編者按世界經(jīng)濟論壇今年發(fā)布的報告《暢游工業(yè)虛擬世界——未來創(chuàng)新的藍圖》指出，預(yù)計到2030年，全球工業(yè)元宇宙將成為一個市值達1000億美元的市場。報告分析了工業(yè)元宇宙的廣泛應(yīng)用前景及其發(fā)展面臨的相關(guān)挑戰(zhàn)，提出打造負(fù)責(zé)任、道德和經(jīng)濟可行的工業(yè)元宇宙的重要性。
如何把握元宇宙發(fā)展脈搏，打造更具全球競爭力的元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系?今摘編相關(guān)內(nèi)容，以饗讀者。
元宇宙被認(rèn)為是未來互聯(lián)網(wǎng)的一種演進形式，它將物理世界和數(shù)字世界相結(jié)合，有望徹底改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ骱突臃绞剑约捌髽I(yè)的運作方式。工業(yè)元宇宙通過將各種變革性技術(shù)(如數(shù)字孿生、空間計算、人工智能等)無縫融入整個工業(yè)價值鏈，引領(lǐng)著運營模式的變革。在工業(yè)元宇宙中，參與者可以體驗到一種混合現(xiàn)實的環(huán)境，物理世界的實體通過數(shù)字化具備了更大的靈活性、適應(yīng)性和實時互動性，為企業(yè)帶來新的機遇。
工業(yè)元宇宙的五個關(guān)鍵作用
元宇宙可以分為三個不同應(yīng)用領(lǐng)域：消費者元宇宙、企業(yè)元宇宙和工業(yè)元宇宙。消費者元宇宙主要關(guān)注個人的社交、娛樂和教育體驗，利用交互式產(chǎn)品發(fā)布、沉浸式場景等功能，開辟提升品牌參與度、購買體驗和客戶忠誠度的新途徑。企業(yè)元宇宙將工作參與、學(xué)習(xí)、溝通和協(xié)作等環(huán)節(jié)虛擬化，跨越物理距離，形成新的工作方式。工業(yè)元宇宙的重點是如何利用數(shù)字信息和人工智能來優(yōu)化包括人員、實物商品、供應(yīng)鏈等各種要素之間的交互。工業(yè)元宇宙能夠在數(shù)字世界中反映和模擬真實的機器、工廠、城市、交通網(wǎng)絡(luò)和其他高度復(fù)雜的系統(tǒng)，為各行業(yè)提供一個虛擬的實驗平臺，讓人們能夠在數(shù)字環(huán)境中模擬、測試和優(yōu)化各種現(xiàn)實場景和解決方案。
報告指出，預(yù)計到2030年，元宇宙的價值將達到9000億美元左右，其中虛擬體驗占到近三分之二。工業(yè)元宇宙已經(jīng)對從產(chǎn)品到整個城市的設(shè)計和運營產(chǎn)生影響。2030年，工業(yè)元宇宙的全球收入將達到1000億美元，超過消費者元宇宙(500億美元)和企業(yè)元宇宙(300億美元)的總和。在當(dāng)下競爭激烈的經(jīng)濟環(huán)境中，工業(yè)元宇宙已經(jīng)在幫助各行業(yè)促進增長，同時也確保這種增長對環(huán)境產(chǎn)生積極的影響，具體體現(xiàn)在以下五個方面。
一、壓縮轉(zhuǎn)型周期。如今，企業(yè)面臨著前所未有的復(fù)雜和動態(tài)的商業(yè)環(huán)境，迫切需要加速其轉(zhuǎn)型周期。工業(yè)元宇宙能夠幫助企業(yè)用虛擬的方式模擬和展現(xiàn)企業(yè)的各項業(yè)務(wù)活動，包括生產(chǎn)、運營、供應(yīng)鏈管理等，優(yōu)化其決策過程，提升效率和生產(chǎn)力。沉浸式擴展現(xiàn)實和數(shù)字孿生學(xué)習(xí)能夠幫助分散在全球的員工進行合作，實時測試解決方案。同時，數(shù)字孿生控制塔也促進了經(jīng)理、操作員、領(lǐng)導(dǎo)層和生態(tài)系統(tǒng)參與者之間的無縫協(xié)作。
二、吸引和留住勞動力。人口老齡化導(dǎo)致的技能短缺已經(jīng)開始成為世界許多國家工業(yè)增長的負(fù)擔(dān)，人才短缺問題變得比以往任何時候都更加嚴(yán)重。元宇宙為企業(yè)提供了一種新的方式來吸引、參與和留住員工，彌合混合工作環(huán)境中的物理和數(shù)字鴻溝。沉浸式空間中組織的人才招聘會可以吸引來自世界各地的多樣化人才;頭像互動也能消除因潛意識偏見而產(chǎn)生的常見問題，使招聘流程更具包容性;虛擬入職培訓(xùn)則可以幫助來自世界各地的新員工更有效地了解公司的理念和文化。此外，在元宇宙中建立的虛擬辦公室能夠促進全球合作，超越物理位置的限制，使員工能夠無縫連接和協(xié)作，促進集體增長，不受地理邊界或空間限制的束縛。
