在剛剛閉幕的2025年CES大會上
，英偉達發布了Cosmos世界基礎模型--可(ke)以(yi)預(yu)測(ce)和(he)生(sheng)成(cheng)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)未(wei)來(lai)狀(zhuang)態(tai)的(de)物(wu)理(li)感(gan)知(zhi)視(shi)頻(pin)的(de)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)。如(ru)同(tong)大(da)語(yu)言(yan)模(mo)型(xing)一(yi)樣(yang)世(shi)界(jie)基(ji)礎(chu)模(mo)型(xing)屬(shu)於(yu)基(ji)礎(chu)類(lei)模(mo)型(xing)。這(zhe)類(lei)模(mo)型(xing)使(shi)用(yong)包(bao)括(kuo)文(wen)本(ben)、圖像、視頻和運動在內的輸入數據來生成和仿真虛擬世界，以準確模擬場景中物體的空間關係及其物理交互。

【編者按】通過世界基礎模型
，我們可以在數字世界部署工業元宇宙
，重建工業企業的全部生產工藝，通過模擬仿真即時呈現企業的工藝、liuchengshenzhizhanlvetiaozhengdejieguo。zheduiqiyexianzaixiyiweichangdejuecetixi
，dailaiquanxindetiaozhan。qiyeruheyongbaoshijiemoxing
？benkanyaoqinglitezixunxiangguanzhuanjia
，jiushijiemoxing、工業元宇宙如何為企業創造價值，以及企業如何規劃工業元宇宙的部署
，展開討論。

從工業4.0到工業元宇宙

工業元宇宙關注的是使用虛擬化技術更好地執行各種工業任務，旨在實現更高的運營效率和效果
、更低的成本和更好的質量。工業元宇宙到底是一個全新的概念？抑或僅僅是現有數字技術在工業4.0概念下的新標簽？

工業4.0指的是“第四次工業革命”，於2015年被首次提出，以概括網絡信息技術所產生的變革性影響。那麼為什麼人們將關注的重點從工業4.0轉移到工業元宇宙呢
？筆者認為有以下5點原因值得思考。

一是技術融合
，工業元宇宙結合了5G、物聯網、rengongzhinengdengxianjinjishu
，shixiangenggaoxiaodeshengchanheyunying。ershixunixiezuo
，jitongguoxunixianshihezengqiangxianshidengjishu，shixiankuadiyudetuanduixiezuoheyuanchenggongzuo。sanshishujuqudong，gongyeyuanyuzhouzhuzhongliyongdashujufenxihejicheng，youhuajueceguocheng，tishengshengchanxiaolvhechanpinzhiliang。sishichuangxinyudingzhihua，jizaigongyeyuanyuzhouzhongtansuoxindeshangyemoshi，tigonggexinghuahedingzhihuadechanpinhefuwu。wushijiaoyuyupeixun，jiliyonggongyeyuanyuzhouzhongdexunixianshidengjishu，tigongchenjinshijiaoyuhepeixun


，tigaoyuangongjinengheanquanyishi。

這五個維度概括了工業元宇宙轉型的核心要素，旨在推動產業的持續創新和升級。

如圖 1所示，作為工業4.0組成部分的許多技術與工業元宇宙也高度相關，包括人工智能、物聯網、信息物理係統、區塊鏈、虛擬工作場所和數字孿生。事實上

，虛擬模型

、仿真技術和數字孿生在工業生產中的運用已經存在了近十年之久，而數字設計工具的時間則更長。

圖 1 與工業元宇宙相關的工業4.0技術

那麼，工業元宇宙有什麼亮點呢
？它的不同之處在於，關鍵技術的融合使得模擬仿真能力產生了質的變化（圖 2）。

圖 2 工業元宇宙技術的發展和融合

到目前為止，數字孿生主要用於離散的產品、零部件
、生產線或工廠，主要針對操作和維護性能的改進。但隨著複雜係統仿真、數據可視化和人工智能的進一步發展
，加上物聯網（IoT）和協作技術的持續改進，在算力不斷增強的支持下，數字孿生連接多個設施和係統的可能性正在成為逐步增強。

