纪念钱学森诞辰112周年暨第六届元宇宙产业论坛 I 张星智：中国工业元宇宙发展洞察与研究

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央链直播报道：2023年12月11日，由中国移动通信联合会元宇宙产业工作委员会、物链芯工程技术研究院元宇宙产业委员会主办、央链直播（深圳）有限公司、物链芯工程技术研究院元宇宙研究所承办的“大成智慧体系与元宇宙发明专利布局”——纪念‘元宇宙之父’钱学森诞辰 112 周年暨第六届元宇宙产业论坛”线上直播会议成功举办。

本次论坛邀请了多位元宇宙产业学者、研究者、从业者，一同研究、探讨、分享元宇宙在技术研发、场景应用、行业前景等方面的研究成果和经验积累。

 

 

中国移联元宇宙产业委常务委员、四川省工业云制造创新中心研究所所长、清华大学四川能研院电动执行器首席研究员、西安邮电大学客座教授张星智作为特邀嘉宾发表了题为《中国工业元宇宙发展洞察与研究》的主题演讲。

 

 

关于工业元宇宙。12月11日是钱老诞辰112周年，1990年他在给汪成为的信中提到“灵境”，所以我们把他称为“元宇宙之”，元宇宙的第一人；李伯虎院士提出了工业元宇宙定义：工业化元宇宙是指在新一代人工智能技术引领下，借助各类新技术群跨界融合，实现工业领域中“人、虚拟空间与现实空间”虚实映射/交互/融合，以虚促实，以虚强实的工业全要素、全产业链、全价值链智慧、协同、开放、服务、互联的复杂数字工业经济系统。

 

 

工业元宇宙的时代到来了，工业互联网的下一阶段是工业元宇宙。张星智指出，工业元宇宙开启工业5.0时代。全球工业发展经历了从机械制造到电气化与自动化到电子信息化再到智能化四个时代，当前正向第五个时代——工业元宇宙时代迈进。工业元宇宙将在虚拟世界中，把各种机器、元器件以及人的数字孪生建立起来，将实现所有人、物都在同一个虚实映射的场景中协作，人通过XR终端或脑机接口、大屏等显示媒介沉浸式参与，机器人和物联网设备可以反向影响物理世界，实现和谐的复杂系统平滑运行。

 

 

世界发达国家纷纷布局元宇宙，我国工信部联合其它部委出台《元宇宙创新发展三年计划》、很多省市也出台了元宇宙三年行动计划，总之世界各国把元宇宙作为国家的重点产业给与扶持。在我们国家工信部把元宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能列为未来产业创新任务的四大重点方向。

 

 

张星智认为，工业元宇宙的发展将包括四个发展阶段。

 

 

第一阶段是虚实构建，核心任务是创建孪生体，即将物理设备和生产流程转化为准确的数字模型。这意味着将实际的工业设备、机器人和生产线等转化为数字化的虚拟模型。这些模型不仅包括设备的几何形状，还包括其工作原理、性能参数、材料属性等信息。这些数字化的模型将成为整个工业元宇宙的基础，为后续的数据采集、仿真和控制提供支持。

 

 

第二阶段是虚实映射，将物理世界中所有收集到的数据即时反馈到虚拟世界，借助AR/VR等介质进行辅助决策。

 

 

第三阶段是以虚仿实，在物理世界中的操纵，能在虚拟世界以同样的物理运动仿真模型同步呈现。此时工业元宇宙可以在虚拟世界中对物理设备进行高度精确的仿真。通过虚拟仿真，可以在不产生实际损失的情况下进行实验和验证，大大降低了产品开发和生产的风险。

 

 

第四阶段是以虚控实，是工业元宇宙的终极形态，将虚拟世界的数据和仿真结果反馈到物理世界，实现在虚拟世界中对物理世界的反向控制。通过与物理设备的实时数据同步，同时将真实的工况完全映射到虚拟世界中，使得操作者可以在虚拟世界中如临其境的进行操作；与此同时远在异地的操作设备可以毫无延时的进行响应，完全还原虚拟世界中操作者的一举一动，实现将生产资源云化至虚拟世界中后经过虚拟世界的操作反向控制物理世界。

 

 

 

张星智介绍了他们的科研方向和科技成果，强调比较这是知识产权保护，攻克一个难关就申请一批专利。

 

 

 

张星智分享了对工业元宇宙的整体架构的理解，分共性问题、模式研究、关键技术、系统、应用等完整体系。

 

 

最后张星智说，目前我们也正协同国内生态伙伴，一同来规划打造工业元宇宙平台架构，基于底层的算力支持，我们将各类工业资源以统一的标准汇集、清洗与治理，并打造建模渲染、人工智能、时空内容编辑、交互设备及工业元宇宙低码平台等五大交互式工具链，将他们封装之后构建工业元宇宙生态服务平台，基于平台提供工业元宇宙技术培训服务、打造内容开发社群、形成工业元宇宙应用评估体系、完善内容开发数据资源库等，让个人用户和企业用户以近无代码和零建模基础也可以构建自己的工业元宇宙应用，从而构建整个工业元宇宙生态。