2024GTC大会后，众多企业为工业元宇宙布道。西门子计划使用生成式AI将英伟达设计平台Omniverse支持的沉浸式可视化，引至西门子开放式数字业务平台Xcelerator。通过这种方式，开发者可以清晰看见零部件级的内部精细图像。这是工业元宇宙在第一阶段“以虚构实”所能创造的价值。

通过在可视化层面一比一高精度还原，原本复杂的装备内部构造便能清晰显露。图像式的展示，也更便于使用者直观地了解设备的工作原理和各个部件的位置。在工业设计及原型制作阶段，也能直接展示产品外观，无需每次调整都创建真实物理原型，大幅减少产品设计和审核成本。宝马汽车生产管理委员会成员曾表示，“虚拟化和人工智能正在加速发展，通过将不同的规划系统合并为一个数字双胞胎，规划人员可以在世界任何地方进行实时协作。这意味着可以快速做出有根据的决策。”正如华体科技开展灯柱协同设计，多位设计者和客户能在同一个虚拟场景中互动，更贴近客户需求，也提高工作效率。

工业元宇宙的可视化呈现不止于工业产品本身，可以扩展至生产线、生产间、甚至整个工厂或园区，带来更大的生产环境直观展示。随着物联感知系统介入，生产过程中的实时动态数据映射至“虚拟世界”中，工业元宇宙便进入第二阶段“以虚映实”。设备结构、运行参数的可视化，有效帮助使用者通过数据展示终端实时监管生产线情况，无需亲临现场便可看见机器运行状态、生产状态等详细信息。

在国内的很多工厂中，展示终端已经能做到支持异常告警并及时推送告警信息，帮助使用者迅速应对保障生产。自研云边端一体化虚拟现实协同平台的东方电气对此的探索走在前列，在多个场合应用了自主研发的5G工业网关，实现了边缘侧的数据采集和数字孪生模型开发，实时运行模型并实时呈现数据。以其管理可视化系统为例，可将火电机组的远程诊断系统与VR、AI等技术相结合，呈现机组的电场、锅炉、汽轮机、发电机等实时数据和状态，并叠加在相应设备的模型上，让信息更加直观可视化，提高获取数据的效率。

在通向工业元宇宙的道路上，人们期待能够像在现实世界中一样体验产品。作为工业明珠，工业仿真技术是实现这一愿望的有力途径。与文旅元宇宙追求炫酷、突出特色风格不同，工业元宇宙要做的“以虚仿实”，既不是将模型简化，也并非独立建立部分系统，而是高精度、全系统地呈现。

超现实的环境与多实体模拟相结合，使得工业元宇宙具有更广泛的测试和验证场景。譬如，整车下线做碰撞测试时，能在元宇宙中完成多次多场景测试验证，大大降低生产成本。这样的仿真场景，也能在不中断生产线的前提下，检测和纠正研发过程中的早期错误，减少实体资源的消耗。目前西门子能源公司已使用元宇宙等相关技术对发电厂进行建模、预测维护需求，并通过最大限度地减少停机时间，每年为运营商节省17亿美元。西门子成都工厂也部署了相关管理系统，在生产过程中实现预测性维护，并引入基于AI的自动化技术来识别和处理多达16种生产废弃物，使单位产品能耗降低24%，生产废物减少48%。

高精度还原的虚拟场景，映射着现实生产过程中的问题。当在元宇宙中寻找到合适的解决方案后，还需把最优解部署回现实世界。第四阶段“以虚控实”的核心理念正是工业元宇宙只有返回到现实世界才有现实价值。在这一前沿领域，许多探索正开花育果。譬如成都恒创新星科技有限公司自研的“基于XR的遥操作机械臂系统”，搭载混合现实技术实现机械臂精细沉浸式远程操作。这意味着，戴上XR终端设备在虚拟世界中操作，能将同样的动作参数可控地复制在现实的工业机械臂上，真正打破物理空间限制，实现远程虚实协同交互。

不止于实现生产力的升级，工业元宇宙通过对现实世界中的社会属性和自然属性进行重构和再创造，将带来商业模式和产业结构的转变，为经济增长带来新动力，也为不同实体企业发展敞开机会窗口。根据集邦咨询公司(TrendForce)预测，工业元宇宙将推动全球智能制造市场规模于2025年达5400亿美元，2021至2025年复合成长率达15.35%。全球咨询公司Gartner也表示，到2027年47%的企业将主动进入工业元宇宙的行列。面对如此高涨的市场关注度，工业元宇宙在工厂数字孪生、沉浸式产品体验和AR/VR培训应用已表现出优质潜力，但受技术与生态的制约，其距离更深度的应用和实施尚有差距。

工业元宇宙是多种前沿技术的融合应用，涵盖5G、云计算、边缘计算在内的核心底层技术，芯片、显示屏幕、电池等硬件技术。虚拟世界中各类素材数据的收集、生成、交互、传输等环节，依赖人工智能的驱动与强大算力的支撑。这些技术都需要进一步创新发展，但更关键的是在仿真领域中各类工业机理模型技术能否取得进步。在元宇宙中，使用者计划开展的系列测试或验证，仰赖于有效的数据互动。譬如，做风洞试验测试不同空气流速下的产品状态，空气流速的数值设置发生变化时，需要元宇宙反应出产品不同部位不同材质所发生的相应参数变化。这种数据变化只有基于工业机理模型构建，才具有现实意义。

因此，在工业元宇宙中开展工业研发测试等场景，对各类工业先进算法及模型有着极高的需求。聚焦建模工具和仿真工具，加快发展机理建模与数据建模的融合计算，使机理建模负责工业过程中的确定性因素，数据建模负责工业过程中的不确定性因素，提高各类机理模型、数据模型及混合模型的计算效率，将有助于提升元宇宙中开展工业设计研发与测试效率。

降低使用门槛不仅是理念转变、技术改善，还对工业元宇宙标准体系建设提出新要求。标准应该鼓励互操作性，确保不同平台和系统之间的兼容性，也应具备可扩展性，以适应未来的变化和创新。随着我国筹建工业和信息化部元宇宙标准化工作组，元宇宙标准化工作逐渐步入正轨。按照“优先开展‘元宇宙+工业制造’等行业应用标准的研制”的相关要求，元宇宙技术将首先在工业制造领域得到应用和推广，为工业制造领域提供元宇宙的关键技术标准与具体应用方案，推动工业制造的数字化转型和智能化升级。

当前，工业元宇宙正逐步延伸到更广阔的领域及更复杂的综合应用场景。打造一个能够跨区域、跨行业、跨企业、跨部门兼容适用的工业元宇宙系统，有助于减少产业链某一环节或某一场景下不兼容、不适用的问题出现。依托成都、绵阳等地，四川省正联合重庆打造世界级电子信息产业集群。其中成都聚焦集成电路、新型显示、高端软件等优势领域，绵阳聚焦芯屏端软智网领域，在工业元宇宙感知交互、网络通信、存储计算等领域提供了良好产业基础支撑，有望推动形成“工业龙头企业+生态类企业+各种配套元宇宙公司+科技标准+各地创投”的产业生态，共同推动工业元宇宙产业的可持续发展。