這將數字仿真從操作改進和設計輔助工具的層麵進行了擴展和提升
，成為跨係統乃至整個全球工業企業進行戰略決策的關鍵工具。

為什麼企業應該持續追求工業元宇宙？

過去幾年

，工業係統的複雜性急劇增加。在過去兩年，企業數據的體量就增長了40%以上，超過2Pb
，合作夥伴網絡的複雜性也大幅增加。與此同時
，變化的速度和不可預測性正在加快。人類認知的局限性意味著，在這些快速變化、不可預測的係統中做出正確的決定是困難的。更重要的是，可持續性的必要性意味著端到端的複雜工業係統控製正變得越來越重要。

chuantongdezhanlvejuecehennanyingduizhexietiaozhan，yinweitatongchangyilaiyuduifuzaxitongdeguodujiandanhua。zheyiweizhetajingchangcuoguoyixiangbudaodexitongyingxiang，fanyingzhihou
，wufazugoukuaidiyucehefanyingkuaisudebianhua。gongyeyuanyuzhoutigongleyizhongkenengxing，yunxugongsijiyudongtai、前瞻性、全係統的方法做出明智的管理層決策。這將更快、更有效地確定業績改進計劃和變化的影響
，並有助於管理總體效應和實現可持續增長。

即使是在短期內
，工業元宇宙的商業利益也是顯而易見的。

正(zheng)如(ru)我(wo)們(men)所(suo)指(zhi)出(chu)的(de)
，即(ji)使(shi)完(wan)全(quan)連(lian)接(jie)的(de)全(quan)工(gong)業(ye)係(xi)統(tong)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)還(hai)需(xu)要(yao)幾(ji)年(nian)時(shi)間(jian)，企(qi)業(ye)仍(reng)然(ran)可(ke)以(yi)從(cong)現(xian)有(you)應(ying)用(yong)中(zhong)獲(huo)得(de)顯(xian)著(zhu)的(de)好(hao)處(chu)，其(qi)中(zhong)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)與(yu)工(gong)業(ye)4.0重疊。相關應用方向可以分為四個類別。

一是優化。工業元宇宙可以用於改進運營和維護、產品質量
、供應鏈和客戶服務等。二是培訓。包括使用虛擬現實等工具開展運營、安全、遠程和產品等相關領域的培訓。三是工業元宇宙可作為技術工具，如設計/施工一體化、資產檢查/維護和遠程故障排除等。四是將其作為管理工具，如開展虛擬會議

，進行工作協作、交易和交互等。

隨著數字孿生從離散的工廠延伸到整個工業係統
，其影響將遠超生產力和效率的範疇，它所帶來的更有效的戰略決策將對整體增長、利潤率和股東價值產生更大的潛在影響。米其林公司應用數字孿生技術，優化全球采購戰略的做法
，可以提供一個有益的借鑒。

全球輪胎製造商米其林擁有70家生產工廠，業務遍及170多個國家，產品型號不斷增加。2021年，公司的物流成本為19億歐元。由於米其林的戰略是在銷售點附近製造產 品，全球采購是一個重大挑戰。米其林正在尋找一種方法來交互測試不同的采購策略和方案，以確定能夠優化成本
、服務質量、碳足跡和庫存水平的最佳行動。

盡管米其林在產品開發中使用數字孿生已有約30年的曆史，但鑒於全球采購係統的複雜性
，包括其多個元素、關係和嵌套子係統，米其林尚未將該技術應用於采購係統。

米其林與技術服務方Cosmo Tech合作，構建了一個複雜的全球采購係統數字模型，包括服務水平、二氧化碳排放、庫存、分銷和工廠產能等關鍵指標。這涵蓋了1700個產品型號，所有產品都在一個複雜的製造和分銷矩陣中。這一“模擬數字孿生”使米其林能夠運行8萬多次模擬，每個模擬有3000多個不同和動態的決策變量， 並內置優化算法來確定要采用的最佳策略。

由此，米其林能夠為未來五年確定一個可行的戰略采購計劃，該計劃將使其物流成本每年減少1000萬歐元。這也使全球利潤率優化了幾個百分點

，並將運輸和海關成本降低了60%以上。

如何更好地實現信息技術的實用化

基於模擬能力逐步升級的情況，我們可以將工業元宇宙定義為：“一個互聯的、全係統數字孿生生態係統，具有與環境中的真實世界交互的功能，使決策者能夠更好地了解過去和預測未來。”

