電子發燒友網報道（文/周凱揚）雖說元宇宙的概念炒得火熱，但要真說明確的應用場景，卻仍是屈指可數。作為一項新興技術，尚未成熟的軟硬件和開發生態促成了這種局面也可以理解，可這并沒有影響各大廠商開始布局的節奏。就拿新技術引進往往都要慢半拍的工業場景來說，近期在元宇宙上的動向也不少，甚至有不少廠商已經嘗到了工業元宇宙帶來的好處。

相對于我們日常的工業工作場景，元宇宙將虛擬環境托管至云端，用戶可以與虛擬化身的方式進入，在其中創造數字化的機器與設備，完成真實世界與數字世界的協同工作。在工業元宇宙中，我們常常會創建機器、工廠、油井或管道的數字孿生，并讓它們在功能模擬上對應現實世界中的實際事物。

統一的元宇宙生態

然而在構建元宇宙的過程中，不少資源都是可以重復利用的，但如果沒有統一的標準就會帶來不少多余的工作量。通用場景描述（USD）這個開源方案自皮克斯推出以來并沒有引起太大的關注，然而在元宇宙概念逐漸被炒熱后，大家發現USD完全可以作為未來開放元宇宙的載體，它也成了如今英偉達Omniverse平臺的基石。

除了英偉達外，Adobe、Autodesk和西門子等廠商也都紛紛押注USD，也為其準備多年的開發路線圖，比如即將推出的國際字符支持，支持所有國家的開發者參與到元宇宙的建設中來。又或是對WGS-84坐標系的支持，對于未來創造城市級數字孿生或星球級數據孿生奠定基礎。

英偉達的Omniverse平臺接手了打造元宇宙數字孿生所需的渲染和物理工作，真實地呈現一個對應物理世界的虛擬數字化世界。與此同時，Omniverse還可以通過AI技術來打造合成數據，完成仿真，解決物理世界無法去驗證的問題。

工業元宇宙下的工作流

當然了，英偉達Omniverse以及USD的存在只是搭建好了一個平臺，并不能讓元宇宙生態一夜之間雨后春筍般冒出來。如果沒有開發和維護工業元宇宙環境的團隊，一切也都是空想而已。無論是組建一個這樣的團隊還是外包，都需要極高的成本，這也就是為何目前只有少部分大型公司愿意跟進的原因。

就拿西門子來說，西門子不僅有專門的建模團隊，而且他們Xcelerator方案本身就為其物聯網硬件、軟件和數字服務提供了數字孿生，而且還結合了機器、電氣和軟件三大層面，他們要做的一部分工作就是直接導入CAD模型即可。

而英偉達的Omniverse提供的是逼真的渲染能力和先進的AI能力，讓Xcelerator的數字孿生不僅可以做到栩栩如生，也能實時運轉。比如通風口和冷卻塔的實現光纖和路徑追蹤渲染等等，又或是機械臂傳送帶經過訓練后，在運行過程中可以提醒操作員，電機由于輥子潤滑不佳而導致能耗過大，從而節省時間和維護成本。


另一大工業元宇宙的應用場景就是汽車行業，盡管汽車電動化減少了部件數目，為整個工廠建立數字孿生仍需要海量的工作，但很明顯寶馬不懼這樣的挑戰。寶馬在去年就已經對其生產網絡下的31家工廠完成了數字孿生工作，他們利用Omniverse的模型實時測試在虛幻引擎下的動畫，在Omniverse中進行仿真和碰撞檢測，在整個模擬環境中加載了300多臺具備超高細節的寶馬車型。

通過工業元宇宙的實現，寶馬得以在檢測節拍時間的同時將數據具象化，將工廠規劃的效率提高了30%。對于目前產能變動較大的汽車產業來說，這種靈活的工廠配置和規劃至關重要。而通過對整個工廠打造數字孿生，也為預測性維護和大數據分析提供了方便。

事實上，計劃選擇打入工業云宇宙市場的廠商遠不止英偉達一家。知名遠程控制軟件開發商TeamViewer也開始在工業元宇宙上加碼，在前年連續收購可穿戴計算方案廠商Ubimax和Upskill后，又在去年收購了3D可視化與MR公司Viscopic后。今年8月他們也宣布與西門子達成合作，共同實現工業元宇宙這一愿景。

他們的合作與英偉達有些不同，TeamViewer提供的是可穿戴AR工作流軟件方案TeamViewer Frontline，通過平板和智能眼鏡來完成工廠環境下的日常工作，而西門子打算將其運用到自己的產品生命周期管理軟件Teamcenter中去。

除了西門子以外，Teamviewer也早已和其他知名廠商達成合作，比如可口可樂旗下希臘的瓶裝工廠就為其配送中心引入了Teamviewer的Frontline方案，借助RealWear的HMT-1 AR智能眼鏡，工人可以快速知曉運輸哪些物料、物料數量以及托盤位置等信息。

Teamviewer也與奧迪達成了合作，不過他們的思路與寶馬并不一致，而是利用MR方案來更高效地訓練新的員工。通過將虛擬的3D汽車模型導入，通過Teamviewer編輯器生成AR模型，奧迪得以在汽車實體上將每個需要檢查的預置點對應，并通過微軟的Hololense顯示出來，即便在車身周圍走動也能保持精準的定位，保證在盡可能短的時間內完成質量檢查工作。

工業元宇宙是不是又一個沒人跟進的泡沫

盡管在互聯網產業高度發達的當下，仍有80%的勞動力不是整天坐在桌子前的，工業場景中這個比例就更高了。作為重復性工作繁多、需要更直觀更簡化工作流的環境，我們常說的數字化僅僅只發生在了機器上，而人機之間交互在數字化的進展上卻陷入了停滯。工業元宇宙的出現改變了這一點，我們可以無需動手就能獲取信息，還都是實時同步的數據。

從我們上面提到的一大部分案例來看，目前使用范圍最為普及的還是作為倉儲、能源行業的HMI，或是汽車行業的規劃、組裝和質量檢查，以及機械臂、AGV的訓練等。可如何搭建這樣一個元宇宙環境仍是首要也最讓人頭疼的問題，不過英偉達、TeamViewer這樣的廠商已經提供好了渲染、交互的方案；在建模上可以直接套用現有的CAD模型文件，抑或是借助當下激光雷達等精密傳感器來輔助建模；至于操作硬件上，也有了一大批智能眼鏡、掃描器乃至智能手表，來完成操作員與數字孿生的交互。

有了這些先決條件后，工業元宇宙的地基可以說已經打好了，但是否會采用這套方案還是取決于工廠或企業本身的意愿，從現在的成本要求來看確實沒那么吸引人，但哪怕大家能改變對它的認知，就已經是相當大的進步了。就像以上提到的幾個例子一樣，前期仍處于雛形的工業元宇宙并不需要你讓每個人都戴上AR眼鏡，對整個工廠進行逼真的建模，而是只要用對在關鍵的流程工序上即可。