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近日，工信部部長金壯龍表示，2023年將是元宇宙發(fā)展之年、應(yīng)用示范推廣之年，國家將密集出臺政策，搶占先機。國家政策的出臺勢必會加速元宇宙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。事實上，在元宇宙技術(shù)應(yīng)用上，中國已有不少嘗試與應(yīng)用。在2023元宇宙大會春季會的院士論壇上，著名機械工程專家、中國工程院院士譚建榮先生，從機械設(shè)計、數(shù)字化設(shè)計與制造方面的研究出發(fā)，重點介紹多元異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與集成等八大工業(yè)元宇宙技術(shù)，并具體舉例說明了相關(guān)的應(yīng)用。

譚建榮院士在演講開場首先闡釋了他所理解的元宇宙。譚院士溯源道：元宇宙的狹義起源就是虛擬現(xiàn)實。后來有了增強現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實相結(jié)合成為混合現(xiàn)實。其后，在工業(yè)領(lǐng)域，美國波音公司提出了數(shù)字樣機，2003年美國密西根大學Michael Grieves教授提出了數(shù)字孿生。數(shù)字孿生已經(jīng)非常接近元宇宙這一概念。據(jù)此，譚院士指出：“元宇宙就是從虛擬現(xiàn)實到數(shù)字孿生所有技術(shù)的總和，當然也包括了人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等等技術(shù)。但它的核心技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實和數(shù)字孿生。

在強調(diào)了元宇宙的核心技術(shù)后，譚院士隨即指出了元宇宙的三大特征：“第一個特征就是虛擬現(xiàn)實、虛擬化身。過去我們是人機交互，我們上網(wǎng)上機，人在機器外面，人在互聯(lián)網(wǎng)外面，而元宇宙，人到里面去了，虛實融合了，里面有個虛擬化身是元宇宙的特征之一；第二個特征就是真實的體驗、真實的交互。過去我們的交互，是鼠標交互、文字交互、語言交互，都是隔著計算機屏幕，都是在網(wǎng)的外面，現(xiàn)在要有真實的交互、真實的體驗，直到虛擬和真實無法分清楚。這就是最好的虛擬現(xiàn)實，這是最好的元宇宙�，F(xiàn)在這一技術(shù)已經(jīng)部分地實現(xiàn)；第三個特征是時空的倒流。在元宇宙空間里，時空可以倒流，把過去與未來融合在一起�！�

對于元宇宙“時空倒流”這一特征，譚建榮院士特別舉例說，某電視晚會上，周深與鄧麗君對唱。其實他們是不同時代的，他們可以在一起對唱，而且看不出不在同一個舞臺上，所以在元宇宙中，“時空可以倒流”。

由以上闡釋為鋪墊，譚建榮院士進而強調(diào)：元宇宙技術(shù)利用在工業(yè)上就形成了工業(yè)元宇宙。結(jié)合工業(yè)實踐，譚建榮院士總結(jié)出了八項工業(yè)元宇宙技術(shù)，分別為：可以異構(gòu)數(shù)據(jù)的通道打通的工業(yè)元宇宙多元異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與集成技術(shù)、通過幾何、物理、行為來預(yù)測機器行動的軌跡、加速度、震動等指標的工業(yè)元宇宙幾何－物理－行為－工況建模技術(shù)、將溫度場、又有引力場、電磁場等多場融合起來多性能耦合分析的工業(yè)元宇宙數(shù)字孿生多性能耦合分析技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的數(shù)字孿生行為仿真技術(shù)、工業(yè)元宇宙產(chǎn)品生命周期作業(yè)仿真技術(shù)、智能車間布局規(guī)劃與生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)、運行狀態(tài)可視分析與故障智能預(yù)測技術(shù)、基于增強現(xiàn)實的維修維護操作導(dǎo)航技術(shù)等。

譚建榮院士以自己的研發(fā)指出，這八項工業(yè)元宇宙技術(shù)可運用到具體工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢測、維修等各環(huán)節(jié)之中。他援引了具體案例：一是汽車發(fā)動機組裝，就可以通過虛擬裝配來實現(xiàn)。汽車發(fā)動機有幾千個零件，不僅要裝起來而且要拆得下來，不僅拆得下來而且要動得起來。應(yīng)用工業(yè)元宇宙技術(shù)，一是可以解決裝配當中的順序問題，也就是先裝什么后什么；第二解決裝配的路徑問題，即從哪個方向裝上去；第三要解決裝配的干涉問題，就是解決零部件裝配在一起的矛盾關(guān)系。總而言之，要通過元宇宙工業(yè)技術(shù)來保證裝配的一次成功率。再有就是焊接機器人，通過元宇宙工業(yè)技術(shù)解決了裝配的干涉問題以及運動的可達性問題，保證了焊制的科學性與正確性。

此外，此外，譚建榮院士還透露，他的實驗室，還將元宇宙、數(shù)字樣機與智能制造、數(shù)字孿生相結(jié)合，用在超大型低能耗空分裝備設(shè)計制造、高檔數(shù)控機床遠程監(jiān)控、診斷虛擬維修、大噸位深拉液壓設(shè)備設(shè)計制造、高端冷凍加工中心、電梯大批量定制與設(shè)計等十個典型方面。故而，演講最后，他表示希望業(yè)內(nèi)同行，一起來進一步探索元宇宙的工業(yè)應(yīng)用。

       原文標題 : 工業(yè)元宇宙八項技術(shù)及具體應(yīng)用