工業元宇宙的核心是“全係統數字孿生”，它最終可能代表一個完整的端到端產業係統
，不僅包括有形資產
，還包括流程、功能、資(zi)源(yuan)和(he)組(zu)織(zhi)。它(ta)將(jiang)超(chao)越(yue)公(gong)司(si)的(de)界(jie)線(xian)，包(bao)括(kuo)整(zheng)個(ge)公(gong)司(si)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)相(xiang)關(guan)參(can)與(yu)者(zhe)
，包(bao)括(kuo)上(shang)遊(you)和(he)下(xia)遊(you)，以(yi)及(ji)他(ta)們(men)直(zhi)接(jie)的(de)互(hu)動(dong)。最(zui)終(zhong)還(hai)可(ke)能(neng)包(bao)括(kuo)公(gong)司(si)運(yun)營(ying)所(suo)處(chu)的(de)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)環(huan)境(jing)。它(ta)需(xu)要(yao)被(bei)構(gou)建(jian)為(wei)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)係(xi)統(tong)
，以(yi)便(bian)能(neng)夠(gou)對(dui)現(xian)實(shi)和(he)動(dong)態(tai)的(de)係(xi)統(tong)行(xing)為(wei)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)。廣(guang)泛(fan)的(de)“假設”模擬功能是它的關鍵部分。模擬不僅基於過去的數據，還基於現在和未來的數據。

圖 3顯示了支持此功能的五個關鍵技術模塊
，並由計算能力也就是“算力”jishumokuaitigongzhichi。zaihendachengdushang
，zhexiejishuyijingcunzai。raner，tamendouxuyaojinyibufazhan，yiyingduiriyizengchangdeshujuguimohefuzaxing。zengjiadejisuannenglibenshenshishixianfeichangdade、相互連接的數字孿生模擬的關鍵因素。

圖 3 工業元宇宙的功能和模塊

總zong體ti而er言yan，這zhe幅fu圖tu景jing表biao明ming，在zai真zhen正zheng的de全quan係xi統tong數shu字zi孿luan生sheng技ji術shu可ke行xing之zhi前qian，還hai需xu要yao五wu年nian甚shen至zhi更geng長chang的de時shi間jian，但dan是shi在zai此ci期qi間jian

，涉she及ji日ri益yi複fu雜za的de係xi統tong的de數shu字zi孿luan生sheng的de中zhong間jian步bu驟zhou仍reng然ran是shi可ke行xing的de。

早在2020nian
，quanqiuzhimingdeshengmingkexueqiyebaierjituan，tongguocaiyongqianyandeshuziluanshengjishu，duiqishangyezhanlvejinxinglezhongdatiaozheng。gaijishushejichuangjiangongsishengchansheshidejingquexunifuben，shidebaiernenggouzaiyigeanquandeshuzihuanjingzhongmoniheceshibutongdeyewuchangjing。

據拜耳作物科學公司數據卓越中心的負責人納文·辛格拉（Naveen Singla）介紹，數字孿生技術的應用極大地推進了公司業務流程的重新思考，它允許通過機器學習和模擬技術來優化決策過程。

利用這項技術，拜耳已經成功構建了其在北美的九個玉米種子生產基地的虛擬模型。這些詳盡的模型涵蓋了設備
、流程、產品流特性
、物料清單和操作規則等關鍵要素。通過這些模型

，公司能夠進行複雜的"假設"分析

，快速評估新產品推出或定價策略變化可能帶來的影響。

辛格拉還提到，數字孿生技術在幫助公司做出資本購買決策、製定長期商業計劃
、發現新的創新機會以及改進流程方麵發揮了重要作用。他強調
，這項技術使得公司能夠將長達10個月的運營流程分析壓縮至短短兩分鍾內
，極大地提高了決策效率。

企業應該如何應對？

qiyexuyaozaigengchangyuandeshuzizhuanxingguihuadebeijingxiakaolvqigongyeyuanyuzhouzhanlve。chufeishuzihuayijingxiangdangchengshu，fouzeqiyewufaqingyidikuayuedaowanquandegongyeyuanyuzhoushishi。

每(mei)家(jia)企(qi)業(ye)都(dou)有(you)自(zi)身(shen)的(de)發(fa)展(zhan)訴(su)求(qiu)和(he)不(bu)同(tong)的(de)發(fa)展(zhan)階(jie)段(duan)，因(yin)此(ci)不(bu)同(tong)企(qi)業(ye)所(suo)適(shi)用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)戰(zhan)略(lve)是(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)的(de)。基(ji)於(yu)多(duo)年(nian)服(fu)務(wu)企(qi)業(ye)的(de)實(shi)踐(jian)，理(li)特(te)建(jian)議(yi)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)層(ceng)可(ke)以(yi)先(xian)從(cong)以(yi)下(xia)三(san)個(ge)步(bu)驟(zhou)考(kao)慮(lv)自(zi)身(shen)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)戰(zhan)略(lve)、工業元宇宙規劃等長期議題：

