工业4.0和元宇宙未来可期

工业元宇宙和工业 4.0 集成

任何想回到办公室工作的人都知道，许多经理认为，要做好工作，什么都比不了亲自去一趟。这可能适用于销售，在销售中，握手比通过网络摄像头挥手更有影响力；或者在故障排除时，一系列感官输入可以帮助您更好了解机器的状态。但在其他时候，由于出行要求，亲自到场是不切实际的，或者可能涉及进入危险的环境之中。这就是技术的用武之地，特别是工业 4.0 和元宇宙的碰撞可能大有可为。

元宇宙概念的重要性

工业 4.0 可以定义为将传感器和计算资源整合到工业流程和设计中。本文讲述的元宇宙是一个统一虚拟网络的概念，可通过智能设备甚至 VR 设备进行访问，以便完全沉浸在虚拟网络中。如果元宇宙是协作计算的未来，那么将工业 4.0 的强大数据采集与元宇宙的协作结合起来，将为工业应用创造许多机会。

工业 4.0 所包含的概念使数据采集远远超出了人类的能力，无论是亲自采集还是远程“元宇宙遨游”。应用之一是实验室完全实施远程设置，可以远程进行实验，同时能够在一定距离之外看到、听到甚至感觉到实验结果。这也可能意味着在现场查看设备，同时使用增强现实查看和修改虚拟实体，也许还有其他专家通过虚拟方式在您身后提供支持。

多年来，我们已经能够远程或亲自登录机器，但元宇宙概念（以前人们可能称之为“远程呈现”）的重要性只会越来越大。对于直接的应用，想象一位工程师和一位现场技术人员一起远程排除机器故障。除音频通信外，他们还可以同时共享视频和其他信息。在技术人员的 AR 头盔中直观地指向传感器 X，甚至实时共享故障诊断数据，可能比简单的口头反馈更快、更有效。

近期工业元宇宙应用

工业元宇宙不仅仅是机器故障排除。协作设计是另一个正在开发的应用，主要采用远程演示和屏幕共享的形式。考虑现有的协作 CAD 工具，这些工具允许多个用户在同一空间内共同完成一项设计，并且很容易获得团队其他成员的认可和输入。用不了多久，团队就有可能会在元宇宙中一起“步入”设计，以增强协作。在不久的将来，其他令人兴奋的元宇宙/工业 4.0 概念可能包括：

* 外部支持：再次考虑机器故障排除场景。虽然内部工程师可能是进行故障排除的主要负责人，但外部专家也可以在接到通知后立即加入，以帮助解决一个特别令人困惑的问题。

* 培训：演示可能对培训有所帮助，但能够虚拟地进入一个场景，或者在 AR/元宇宙设置中让一名培训师现身，那么效果会好得多。

* 销售：供应商可允许潜在客户检查产品的每个方面，甚至可能通过虚拟方式将新“东西”装配到数字化装配线或最终产品中。

工业领域中的元宇宙未来

协作、支持、培训和销售似乎是元宇宙和工业 4.0 在不久的将来继续共同施展拳脚的领域。但是从现在起的十年后，甚至更久以后呢？当前的趋势是持续的数据收集和虚拟化。考虑到这一点，我们可以预计：

* 虚拟诊断和预测性维护：借助数字孪生数据，我们可以更准确地模拟每台机器的状态。这让工程师能够通过虚拟方式检查机器、诊断问题以及安排详细的预测性维护，最终对设计进行修改，使问题从一开始就不发生。

* 虚拟测试：新的工厂设备可以通过虚拟安装来评估改进空间。借助 VR 式元宇宙互动，在改变任何实物之前，可获得并考虑到机器操作人员和其他利益相关者的反馈。

* 技术信息访问：机器操作人员和现场技术人员可以随时在 AR 设备上访问完整的操作程序和机器手册。同时还可以获得实时机器数据和统计数据。

* 工厂参观和教育：面向公众的工厂参观通常仅限于亮点内容，工程专业的学生通常对他们在工作中会遇到的挑战知之甚少。元宇宙互动与工业 4.0 数据相结合，可以更深入地了解制造和工程流程。

工业 4.0 和元宇宙：未来可期

工业 4.0 和元宇宙这两个术语被认为是未来的概念，或者是 21 世纪 20 年代的新想法，在本世纪初，远程工作的需求推动了这两个术语的发展。与此同时，能够远程控制和操作工业机械在 21 世纪初开始崭露头角，而在线社区也已经蓬勃发展（包括一些非常类似元宇宙的例子，比如 2003 年推出的 Second Life）。

这两个概念已经以某种形式存在多年，我们已经看到这两个世界开始结合。随着技术的发展，我们可以期待工作方式的改进，并最终提高产品质量。

编辑：黄飞