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--keyiyuceheshengchengxunihuanjingweilaizhuangtaidewuliganzhishipindeshenjingwangluo。rutongdayuyanmoxingyiyangshijiejichumoxingshuyujichuleimoxing。zheleimoxingshiyongbaokuowenben
、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、流liu程cheng甚shen至zhi戰zhan略lve調tiao整zheng的de結jie果guo。這zhe對dui企qi業ye現xian在zai習xi以yi為wei常chang的de決jue策ce體ti係xi，帶dai來lai全quan新xin的de挑tiao戰zhan。企qi業ye如ru何he擁yong抱bao世shi界jie模mo型xing
？本ben刊kan邀yao請qing理li特te谘zi詢xun相xiang關guan專zhuan家jia
，就jiu世shi界jie模mo型xing、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
、人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)，實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)生(sheng)產(chan)和(he)運(yun)營(ying)。二(er)是(shi)虛(xu)擬(ni)協(xie)作(zuo)
，即(ji)通(tong)過(guo)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)和(he)增(zeng)強(qiang)現(xian)實(shi)等(deng)技(ji)術(shu)，實(shi)現(xian)跨(kua)地(di)域(yu)的(de)團(tuan)隊(dui)協(xie)作(zuo)和(he)遠(yuan)程(cheng)工(gong)作(zuo)。三(san)是(shi)數(shu)據(ju)驅(qu)動(dong)
，工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)注(zhu)重(zhong)利(li)用(yong)大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)集(ji)成(cheng)，優(you)化(hua)決(jue)策(ce)過(guo)程(cheng)，提(ti)升(sheng)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。四(si)是(shi)創(chuang)新(xin)與(yu)定(ding)製(zhi)化(hua)，即(ji)在(zai)工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)探(tan)索(suo)新(xin)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)，提(ti)供(gong)個(ge)性(xing)化(hua)和(he)定(ding)製(zhi)化(hua)的(de)產(chan)品(pin)和(he)服(fu)務(wu)。五(wu)是(shi)教(jiao)育(yu)與(yu)培(pei)訓(xun)
，即(ji)利(li)用(yong)工(gong)業(ye)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)的(de)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)等(deng)技(ji)術(shu)
，提(ti)供(gong)沉(chen)浸(jin)式(shi)教(jiao)育(yu)和(he)培(pei)訓(xun)
，提(ti)高(gao)員(yuan)工(gong)技(ji)能(neng)和(he)安(an)全(quan)意(yi)識(shi)。

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。

傳chuan統tong的de戰zhan略lve決jue策ce很hen難nan應ying對dui這zhe些xie挑tiao戰zhan，因yin為wei它ta通tong常chang依yi賴lai於yu對dui複fu雜za係xi統tong的de過guo度du簡jian單dan化hua。這zhe意yi味wei著zhe它ta經jing常chang錯cuo過guo意yi想xiang不bu到dao的de係xi統tong影ying響xiang
，反fan應ying滯zhi後hou
，無wu法fa足zu夠gou快kuai地di預yu測ce和he反fan應ying快kuai速su的de變bian化hua。工gong業ye元yuan宇yu宙zhou提ti供gong了le一yi種zhong可ke能neng性xing
，允yun許xu公gong司si基ji於yu動dong態tai、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ye4.0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、ziyuanhezuzhi。tajiangchaoyuegongsidejiexian，baokuozhenggegongsihezuohuobanshengtaixitongdexiangguancanyuzhe，baokuoshangyouhexiayou，yijitamenzhijiedehudong。zuizhonghaikenengbaokuogongsiyunyingsuochudegengguangfandehuanjing。taxuyaobeigoujianweiyigefuzadexitong，yibiannenggouduixianshihedongtaidexitongxingweijinxingjianmo。guangfande“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”技ji術shu模mo塊kuai提ti供gong支zhi持chi。在zai很hen大da程cheng度du上shang，這zhe些xie技ji術shu已yi經jing存cun在zai。然ran而er，它ta們men都dou需xu要yao進jin一yi步bu發fa展zhan，以yi應ying對dui日ri益yi增zeng長chang的de數shu據ju規gui模mo和he複fu雜za性xing。增zeng加jia的de計ji算suan能neng力li本ben身shen是shi實shi現xian非fei常chang大da的de
、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2020年(nian)，全(quan)球(qiu)知(zhi)名(ming)的(de)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)企(qi)業(ye)拜(bai)耳(er)集(ji)團(tuan)，通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)前(qian)沿(yan)的(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)
，對(dui)其(qi)商(shang)業(ye)戰(zhan)略(lve)進(jin)行(xing)了(le)重(zhong)大(da)調(tiao)整(zheng)。該(gai)技(ji)術(shu)涉(she)及(ji)創(chuang)建(jian)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)的(de)精(jing)確(que)虛(xu)擬(ni)副(fu)本(ben)
，使(shi)得(de)拜(bai)耳(er)能(neng)夠(gou)在(zai)一(yi)個(ge)安(an)全(quan)的(de)數(shu)字(zi)環(huan)境(jing)中(zhong)模(mo)擬(ni)和(he)測(ce)試(shi)不(bu)同(tong)的(de)業(ye)務(wu)場(chang)景(jing)。