一是
，重新審視企業目前的數字化戰略、曆程和定位。企業需要為其整個數字化規劃設置明確的願景和路徑。了解現階段企業在數字化進程中的位置有助於確定：

在開始工業元宇宙開發之前，在數字化基礎方麵還需要做些什麼（例如數據可用性和基礎設備）？接下來應保持怎樣的步調更符合實際
？與數字化進程的後續進展保持方向一致的可行目標是什麼
？

二是
，發現增值機會並製定路線圖。在已有眾多應用程序和用例的情況下，公司在製定路線圖時應考慮：

哪(na)些(xie)潛(qian)在(zai)的(de)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)和(he)應(ying)用(yong)案(an)例(li)會(hui)增(zeng)加(jia)最(zui)大(da)的(de)價(jia)值(zhi)
？工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)的(de)最(zui)初(chu)應(ying)用(yong)可(ke)能(neng)是(shi)可(ke)操(cao)作(zuo)性(xing)的(de)，目(mu)標(biao)是(shi)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)擴(kuo)展(zhan)到(dao)更(geng)具(ju)戰(zhan)略(lve)意(yi)義(yi)的(de)應(ying)用(yong)。今(jin)天(tian)在(zai)技(ji)術(shu)上(shang)已(yi)經(jing)可(ke)行(xing)的(de)是(shi)什(shen)麼(me)，而(er)與(yu)之(zhi)對(dui)應(ying)，未(wei)來(lai)幾(ji)年(nian)最(zui)具(ju)潛(qian)力(li)的(de)又(you)是(shi)什(shen)麼(me)？正(zheng)如(ru)我(wo)們(men)所(suo)看(kan)到(dao)的(de)
，盡(jin)管(guan)目(mu)前(qian)有(you)許(xu)多(duo)可(ke)行(xing)的(de)機(ji)會(hui)
，但(dan)大(da)規(gui)模(mo)複(fu)雜(za)工(gong)業(ye)係(xi)統(tong)模(mo)擬(ni)仍(reng)有(you)一(yi)段(duan)路(lu)要(yao)走(zou)。在(zai)五(wu)年(nian)以(yi)上(shang)的(de)規(gui)劃(hua)中(zhong)，企(qi)業(ye)工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)的(de)願(yuan)景(jing)和(he)目(mu)標(biao)是(shi)什(shen)麼(me)
？未(wei)來(lai)的(de)規(gui)模(mo)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)取(qu)決(jue)於(yu)公(gong)司(si)已(yi)經(jing)承(cheng)諾(nuo)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)規(gui)模(mo)。

在zai製zhi定ding路lu線xian圖tu時shi
，公gong司si應ying該gai避bi免mian在zai一yi開kai始shi就jiu采cai取qu過guo於yu強qiang勢shi的de詳xiang細xi建jian模mo
，以yi免mian禁jin錮gu初chu期qi的de進jin展zhan。除chu了le用yong例li本ben身shen，路lu線xian圖tu還hai應ying該gai考kao慮lv需xu要yao哪na些xie新xin流liu程cheng來lai訪fang問wen、更新、分析

、解釋和處理所需的數據。

三(san)是(shi)，實(shi)施(shi)試(shi)點(dian)，采(cai)用(yong)測(ce)試(shi)和(he)學(xue)習(xi)方(fang)法(fa)
，主(zhu)動(dong)管(guan)理(li)變(bian)化(hua)。一(yi)種(zhong)靈(ling)活(huo)且(qie)反(fan)應(ying)迅(xun)速(su)的(de)測(ce)試(shi)和(he)學(xue)習(xi)方(fang)法(fa)將(jiang)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)從(cong)小(xiao)項(xiang)目(mu)開(kai)始(shi)
，選(xuan)擇(ze)容(rong)易(yi)複(fu)製(zhi)、回報時間相對較短、不bu需xu要yao外wai部bu利li益yi相xiang關guan者zhe廣guang泛fan參can與yu的de初chu始shi試shi點dian項xiang目mu。對dui人ren員yuan的de的de管guan理li是shi關guan鍵jian，例li如ru，新xin的de角jiao色se和he技ji能neng需xu要yao在zai很hen長chang一yi段duan時shi間jian內nei得de到dao企qi業ye的de支zhi持chi。

litezixunzengzaifuwuyijiaguojilingxiandeguidaojiaotongyunshuqiyedeguochengzhongfaxian，qiyekeyianzhaochangguisiluzhidingzishendeshuzihuazhanlvehegongyeyuanyuzhouguihua，yekeyizaineibubiangezulijiaodadeqingkuangxia，suoxiaobiangefanwei，yishidianweiqierukou，yanzhengsiluhefangxiang。