三、建立透明、可追溯和可持續(xù)的供應(yīng)鏈。近年來，供應(yīng)鏈面臨著氣候危機、地緣政治問題和經(jīng)濟不穩(wěn)定等多重干擾，考驗著供應(yīng)鏈的透明度、靈活性和應(yīng)變能力。元宇宙、Web3和區(qū)塊鏈技術(shù)正在推動可持續(xù)供應(yīng)鏈的發(fā)展。例如，區(qū)塊鏈可以使每一筆交易或貨物流動記錄在不可更改的透明分類賬上，確保供應(yīng)鏈中的每個參與者都可以追溯產(chǎn)品的來源和流程，提供整個供應(yīng)鏈過程的可見性。同樣，通過空間計算，企業(yè)可以將他們的指揮中心和控制塔移到虛擬空間，增強協(xié)作，減少對物理干預(yù)的需求。
四、減少廢物產(chǎn)生，保護生態(tài)環(huán)境。虛擬制造使企業(yè)能夠在數(shù)字環(huán)境中嘗試不同的產(chǎn)品選項，從而更有效地利用材料，減少實際廢物。此外，工業(yè)元宇宙還支持按需和定制的生產(chǎn)模式，使企業(yè)能夠在不影響速度和規(guī)模的情況下，更有效和可持續(xù)地管理需求和供應(yīng)。例如，福特汽車公司利用數(shù)字賬本記錄和存儲了區(qū)塊鏈上的信息。通過代幣化，他們可以提高供應(yīng)鏈的可追溯性，跟蹤電動汽車電池供應(yīng)的煉油廠和礦山是否存在環(huán)境或道德問題。
五、改變客戶互動體驗。借助工業(yè)元宇宙，企業(yè)可以通過創(chuàng)新的解決方案顯著改變客戶互動體驗，利用元宇宙幫助客戶在下訂單之前配置和可視化定制產(chǎn)品選項，確保最終產(chǎn)品符合特定要求。此外，企業(yè)可以在推出產(chǎn)品之前通過更精細(xì)的洞察力從沉浸式環(huán)境中獲得更好、更明智的產(chǎn)品設(shè)計和市場決策。在B2B環(huán)境中，進行設(shè)施、設(shè)備或基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬檢查，特別適用于審計和合規(guī)檢查，與實地訪問相比節(jié)省了時間和資源。
激發(fā)潛力的四個關(guān)鍵因素
元宇宙不是一個單一的策略或技術(shù)，而是一系列相互連接的體驗不斷演化的過程。報告提出了工業(yè)元數(shù)據(jù)增長和大規(guī)模應(yīng)用的首要先決條件：一是熟練的勞動力，這對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。二是硬件、基礎(chǔ)設(shè)施和計算能力。它們是工業(yè)元時代的關(guān)鍵驅(qū)動因素，是構(gòu)成沉浸式技術(shù)、連通性和數(shù)據(jù)處理的支柱。三是監(jiān)管框架。建立一個定義明確的監(jiān)管框架能夠鼓勵創(chuàng)新。四是網(wǎng)絡(luò)安全。這對工業(yè)元宇宙來說是一個重大風(fēng)險。五是高效供應(yīng)鏈。工業(yè)元宇宙的高效供應(yīng)鏈能夠確保及時部署、成本效益、可擴展性和全球合作，為企業(yè)提供競爭優(yōu)勢。六是人工智能技術(shù)。這是工業(yè)元宇宙的一個關(guān)鍵組成部分，通過整合智能系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)運營的轉(zhuǎn)型，優(yōu)化生產(chǎn)力并對動態(tài)條件做出響應(yīng)。七是數(shù)字孿生。這是工業(yè)元宇宙的基礎(chǔ)要素，是各行業(yè)在優(yōu)化流程和增強決策制定中不可或缺的工具。
展望未來，為實現(xiàn)負(fù)責(zé)任的、符合道德規(guī)范的和經(jīng)濟上可行的工業(yè)元宇宙，報告提出了以下幾個關(guān)鍵因素。
一、培養(yǎng)為未來做好準(zhǔn)備的勞動力。當(dāng)前，全球勞動力市場正在經(jīng)歷持續(xù)的變革，工作場所數(shù)字化和轉(zhuǎn)換新工作方式成為適應(yīng)新環(huán)境的必要手段，這就需要員工具備新的技能和適應(yīng)新環(huán)境的能力。為了應(yīng)對這種變化，工業(yè)組織需要加強人力資源的培訓(xùn)和發(fā)展，確保員工具備應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的能力。與此同時，盡管技術(shù)的發(fā)展對工作方式產(chǎn)生了影響，但企業(yè)也需要保持對工人的關(guān)懷和尊重，不僅要關(guān)注技能的提升，還要關(guān)注員工的福祉和工作環(huán)境的人性化，維護員工的積極性和工作效率。
