三维场景重建是在虚拟世界创建和还原特定室内外环境的一种流行技术。重建后的场景可用于在数字环境中模拟现实世界的场景，使最终用户能够实现物理环境的全数字呈现。这全数字呈现也被称之为数字孪生。
对数字孪生科技响应得最为积极的是制造业。主要应用环绕在生产流程与作业过程的规、建、维、优、营。制造企业使用数字孪生工厂来评估工作流程、优化布局，以及在实际生产开始前几个月、甚至数年来测试仓储和制造自动化系统。评估和分析是通过整合通过各种工业平台，如制造执行系统 (MES)、企业资源规划 (ERP)、供应链管理 (SCM) 和工业物联网 (IIoT) 等收集的实际工厂数据来进行的，以便更好地做出决策。
2023年8月，哪吒汽车与达索系统合作将从研发设计到生产制造全面部署基于达索系统3D体验平台解决方案。哪吒汽车在数据、协同和效率提升方面加大投入，以数据和人工智能算法来改善工厂运营效率。
除了汽车制造，电子设备制造商如富士康采用了西门子工业软件的仿真软件Simulation，在龙华园区、成都园区以及观澜园区等各地CNC工厂分别实现了组装、自动化产线的整厂仿真应用。
除了依赖国外的解决方案，国内制造业龙头也开始了自己的布局。海尔将其占地12万平方米的上海洗衣机互联工厂区在自家的卡奥斯平台上全景还原。相对于第三方的解决方案，海尔更加看重未来推演的能力，将重心放在生产计划的可执行性和偏差、异常波动对生产的影响及交货期延时的风险等。
关键是这些工厂全是对产线一比一的高度模拟。驱使这些仿真科技的是空间计算。空间计算将虚拟数据叠加到物理世界上，所有与数据的交互都会影响物理世界，反之亦然，使用户能够无缝融合物理世界和虚拟世界。更重要的是，制造业企业能将空间计算和其他科技，如物联网、机器视觉、移动机器人、人工智能等进行有机的结合，把众多科技运用到位，进一步降本增效。
因此，Omdia 最新研究报告《空间计算：云端和边缘应用》表明，全球空间计算市场规模预计在2024年将达到45亿美元，并于2029年超过100亿美元，在消费者和企业用例中被广泛采用，其累计平均增长率（CAGR）将达到18%。其中亚太区在全球市场将扮演着举足轻重的地位。
工业元宇宙的诞生
数字孪生科技的发展带来的不仅仅是一种呈现方式的变革，更是能创建一个能容许用户和各类数据直接进行各种交互调控的平台。这种交互平台则是被称作工业元宇宙。与消费者元宇宙相同，制造业企业可以通过各种设备，包括手机、平板和ARVR来与元宇宙里的各种工业设备和场景进行互动。元宇宙作为一个超低时延且高度动态的虚拟环境，能时时刻刻反映车间的现况与变化，并改变员工与信息之间的交互模式。
然而，这意味着制造业企业需要确保系统的稳定性和实时性，有着足够的算力和存储支撑，还有高速的信息上下行传递。同时，基于运维和数据安全的考量，很多工厂可能不乐意将自己的数据都传输到云端。由于现有的边缘算力在短时间之内是无法支撑大规模的工业元宇宙，制造业企业就需要在边缘端部署算力中心来支撑元宇宙的部署，特别是图像显示和人工智能训练和推理的运算能力。
这些种种的困境无疑是一个挑战，但是所能带来的价值远远大过简单的数字孪生。Omdia相信业界在接下来几年的时间里必能克服这些挑战，将智能制造带入下一个形态。
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本文作者
苏廉节
首席分析师 - AI&IoT
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