美国新西部大学唐坚教授，杨雪教授对中国未来工业元宇宙的探讨
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工業元宇宙是與實業和產業結合,形成元宇宙+產業模式,是工業最有潛力的發展方向,是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量。 2022年7月8日,上海市政府發布《上海市培育“元宇宙”新賽道行動方案(2022—2025年)》,提出“推動建設各具特色的‘元宇宙’產業園區,打造一批創新服務平台。”2022年10月8日,《上海市製造業數字化轉型實施方案》正式印發,提出“上海將加快工業元宇宙創新應用”。作為上海數字經濟的發展“高地”,浦東新區的科技創新支撐、硬核企業扎推、高端人才匯聚等優勢,非常有利於工業元宇宙的構建發展。展望未來,浦東新區將充分發揮“引領區”王牌作用,主動擁抱工業元宇宙發展機遇,用好用足“引領區”的各項優勢,積極構建工業元宇宙,推進“引領區”產業轉型升級。
一、引領區構建工業元宇宙的優勢
1.科技創新支撐優勢
2021年8月10日,浦東新區政府正式發布《浦東新區建設國際科技創新中心核心區“十四五”規劃》,提出“到2025年,浦東全社會研發經費投入年均增長超過10%,市級以上科技公共服務平台超過250個,每萬人高價值發明專利擁有量超過50件,創新型孵化器超過200家,高新技術企業年均新認定超過2000家,各類科普基地超過100家。”未來,浦東將集中攻關集成電路、生物醫藥、人工智能、航空航天、智能汽車、智能製造、機器人、工業軟件、新材料和綠色低碳等硬核產業核心技術。工業元宇宙的構建,離不開科技創新的支撐作用;國際科技創新中心核心區的建設,必定會從科技創新方面為浦東新區工業元宇宙的發展壯大提供強有力的保障。
2.硬核企業扎推優勢
近年來,浦東新區重點發展“中國芯”“創新藥”“智能造”“藍天夢”“未來車”“數據港”六大硬核產業,2021年全區六大硬核產業規模總量邁上萬億級。在硬核產業不斷發展的同時,更是吸引大量硬核企業聚集於此。比如,“張江數鏈”產業創新園集聚了高通、賽靈思、德州儀器、英偉達、七牛雲、維智、亮風颱等一批龍頭企業,各類元宇宙創新創業主體超過500家,產業鏈上下游企業更是達到1600多家,為浦東新區培育壯大工業元宇宙新賽道,奠定了堅實的基礎。
3.高端人才匯聚優勢
人才資源是第一戰略資源。黨的十八大以來,浦東新區不斷創新人才制度,先後出台了人才“14條”、海外人才“9條”、人才發展“35條”等一系列人才新政,在人才領域實現了許多全國首創性改革,吸引大量高端人才扎堆於浦東,為浦東新區構建工業元宇宙提供源源不斷的人才動力。以博士後科研工作站建設為例,截至目前浦東企業博士後科研工作站下設72家分站,覆蓋了生物醫藥、人工智能、集成電路、金融等行業的優質企業,累計招收培養博士後181人,成功出站107人,不僅有效滿足了企業科研發展的實際需求,解決了企業設站難問題,而且吸引了華為、西門子、复宏漢霖等一批知名企業設站,成為浦東博士後攬才的金字招牌。
二、工業元宇宙給傳統工業帶來的變化
1.工業元宇宙給汽車製造業帶來的變化
在汽車生產領域,主機廠可以通過數字孿生技術將物理工廠中的設備進行1:1孿生復制,並通過全息影像的形式進行投放,同時打通虛擬與現實設備之間的真實數據流通,物理工廠與虛擬工廠虛實共生。主機廠可以在虛擬世界中完成包括沖壓、焊接、塗裝、總裝、全車檢驗、試車等環節在內的汽車生產全流程仿真測試,並將各環節所產生的問題在虛擬車間中不斷改進,直到通過測試。通過測試後的數據將作為最終投產的真實參數,直接應用在物理設備中進行生產,從而以“虛實共生+全息製造”的方式為主機廠降本增效。據不完全統計,上汽、一汽、東風、長城、比亞迪、吉利、奇瑞、蔚來、小鵬、理想、合眾、福特等車企在積極探索元宇宙與汽車產業的融合場景,並進行了諸多嘗試。比如,寶馬集團在2021慕尼黑車展開幕前推出了JOYTOPIA的虛擬世界,觀眾可通過該虛擬世界“隔空”感受車輛的視覺亮點;長安歐尚和騰訊共同推出了汽車行業首個元宇宙數字藏品。長安歐尚Z6創造了領航員小歐、YYDS數字孿生形象和汽車機器人歐尚Z6三個元宇宙虛擬形象。
2.工業元宇宙給生物醫藥行業帶來的變化
在疫情影響下,生物醫藥產業備受矚目,整個產業被賦予了更高的責任,大眾投注了更高的期待。工業元宇宙的普及將生物醫藥行業與數字經濟加速深度融合,各類技術價值也將賦能健康產業中逐步顯現,它將帶來新商業模式,重構分配模式,再造組織形態,重塑產業關係,推動生物醫藥產業走向數字文明新紀元,未來或給生物醫藥產業帶來翻天覆地的大變化。比如,工業元宇宙元素可以應用在藥物研發及醫療器械研發與製造中,解決藥物研發成本高、研發週期長、成功率低,以及醫療器械研發製造中精密度要求高等難點。將AI、大數據、AR等技術應用於藥物研發及醫療器械研發與製造,能夠達到縮短研發時間,達到降本增效的目的。