二、構(gòu)建更加可持續(xù)的未來。工業(yè)元宇宙作為連接現(xiàn)實和虛擬世界的橋梁，通過數(shù)字孿生技術(shù)、智能傳感器、人工智能和擴增實境技術(shù)，可以提高效率、減少浪費，并降低能源消耗。但同時也要注意，區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實和云計算等需要大量的處理能力，可能會帶來能源消耗和碳排放問題。因此，企業(yè)在制定工業(yè)元宇宙長期戰(zhàn)略時，需要考慮數(shù)據(jù)中心的效率和能耗問題。企業(yè)需要整合可持續(xù)的信息技術(shù)實踐，優(yōu)化服務(wù)器集群和虛擬環(huán)境，例如主動采取綠色軟件工程和云優(yōu)化等措施，探索可再生能源。
三、加強安全和安保。數(shù)字身份是元宇宙體驗的基石，如果不能確保其安全性，將會使利益相關(guān)者面臨欺詐風(fēng)險。企業(yè)需要做好數(shù)字身份治理與監(jiān)管工作。例如，使用基于區(qū)塊鏈的憑證服務(wù)和多因素身份驗證來監(jiān)控冒充和欺詐行為，識別和解決在線危害，幫助打擊有害內(nèi)容，并使企業(yè)能夠投資于支持平臺完整性的人才。此外，企業(yè)也需要確保語言模型得到適當(dāng)更新，并根據(jù)適當(dāng)協(xié)議提供準(zhǔn)確、最新的建議。例如，工程師要求人工智能助手在制造工廠的數(shù)字孿生中推薦危險材料的安全處理方法，如果人工智能從過時的數(shù)據(jù)源中提取不安全信息，可能會提出危險的做法。
四、建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。互操作標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)安全措施在工業(yè)元宇宙中扮演著關(guān)鍵角色。首先，互操作標(biāo)準(zhǔn)確保了不同系統(tǒng)和平臺之間的順暢集成，使得數(shù)據(jù)能夠在不同環(huán)境下流通和共享，從而實現(xiàn)了無縫連接和協(xié)同工作。而網(wǎng)絡(luò)安全措施則保護工業(yè)元宇宙中的敏感數(shù)據(jù)不受到未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。此外，利用新技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新來滿足工業(yè)4.0的需求至關(guān)重要，包括采用新的硬件和軟件技術(shù)來支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)智能化生產(chǎn)和提升工業(yè)效率。
世界不同國家和地區(qū)企業(yè)高管對未來三年元宇宙相關(guān)營收占比預(yù)期：相較于北美和歐洲，“成長型市場”對元宇宙的潛力更為樂觀，其中最高的為澳大利亞和中國。(圖表來源于報告)
報告分析了全球100多家大公司發(fā)布的634項元宇宙公告，關(guān)注哪些地區(qū)正在投資元宇宙、哪些行業(yè)和領(lǐng)域的元宇宙活動最多等。分析表明，亞洲、拉丁美洲、中東和非洲在工業(yè)和企業(yè)元宇宙應(yīng)用方面表現(xiàn)最為活躍，占總量的37%，北美和歐洲分別占36%和27%。部分領(lǐng)先企業(yè)在創(chuàng)新元宇宙應(yīng)用案例的同時，也積極申請專利以建立其長期競爭優(yōu)勢。美國在涉及元宇宙的全球?qū)＠矫姹３种鲗?dǎo)地位。亞洲尤其是中國企業(yè)申請的專利最多，特別是在企業(yè)模擬和數(shù)字孿生領(lǐng)域。
報告還重點分析了未來工業(yè)元宇宙在各行各業(yè)的應(yīng)用前景：
◆工業(yè)制造：元宇宙有可能徹底改變制造業(yè)。在未來兩年左右的時間里，技術(shù)將發(fā)展到可以通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和XR將設(shè)備、流程和工人無縫集成的階段，從而在制造環(huán)境中將物理與數(shù)字聯(lián)系起來。利用機器學(xué)習(xí)，數(shù)字孿生可以模擬制造過程，并通過定期的跨職能合作，為提高產(chǎn)出提供信息。模擬還能實現(xiàn)更復(fù)雜的設(shè)備監(jiān)控和資產(chǎn)維護，且有助于預(yù)測故障。人工智能可以幫助提高成品質(zhì)量控制的速度和準(zhǔn)確性。區(qū)塊鏈可以提高供應(yīng)鏈的透明度和可追溯性，使制造商能夠更好地分析和優(yōu)化物流、庫存管理和分銷。
