工业元宇宙产业创新和应用案例选编(附下载)

工业数字孪生是工业元宇宙虚实融合的基础,而工业互联网作为工业元宇宙的网络基础和数据来源,实现了人、机、料、法、环、测等领域的全面连接和数据全面集成与融合。

工业元宇宙产业创新和应用案例选编
出处:国家工业信息安全发展研究中心

当前,新一轮科技革命和产业变革席卷全球,以云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等为代表的新一代信息技术加速碰撞融合,不断催生全新的技术、业务形态和业务模式。元宇宙作为汇聚近年来新一代信息技术重要突破成果、实现多技术融合创新应用的代表,在这一时代背景下应运而生,并与工业、商业、文旅、教育等行业不断深度融合创新、快速发展,逐步成为新一轮科技革命和产业变革中各行各业数字化转型的重要驱动力量。

推动元宇宙创新应用,也成为我国抢抓第四次工业革命带来的发展机遇,促进新一代信息技术与实体经济深度融合创新,推动传统产业转型升级,培育壮大新动能,助力制造强国、网络强国和数字中国建设,推动经济社会高质量发展的重要举措之一。

元宇宙作为新一代信息技术发展的集大成者,带动了工业、商业、服务、娱乐等面向消费领域的创新和应用热潮,使得元宇宙技术在不同行业典型场景中深入应用并持续创新和快速发展。随着元宇宙产业热度不断上升,更多企业投身于这个新赛道,通过与大数据、人工智能、Web3.0、工业互联网等技术结合,不断涌现出更多的创新应用。

虚实共生 数智赋能

元宇宙依托基础设施、模型构建、算法开发、行业应用、人机交互等领域的前沿技术成果,将现实的物理系统与虚拟的数据世界相融合,在虚拟空间中对现实世界中各个业务环节和应用场景进行全面模拟,从而实现业务环节中物理设备、人与流程的优化,使元宇宙成为推动实体经济数字化升级的新型生产力工具。

现阶段,元宇宙的部分应用案例趋近于数字孪生技术的应用。数字孪生是现实世界在虚拟空间中的真实映射,无论是数字孪生工厂、数字孪生城市甚至数字孪生地球,都是通过在虚拟世界模拟、仿真来还原并影响现实世界。数字孪生强调的是数字孪生体与现实世界的事物在虚拟世界中映射、模拟、迭代。

与数字孪生不同的是,元宇宙深度集成了数字人建模、虚拟现实、增强现实、混合现实、“人在回路中”等提升使用者沉浸体验感的相关技术,更加有效地增强现实世界与虚拟世界的融合度,进一步提升元宇宙系统的赋能能力。特别是在工业元宇宙应用中,工业数字孪生是工业元宇宙虚实融合的基础,实现虚实世界与现实世界的1∶1映射,而工业互联网作为工业元宇宙的网络基础和数据来源,实现了人、机、料、法、环、测等领域的全面连接和数据全面集成与融合。

案例1:企业数字大脑

德塔精要是一家助力企业级客户实现业务场景数字化、智能化的高科技企业。专注AIoT技术赛道,是AIoT技术中台的先行者和引领者。公司提供企业数字大脑产品线,赋能企业级客户数字化转型,帮助客户降低建设和维护成本,激发数字业务价值。

针对的关键共性问题及痛点

企业在数字化转型应用过程中,在面向复杂的业务场景时,缺乏灵活的、可扩展的、快速响应的数字化创新应用平台。

成果简介

  • 技术特点

开创性应用融合网络测量技术与深度学习算法解决底层技术碎片化问题,解决了企业数字化转型中底层数据碎片化难题,全面IoT协议适配,支持10000+IOT模型,自动识别和采集物联设施数据。

基于低代码的积木式产品设计快速满足上层碎片化需求。采用低代码开发平台理念,将底层技术实现抽象为具体业务对象,通过类似搭积木的开发模式实现产品创新,用户无需二次开发,通过配置和组装方式搭建应用即可。

  • 应用背景

德塔精要企业数字大脑主要聚焦于企业经营全要素(集团管控、经营管理、供应链管理、仓储管理、生产管理、园区管理、后勤管理、能耗管理),提升安全生产、运营管理、精准决策数字化能力,帮助企业打造自己的数字大脑。