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？

企qi業ye需xu要yao在zai更geng長chang遠yuan的de數shu字zi轉zhuan型xing規gui劃hua的de背bei景jing下xia考kao慮lv其qi工gong業ye元yuan宇yu宙zhou戰zhan略lve。除chu非fei數shu字zi化hua已yi經jing相xiang當dang成cheng熟shu，否fou則ze企qi業ye無wu法fa輕qing易yi地di跨kua越yue到dao完wan全quan的de工gong業ye元yuan宇yu宙zhou實shi施shi。

meijiaqiyedouyouzishendefazhansuqiuhebutongdefazhanjieduan
，yincibutongqiyesuoshiyongdefazhanzhanlveshibuyiyangde。jiyuduonianfuwuqiyedeshijian，litejianyiqiyeguanlicengkeyixiancongyixiasangebuzhoukaolvzishendeshuzihuazhanlve
、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：

naxieqianzaideyingyongchengxuheyingyonganlihuizengjiazuidadejiazhi
？gongyeyuanyuzhoudezuichuyingyongkenengshikecaozuoxingde，mubiaoshisuizheshijiandetuiyikuozhandaogengjuzhanlveyiyideyingyong。jintianzaijishushangyijingkexingdeshishenme，eryuzhiduiying，weilaijinianzuijuqianlideyoushishenme？zhengruwomensuokandaode，jinguanmuqianyouxuduokexingdejihui，dandaguimofuzagongyexitongmonirengyouyiduanluyaozou。zaiwunianyishangdeguihuazhong
，qiyegongyeyuanyuzhouyingyongchengxudeyuanjinghemubiaoshishenme
？weilaideguimohendachengdushangqujueyugongsiyijingchengnuodeshuzihuazhuanxingguimo。

zaizhidingluxiantushi
，gongsiyinggaibimianzaiyikaishijiucaiquguoyuqiangshidexiangxijianmo，yimianjinguchuqidejinzhan。chuleyonglibenshen
，luxiantuhaiyinggaikaolvxuyaonaxiexinliuchenglaifangwen
、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
、buxuyaowaibuliyixiangguanzheguangfancanyudechushishidianxiangmu。duirenyuandedeguanlishiguanjian
，liru，xindejiaosehejinengxuyaozaihenchangyiduanshijianneidedaoqiyedezhichi。

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：qukuailiantigongleyigequzhongxinhuadeshujucunchuheyanzhengjizhi，keyiquebaoshujudeanquanxinghebukecuangaixing。zheyouzhuyujianlihezuohuobanjiandexinren，bingcujinshujudegongxiang。goujiananquandewangluojiagou：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。