由you於yu工gong業ye元yuan宇yu宙zhou的de價jia值zhi不bu僅jin通tong過guo內nei部bu運yun營ying實shi現xian，還hai通tong過guo合he作zuo夥huo伴ban生sheng態tai係xi統tong實shi現xian。這zhe就jiu需xu要yao與yu商shang業ye合he作zuo夥huo伴ban共gong享xiang比bi之zhi前qian多duo得de多duo的de數shu據ju
，這zhe需xu要yao企qi業ye接jie受shou一yi種zhong新xin的de思si維wei方fang式shi和he文wen化hua。在zai過guo往wang的de項xiang目mu實shi施shi過guo程cheng中zhong，理li特te谘zi詢xun發fa現xian相xiang對dui於yu長chang期qi性xing的de戰zhan略lve規gui劃hua，企qi業ye主zhu通tong常chang麵mian臨lin一yi些xie短duan期qi的de挑tiao戰zhan
，這zhe些xie挑tiao戰zhan可ke能neng是shi心xin理li上shang的de、預期上的風險
，很可能會拖累企業的數字化轉型進程，讓企業主躊躇不前。

企業應該清楚地向合作夥伴展示互惠互利的好處：例如更快的客戶響應
、更少的營運資金、更順暢的客戶或供應商接口以及更好地管理可持續影響。數據管理標準以及足夠的數據安全也是關鍵。

可是信任是貴的貨幣，如何能夠有效的促進合作夥伴之間的數據共享呢
？理特谘詢結合相關的項目經驗，給出以下10大建議，它不能解決所有問題，但一定可以促進數據的共享：

建立統一的數據標準：hezuohuobanzhijianxuyaojianlitongyideshujugeshihebiaozhun
，yiquebaoshujudehucaozuoxingheyizhixing。zhekeyitongguozhidingxingyebiaozhunhuocaiyongtongyongdeshujujiaohuangeshilaishixian。shiyongqukuailianjishu：區qu塊kuai鏈lian提ti供gong了le一yi個ge去qu中zhong心xin化hua的de數shu據ju存cun儲chu和he驗yan證zheng機ji製zhi，可ke以yi確que保bao數shu據ju的de安an全quan性xing和he不bu可ke篡cuan改gai性xing。這zhe有you助zhu於yu建jian立li合he作zuo夥huo伴ban間jian的de信xin任ren，並bing促cu進jin數shu據ju的de共gong享xiang。構gou建jian安an全quan的de網wang絡luo架jia構gou：工業元宇宙需要一個強大的網絡安全架構來保護數據傳輸和存儲。這可能包括使用加密技術、虛擬專用網絡（VPN）和防火牆等。開發協作平台：利用工業元宇宙中的虛擬空間
，合作夥伴可以共同開發和使用協作平台，如虛擬現實（VR）和增強現實（AR）應用
，這些平台可以提供直觀的協作環境。實施數據訪問控製：通tong過guo實shi施shi嚴yan格ge的de數shu據ju訪fang問wen控kong製zhi和he權quan限xian管guan理li
，可ke以yi確que保bao隻zhi有you授shou權quan的de合he作zuo夥huo伴ban能neng夠gou訪fang問wen特te定ding的de數shu據ju集ji，從cong而er保bao護hu數shu據ju隱yin私si和he安an全quan。采cai用yong雲yun技ji術shu：雲技術提供了可擴展和靈活的數據存儲解決方案，合作夥伴可以通過雲服務共享數據，同時保持數據的實時更新和同步。使用APIs和集成工具：通過應用程序編程接口（APIs）和集成工具
，實現不同係統和平台之間的無縫數據交換。增強數據可視化：通過高級的數據可視化工具

，合作夥伴可以更直觀地理解數據

，這有助於促進跨組織的數據共享和討論。建立信任機製：在合作夥伴之間建立信任機製
，如通過第三方審計和合規性檢查，可以增加合作夥伴共享數據的信心。持續的溝通和教育：持續的溝通和教育可以幫助合作夥伴了解數據共享的好處、最佳實踐和潛在風險，從而促進更廣泛的數據共享。

通過這些方法，工業元宇宙可以為合作夥伴提供一個安全、可靠且高效的環境，以實現數據的共享和協作
，從而推動整個生態係統的創新和增長。