3.工業元宇宙給電力行業帶來的變化
隨著“碳達峰、碳中和”目標與以及新型電力系統的提出,以工業元宇宙賦能電力系統建設是未來的主要趨勢。工業元宇宙給電力行業帶來的變化,首當其衝的就是電力能源結構轉型。新能源發電、生物質發電、儲能設施及其應用的推廣進程,可以說是下一階段服務於工業元宇宙應用格局與參與全球相關競爭的大國實力體現。電力能源轉型的改革進程中,下一步可以考量適應“工業元宇宙”發展與應用場景的結合端口,通過制度保障,縮短相應週期,提升安全可控性。比如,浙江省通過數字化、智能化電網技術,在1.2萬家用電企業內部形成了一個1000萬千瓦“虛擬電廠”,可以隨時智能調控負荷,發動企業主動參與削峰填谷。再如,2021年“五一”後,上海首次使用虛擬電廠實現“智慧減碳”, 此次虛擬電廠需求響應行動在不到兩天時間內,累計調節電網負荷56.2萬千瓦,消納清潔能源123.6萬千瓦時,減少碳排放約336噸。
三、積極推進工業元宇宙,構建引領區產業升級
1.進一步加強頂層設計
一是健全推進體系。建議由相關部門迅速展開工業元宇宙調研和謀劃工作,在“五個中心”融合發展的基礎上,研究制定工業元宇宙實施方案,考慮將工業元宇宙納入數字化總體改革—數字經濟系統體系。後期會同相關部門深度參與,建立相應的推進隊伍。二是提前做好法律法規和標準的研究制定工作。鼓勵行業高校院所、企業團隊、智庫專家成立工業元宇宙聯盟,重點開展工業資產所有權等研究。謀劃開展元宇宙監管法規,關注科技企業壟斷等重點問題。三是探索激勵創新的政策環境。浦東新區應藉鑑深圳、合肥創投模式,建議政府相關部門充分對接,設立工業元宇宙發展基金。建立健全包容審慎、有一定彈性的市場准入和監管環境。
2.強化新型基礎設施建設和基礎技術研究
建議加速數字化、算力等新型基礎設施建設,加強雲計算、大數據、人工智能等基礎技術研究。一是應持續推進數字化基礎設施建設,推進“雙千兆”網絡部署與應用,支持工業企業運用新型網絡技術和先進適用技術改造建設企業網絡,為工業元宇宙提供高帶寬、低延時、高可靠的網絡接入能力。二是應加速建設區域數據中心,開展算力提升行動,推進國家樞紐節點之間進一步打通網絡傳輸通道,加快實施“東數西算”工程,提升跨區域算力調度水平。三是鼓勵高校、科研院所、企業等組織推進云計算、大數據等技術研究,加速工業元宇宙轉化進程。比如,超高清視頻是工業元宇宙未來發展必不可少的設施,上海浦東金橋早在7年前就開始佈局超高清視頻產業,目前已聚集龍頭企業90多家、核心企業和配套企業(機構)共45家。
3.建立“面向未來、面向世界”的工業元宇宙促進中心
工業元宇宙可以看成是一個跨越更大範圍、更長時間、包含更多內容的大型平台,是數據資源、設備資源、人力資源的載體,是企業發展、行業發展、地區發展乃至國家發展的主陣地,是企業經營與競爭的重要載體,有比喻說數據資源、數字資源是新一代的石油,其重要意義不言而喻。建設工業元宇宙不僅要採集數據、傳輸數據、存儲數據,更要通過人工智能和國內外專家團隊對數據進行分析、處理,用更容易讓人接受、讓機器設備接受的方式進行展示,從而促進數據、數字、知識的應用,輔助生產經營、決策應用,解決問題,促進創新。在目前元宇宙眼花繚亂的階段,浦東新區應儘早入局,搶占先發優勢,樹立大旗尤為重要。在具體執行時,應發揮自身特色,結合引領區建設優勢,建立與自身匹配的,同時又是大膽超越的、面向世界、面向未來的工業元宇宙促進中心。工業元宇宙促進中心的建立,是為構建發展工業元宇宙打造統籌資源、協調行動、匯集眾智、宣介理念的平台;其主要職責包括建立工業元宇宙發展項目庫、舉辦工業元宇宙發展行動論壇、建立工業元宇宙數字宣介平台等。
4.持續優化工業元宇宙發展環境
一是鼓勵支持產業聯盟發展。以政府職能部門為主導設立工業元宇宙產業生態聯盟、協會等行業組織,搭建產業公共服務平台,常態化開展產學研合作、行業交流,因地制宜提供公共技術研發、檢測認證、知識產權與標準化等服務。二是加大政府資金支持與引導。浦東應面向工業元宇宙全產業鏈發展,對有條件的企業加大財政與稅收支持。此外,還需引導民間資本流向,建立工業元宇宙產業引導基金,對工業元宇宙初創項目和重大項目給予資金支持,支撐產業生態建設。三是“內培、外引”打造工業元宇宙人才隊伍。對內完善高校培養計劃,推進人工智能、虛擬現實、區塊鍊等工業元宇宙細分領域學科建設,鼓勵重點企業與高校、科研院所簽署產業發展合作協議,提升本土專業人才匹配度。對外優化專業人才政策,搭建專業人才交流平台,促進國際專業人才交流合作,不斷拓寬區外和國際專業人才輸送渠道。 (作者:唐堅 研究員,楊雪 教授)