◆汽車行業(yè)：在整個設(shè)計過程中，“數(shù)字孿生”都將與車輛的性能密切相關(guān)。使用數(shù)字孿生系統(tǒng)進行模擬可以監(jiān)控性能并智能診斷機械故障，帶來預(yù)測性維護，從而減少客戶的未知因素，改善機械師調(diào)度。頭戴式顯示器與人工智能相結(jié)合，將縮小機械技能方面的差距，使車主能夠自行進行小型維修。虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)項目可以模擬復(fù)雜的維修程序，讓機械師在安全可控的環(huán)境中練習(xí)和提高技能，這將有助于彌補該行業(yè)的技能差距。通過Web3和區(qū)塊鏈獲得的數(shù)據(jù)驅(qū)動型洞察力將幫助銷售代表即時了解客戶偏好，幫助他們創(chuàng)造更加個性化的購買體驗。
◆能源領(lǐng)域：未來兩年，能源企業(yè)將在多個流程中加強物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的應(yīng)用。例如，可以使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器遠程監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備(如風(fēng)力渦輪機)，然后將數(shù)據(jù)輸入人工智能驅(qū)動的數(shù)字孿生系統(tǒng)。自動預(yù)測分析可在設(shè)備故障變得嚴(yán)重之前對其進行識別。在逼真的沉浸式環(huán)境中進行培訓(xùn)，可以幫助工人練習(xí)技術(shù)維修、設(shè)備操作。新興的共享虛擬空間可以改善整個生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作，將供應(yīng)商、合作伙伴、同事和其他利益相關(guān)者聚集在一起，分析可互操作的數(shù)據(jù)，從而做出更明智、更互利的決策。隨著能源企業(yè)利用可互操作的網(wǎng)絡(luò)建立透明、防篡改的供應(yīng)鏈，以合乎道德的方式采購原材料，Web3和區(qū)塊鏈正在加速實現(xiàn)可持續(xù)的零凈未來。
◆醫(yī)療保健：在未來兩三年內(nèi)，醫(yī)療機構(gòu)將普遍使用沉浸式技術(shù)和人工智能來模擬早期藥物開發(fā)中的化學(xué)和物理反應(yīng)。借助XR改進遠程醫(yī)療將使患者無需長途跋涉，從而更好地參與跨地域的臨床試驗。空間計算可以改善制藥企業(yè)與醫(yī)療從業(yè)人員之間的合作，縮小技術(shù)差距，提高醫(yī)療質(zhì)量。未來五年，元宇宙將通過數(shù)字和現(xiàn)實世界操作環(huán)境的融合，促進更快、更好和更全面的治療。區(qū)塊鏈和量子計算將促進醫(yī)療保健生態(tài)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，加快合適臨床試驗的識別和招募。
◆城市規(guī)劃：在短期內(nèi)，建筑師將能夠把CAD模型集成到3D VR環(huán)境中，從而獲得更加身臨其境的設(shè)計和銷售體驗。虛擬演示可以幫助建筑團隊規(guī)劃建筑過程的每一個步驟，也可用于員工培訓(xùn)。在提供量身定制的體驗時，所生成的數(shù)據(jù)可以存儲在混合區(qū)塊鏈(防篡改數(shù)據(jù)平臺)上。這將實現(xiàn)可互操作的網(wǎng)絡(luò)，提供更高效的公共服務(wù)。部署在水道、建筑物和道路上的智能傳感器將收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將滾動到每個市政基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字孿生中，便于虛擬指揮中心進行實時監(jiān)控和模擬。市政數(shù)字孿生將使城市規(guī)劃者能夠在實施新概念之前進行試驗，從而減少浪費，更好地分配人力資本。
(編譯：上海圖書館上海科學(xué)技術(shù)情報研究所)
文：世界經(jīng)濟論壇 編輯：陳瑜 責(zé)任編輯：楊逸淇
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