智库研究 | 新质服务业典型业态介绍：工业元宇宙
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2024-10-31 17:53
北京
长城战略咨询自1995年起开始编制并发布《企业研究报告》，对科技创新、产业升级、区域发展、政府治理、创新理念等多个领域进行深度分析和发展研判。本篇文章基于企业研究报告总第396期《新质服务业的特征与典型业态》内容进行编辑，以馈读者。
结合对新质服务业的认知，基于长城战略咨询新经济数据底座对独角兽等新物种企业、新赛道发展的长期跟踪，综合考虑业态新颖性、创新活跃度、未来价值渗透力等因素，我们选取工业大模型、工业元宇宙、虚拟数字人、数据交易服务、AI for Science五大新质服务业典型业态进行重点剖析。本篇介绍工业元宇宙。![]( "金属质感分割线")
工业元宇宙即元宇宙在工业领域的落地与拓展，指在新一代人工智能技术引领下，将现实物理世界与虚拟数字世界紧密结合，通过XR（扩展现实）、AI（人工智能）、IoT（物联网）、云计算和数字孪生等技术深度融合，形成新型工业生态，借助新时代各类技术群的跨界融合，实现工业领域中“人、虚拟空间与现实空间”虚实映射和交互融合，进而实现工业全要素链、全产业链、全价值链智慧、协同、开放、服务、互联，构建形成复杂的复杂数字工业经济系统[1] 。工业元宇宙的发展历程可以追溯到虚拟现实（VR）概念的提出。1984年，杰伦·拉尼尔提出了“Virtual Reality——虚拟现实”概念，并创立了第一家VR创业公司VPL研究公司。此后，随着互联网、游戏、区块链等技术的不断发展，元宇宙的概念逐渐清晰并扩展至工业领域。在工业领域，工业元宇宙的发展依赖于多种前沿技术的集合，包括虚拟现实、增强现实、5G通信、大数据分析、AI智能等。这些技术为工业元宇宙提供了强大的支撑，推动了其在工业领域的应用和发展。现如今工业元宇宙是元宇宙市场中规模最大的细分领域。据预测，到2030年工业元宇宙市场规模将达到1000亿美元，远超消费级元宇宙的500亿美元和企业级元宇宙的300亿美元[2] 。Gartner预测，预计到2027年47%的企业会主动进入工业元宇宙行列。当前，工业元宇宙尚处于发展初期阶段，应用场景仍有待进一步扩充，市场参与主体包括国际科技巨头（如微软、Meta、英伟达）、龙头制造业企业（如西门子、海尔）及以AR公司、数字孪生技术公司等为代表的元宇宙垂直服务商（如灵伴科技）等。工业元宇宙是工业企业实现数实融合的新型载体。工业元宇宙不仅仅是技术的融合，更是新型工业数字空间、新型工业智慧互联系统以及数字经济与实体经济融合发展的载体。工业元宇宙不是构建与现实工业环境不同或相似的虚拟世界，而是构建一个和现实工业环境一模一样的“新型虚拟工业空间”。工业元宇宙不是完全的虚拟世界，它具备“虚实结合”和“实时协同”特征，是人、真实的生产机器、产品、数字虚拟体在三维空间的智慧、深度协同，允许用户进行内容生产和对虚拟世界编辑，可以使得身处异地的技术专家、操作工人、研发人员等在同一虚拟空间中进行真实、实时地交流协作。工业元宇宙重构了数字工业发展生态，推动数字经济和实体工业融合发展进入新阶段，是推动工业企业数字化、智能化转型的重要推手。工业元宇宙在工业系统的设备级、产线级、工厂级等各层级均可实现应用。在设备级，其应用场景包括设备状态的实时监测、关键设备的实时仿真、设备实时故障诊断、AR智能巡检、设备预测性维护等。在产线级，应用场景包括投产前的产线仿真验证、生产过程仿真监控，产品质量实时控制、物料智能跟踪配给、协同生产工艺分析、非接触式检测手段工艺等。在工厂级，应用场景包括园区数字孪生、物流网络建设规划仿真等。此外，还可用于实时协同研发、产品虚拟试用、工业仿真培训等[3] 。工业元宇宙技术的最新发展趋势主要体现在以下几个方面：技术创新推动发展：5G、云计算、人工智能等技术的不断发展，为工业元宇宙的应用提供了更强大的技术支持。例如，微软在XR（扩展现实）和AI（人工智能）的融合上进行了深入探索，以促进工业元宇宙的发展。应用场景不断拓展：除了在制造业、能源、交通等传统领域应用外，工业元宇宙还将在医疗、教育、金融等领域得到广泛应用。例如，针对离散型制造业，加速实现基于工业元宇宙的跨行业协同；针对流程型制造业，推动工业元宇宙在物料配方优化、工艺模拟仿真等关键场景中的应用。新型工业体系与生态构建：工业元宇宙是基于元宇宙核心基础设施和应用理念，构建的服务于工业经济的新型工业体系、工业生态和工业模式。它可以在虚拟世界中实现对工业全要素、全价值链、全产业链的全息展示和跨时空聚合，并叠加新的社交模式。
杭州灵伴科技有限公司创立于2014年，专注于人机交互技术产品，深耕5G+AI+AR领域的软硬件产品开发，其自主研发的AR硬件设备完美适配油气、制造业、汽车、化工等数十个细分行业场景，已在全球七十余个国家和地区投入使用。成立至今融资总额超20亿元，估值破10亿美元。赋能宁德核电站，打造了全球首座AR智能核电站，宁德核电站使用灵伴科技自主研发的一体式工业AR头环Rokid X-Craft配合企业工作流服务平台及专家协作服务平台，打造了“现场工程师+远程专家”协同的智慧检修模式，促使检修/操作环节的人力成本降低了50％，作业时间降低35%，远程验收成本大幅降低且验收效率提升50%。Unity Technologies：交互式实时内容创建和增长平台Unity Technologies总部位于美国，于2020年9月上市。成立初期以提供游戏引擎服务为主，现进军元宇宙领域，正成为覆盖多行业的通用实时3D引擎领导者。目前已基于Unity技术平台实现多领域工业元宇宙场景落地：在汽车领域，沃尔沃汽车、芬兰头显设备制造商Varjo与Unity联合创建沃尔沃汽车工厂园区的数字孪生，可以模拟车机的设计流程和车外环境；在港口服务领域，助力芬兰Sitowise公司打造数字港口，使用Unity开发的港口数字孪生可以在元宇宙空间中展现港口环境、天气、车辆位置、路径等现实信息；在建筑设计领域，可在VR中对建筑进行设计或模拟施工，美国建筑企业Mortenson使用Unity平台的交互式虚拟现实(VR)技术和360度全景视频功能，进行医院的创新设计工作。工业元宇宙不仅是技术的集合体，更是新型工业生态的构建者。它打破了现实与虚拟的界限，让工业全要素、全产业链、全价值链在虚拟世界中得以全息展示和跨时空聚合，从而推动了数字经济与实体经济的深度融合。未来，随着5G、云计算、人工智能等技术的进一步发展，工业元宇宙的应用场景将持续拓展，并将推动新型工业体系与生态的构建，为工业经济注入新的活力与动能。[2] 数据来源：麻省理工科技评论洞察《新兴的工业元宇宙》[3] 资料来源：工业和信息化部工业文化发展中心《2023工业元宇宙白皮书》本文节选自长城战略咨询企业研究报告总第396期
（报告作者：徐欢、沈文琦、曹星、周鑫）
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