工業元宇宙:知能製造の未来形態を展望する

リード

図1工業元宇宙賦能の工業シーンを展望する

出典:サイディコンサルタント2022,03

（一）研究開発設計

現段階で工業ソフトウェアを利用して製品設計を行うよりも、工業元宇宙関連技術の応用下の研究開発設計は製品開発効率をより大きく向上させ、製品開発コストを低減する。製品設計の面では、工業元宇宙プラットフォームを通じて製品応用時の環境要素を制御することができ、工業元宇宙プラットフォームで設計した製品モデルに基づいて製品各部品の作用方式に対して直観的で正確なシミュレーションを行い、製品性能を効果的に検証することができる。協同設計の面では、工業元宇宙は地域の制限を破り、多方面の協同設計をサポートすることができ、ユーザーも工業元宇宙プラットフォームで製品設計に参加し、その設計の製品を体験することができる。ユーザー体験の面では、工業元宇宙プラットフォームの製品研究開発はユーザーの深層参加を経て、ユーザーの需要に近づき、ユーザー体験をより大きく強化することができる。

（二）生産の最適化

工業元宇宙プラットフォームを通じて、仮想知能工場の建設と運営過程を浸透的に体験することができ、仮想知能工場における設備、生産ラインとリアルタイムで相互作用を行い、生産プロセスをより直観的に、便利に最適化し、知能排出を展開することができる。インテリジェント工場建設前期には、工業元宇宙プラットフォームを利用して、現実のインテリジェント工場の建築構造、生産ラインの配置、生産プロセス、設備構造と一致する仮想インテリジェント工場を建設することができ、それによって生産能力配置、設備構造、人員動線などの面での合理性の早期検証を実現することができる。インテリジェント工場の生産過程におけるいかなる変動に対しても、仮想インテリジェント工場でシミュレーションを行い、生産状態を予測し、生産プロセスの最適化を実現することができる。例えば、BMWと英偉達は仮想工場に関する協力を展開しており、BMWは英偉達元宇宙プラットフォーム(Omniverseプラットフォーム)を導入して31の工場生産を協調し、BMWの生産計画効率を30%向上させることが期待されている。

（三）設備運行メンテナンス

現段階のビッグデータ分析による予測メンテナンスに比べて、工業元宇宙に基づく設備メンテナンスは空間制限を破り、設備メンテナンス応答効率とサービス品質を効果的に向上させることができる。工業元宇宙プラットフォームが構築した仮想空間では、運営・維持人員は地域の制限を受けず、生産設備に問題が発生した場合、遠隔でリアルタイムに設備状況を確認し、問題をタイムリーに修復することができる。難易度が高く、複雑度の高い設備問題については、工業元宇宙プラットフォームを通じて世界各地の専門家を集め、解決策を共同で検討し、生産性を高めることができる。

（四）製品テスト

応用基準が高く、テストの要求が複雑な製品に対して、工業元宇宙は仮想環境を提供して試験検証と製品性能テストを展開することができる。虚実な結合を通じて物理空間と仮想空間の同期テストを実現し、製品の内外部の変化をより直感的に感じ、テスト認証効率と正確性を高める。例えば、民用消費級チップ製品に対して、車規級AIチップは作業環境が変化し、安全性の要求が高い要素のため、機能設計が複雑で、その研究開発、テスト、認証の流れが非常に厳しく、多くの国際国内業界の基準を満たす必要がある。工業元宇宙は車規級AIチップに仮想テスト空間を提供することができ、エンジニアは低いコストで車規級AIチップをテストすることができ、AIチップを搭載した自動運転自動車をシミュレートし、体験することができ、車規級AIチップのテスト、認証効率を高めることができる。

（五）技能訓練

工業元宇宙は効果的に教育訓練の効率を高めることができて、高等大学、企業などの組織のために学生、従業員の専門技能を訓練する仮想設備を提供して、学生にもっと直観的に生産設備を操作させます。同時に、地震、火災などの極端な特殊な状況に対して、工業元宇宙プラットフォームを通じて仮想空間を構築することができ、関係者が脱出ルートを演習し、事故処理方法を検証することができる。

三、基礎を築き、「工業元宇宙」時代の到来を迎える

工業元宇宙は現実世界と仮想世界が互いに通じ合う発展を作り出し、虚実融合が互いに影響する形態を呈し、強大な計算力、ネットワークなどの基礎技術をベースとし、強大なチップ、センサ、光学レンズ、VR/AR設備などのハードウェア設備が工業元宇宙の想像と発展を支える必要がある。工業元宇宙の概念の実行から応用を促進するために、多方面の研究と建設をさらに展開する必要がある。工業元宇宙に対して、私達は政府と企業が工業元宇宙関連技術を配置し発展することができることを提案して、過度に概念をほめないでください、基礎がしっかりしていないで“バブル”が多すぎることを避けます。

一方、デジタル化、計算力などの新型インフラ建設を加速させ、クラウドコンピューティング、ビッグデータ、人工知能などの基礎技術研究を強化しなければならない。第一に、デジタル化インフラ建設を持続的に推進し、「二千兆」ネットワークの配置と応用を推進し、工業企業が新型ネットワーク技術と先進的な適用技術を運用して企業ネットワークを改造建設することをサポートし、工業元宇宙に高帯域幅、低遅延、高信頼性のネットワークアクセス能力を提供する。第二に、データセンターの建設を加速させ、計算力向上行動を展開し、国家ハブノード間のネットワーク伝送路のさらなる開通を推進し、「東数西算」プロジェクトの実施を加速させ、地域間の計算力スケジューリングレベルを向上させる。第三に、大学、科学研究院所、企業などの組織がクラウドコンピューティング、ビッグデータなどの技術研究を推進することを奨励し、工業元宇宙転化のプロセスを加速させる。

一方、VR/ARなどの関連ハードウェア設備の研究開発と応用を強化し、光学レンズ、表示パネル、メイン制御チップ、センサ、メモリなどの重要設備技術のアップグレードを推進しなければならない。第一に、重要な核心技術の「掲示」行動を推進し、チップ、センサ、メモリなどの核心技術とツール設備の研究開発に対して特別研究課題を設立し、高等大学、科学研究院所、企業などの組織に向けて「掲示」を組織し、能力のある組織に弱い部分を囲んで自主研究開発または共同研究を展開することを呼びかけている。第二に、モデリング、シミュレーション類工業ソフトウェアの開発の推進を加速させ、基礎のある企業が設計類工業ソフトウェアの持続的な開発と完備を支持し、社会資本、産業基金が中国の研究開発設計類工業ソフトウェアの発展を支持することを奨励し、現在の中国の研究開発設計類工業ソフトウェアと国外の差を縮め、短板の補充を加速させ、元宇宙賦能工業のために基礎を築く。