  • 应用亮点

德塔精要企业数字大脑采用全新一代IOT技术,基于连接中台、数据中台、场景中台架构,重点帮助解决企业数字化转型过程中的技术碎片化、业务场景需求碎片问题。在企业数字化转型应用过程中,开创性应用融合网络测量技术与深度学习算法解决底层技术碎片化问题,重点解决企业数字化转型中底层数据碎片化、技术碎片化难题;基于低代码的积木式产品设计快速满足上层业务碎片化需求,采用所见即所得方式,通过配置和组装方式快速搭建应用。通过企业数字大脑,为企业提供灵活、可扩展、高性价比的企业大脑数字化解决方案,帮助企业提升数字化技术、平台建设、场景应用水平,缩短数字化建设周期,大大降低实施成本。

案例2:新能源行业工业元宇宙虚拟工厂

深圳华龙讯达信息技术股份有限公司是一家致力于工业元宇宙技术研发及应用的国家高新技术企业,获得国家工信部授予的专精特新“小巨人”企业称号,聚焦大型企业数字化转型,依托200+专利技术和自研软件,构建工业元宇宙技术创新应用,服务飞机制造、汽车制造、装备制造、机械制造、轨道交通、生物医药、公共交通等行业。

针对的关键共性问题及痛点

工厂产线设备众多,信息技术应用缺低,数据感知与处理能力、生产效率较低和管控能力较弱。

成果简介

  • 技术特点

本成果基于云边端协同和数字孪生核心技术架构,配合机器宝数据采集与边缘计算、物联网技术,打通工厂车间各种设备数据壁垒,为客户提供工业元宇宙虚拟工厂服务。

  • 应用背景

工业元宇宙虚拟工厂聚焦生产制造企业数字化转型及产业升级,整合生产环节各种信息数据要素,精准执行并实时调控准生产排产计划与执行计划,对生产制造各环节不确定因素进行时刻监控并反馈控制,提高工厂制造质量与智能化水平。

  • 应用亮点

以生产制造全生命周期为主线,聚焦制造工厂人、机、料、法、环、测等生产要素,运用数据采集与边缘计算、物联网、工业建模、运行仿真、数字孪生等关键技术聚焦生产运营管理、生产资源管理等关键场景,构建全数字、全可视化、全智能的工业元宇宙体系。元宇宙虚拟工厂采用微服务技术架构,将建模、仿真、计算求解等服务封装为模块构成的工具集,以虚拟仿真引擎为核心打造覆盖全要素、全业务、全流程的数字孪生系统,保障工业元宇宙虚拟工厂数据处理及高保真模型。

案例3:基于数字孪生的选煤厂智能管控平台

南京业恒达智能系统有限公司是中煤科工集团南京设计研究院子公司,以智慧矿山、智能洗选、数智制造、智慧空间场景为主营业务,集新一代信息技术、智能制造、工业互联网研发应用为一体的高新技术企业,取得江苏省专精特新中小企业、市级工程研究中心等资质,入选煤炭行业信息技术企业20强。

针对的关键共性问题及痛点

针对选煤厂系统分散,相互独立,存在信息孤岛,生产效率低、决策生产依赖工作经验,缺乏智能决策、安全生产等问题。

成果简介

  • 技术特点

基于数字孪生的选煤厂智能管控平台运用数字孪生技术,对选煤厂生产场景1:1建模,以三维立体模式显示选煤厂场景结构,通过融合智能算法、专家知识库等,实现生产数据实时更新、工艺参数智能调节、视频监控智能联动、设备故障智能预警等功能。

  • 应用背景

在工业4.0与智能工厂发展改革大背景下,煤炭企业向智能化方向发展,全国各地选煤厂都在进行智能化研究。推进智能化选煤厂建设,已成为选煤厂管理及技术创新、减人提效、降低成本的重要手段和途径。

  • 应用亮点

首次将数字孪生技术应用于煤炭洗选领域,开发选煤厂智能管控平台,以选煤厂运行参数为基础,构建仿真运行模型,提供智能化前端窗口,有效指导现场生产和管理。通过采用数字孪生技术、人工智能、物联网、AI 大数据等技术,融合智能洗选、智能视频、人员定位等关键技术,实现选煤厂数据的“采集—分析—管控—决策” 的全周期管控。

通过面向全国范围征集元宇宙(数字科技)创新应用成果,并对国内元宇宙产业发展情况进行调研,汇集了经济社会各行业领域内元宇宙创新应用的最新成果。这些成果在一定程度上能够反映了我国当前元宇宙产业发展的最新动态。

本文摘编自国家工业信息安全发展研究中心发布的《虚实共生 数智赋能⸺2023元宇宙创新应用发展报告》,全文下载:

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