关注元宇宙世界的监管和规则问题。

从内部条件看，领先的元宇宙技术和制造业规模，有助于浙江率全国之先展开前沿探索。从元宇宙技术看，目前浙江省累计上云企业超45万家，在役工业机器人11.1万台，工业机器人密度初步测算约为150台/万人，超过126台/万人的全球平均值，产业数字化指数全国第一。同时，浙江省区块链领域产业园区全国最多，专利数量全国第三;4G基站数全国排名第三，5G基站建设速度全国领跑;人工智能产业区域发展竞争力居全国前四。从制造业看，浙江省制造业增加值超2万亿元，居全国第三，国家制造业单项冠军、专精特新“小巨人”企业数量均居全国第一，制造业上市公司营收和利润分别为全国前三和前二，制造业规模庞大其企业实力雄厚。

“四构建”“浙”样布局工业元宇宙

基于全球发展趋势和省内基础，笔者认为，浙江加快布局工业元宇宙，应关注以下四个方面的“构建”：

构建完善顶层设计。一是健全推进体系。建议由浙江省经信厅迅速展开工业元宇宙调研和谋划工作，在基于目前“产业大脑+未来工厂”的基础上，研究制定工业元宇宙实施方案，考虑将工业元宇宙纳入数字化总体改革—数字经济系统体系。后期会同相关部门深度参与，建立相应的推进队伍。二是提前做好法律法规和标准的研究制定工作。鼓励行业高校院所、企业团队、智库专家成立工业元宇宙联盟，重点开展工业资产所有权等研究。谋划开展元宇宙监管法规，关注科技企业垄断等重点问题。三是探索激励创新的政策环境。借鉴深圳、合肥创投模式，建议政府相关部门充分对接，设立工业元宇宙发展基金。建立健全包容审慎、有一定弹性的市场准入和监管环境。

构建全面场景示范。一是支持区域先行先试。鼓励德清、北仑等“产业大脑”建设突出的区块率先探索工业元宇宙场景探索和挖掘，支持与第三方机构建立“场景创新促进中心”，形成一批可复制推广的经验做法。二是支持企业创新探索。鼓励阿里巴巴等数字企业、浙江中控等制造企业开展工业元宇宙解决方案研究，展开场景试验实践，争取在纺织等重点行业形成一批解决方案。三是积极布局工业元宇宙基础设施。进一步推广5G、工业互联网、工业物联网等新型基础设施建设，筛选试点园区布局AI工业区块链设施。

构建协同集聚生态。一是打造特色产业园区。支持以未来产业先导区、省“万亩千亿”新产业平台等为承载主体，集聚一批工业元宇宙产业链上下游企业。二是加强长三角区域协同。推动上海区块链工程技术研究中心、合肥VR小镇等深度合作，支持建设一批跨区域联合实验室、关键共性技术平台等。三是做大产业声势。积极举办工业元宇宙领域的大赛、会议和会展等活动，集聚国内外专家人才和项目资源，在全国率先形成工业元宇宙品牌。

构建技术攻关体系。一是研究设立工业元宇宙科技专项。支持现有的省级重点研发计划拓展工业元宇宙技术专项，通过“揭榜挂帅”“悬赏制”等方式，重点在3D虚拟化建模制作工具、AI区块链、6G高速通讯等关键技术制定扶持政策。二是鼓励联合开展技术攻关。由于工业元宇宙是系统性工程，鼓励不同的高校院校、企业团队等组建产业创新联合体，联合开展冗合技术攻关。三是搭建一批工业元宇宙研究机构。借鉴美国未来产业研究所建设经验，融合浙江省新型研发机构建设模式，鼓励搭建跨学科、大协作、高强度的工业元宇宙协同创新基础平台。

（作者单位：浙江省发展规划研究院）

相较于传统的建模仿真处理，工业元宇宙下的数据孪生更注重实时性和真实性，通过提取关键指标，在虚拟工厂对生产布局、生产工艺、生产组织、物流运输等环节进行建模仿真，优化得出最佳结果后再进行现实空间的建设，最大程度减少资源消耗。