工业元宇宙园区应用白皮书

工业元宇宙园区应用白皮书 牵头编制单位：中国信息通信研究院 工业互联网产业联盟（AII）2023年3月 声明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 工业互联网产业联盟联系电话：010-62305887 邮箱：aii@caict.ac.cn 牵头编写单位： 中国信息通信研究院 参与编写单位： 北京航天云路有限公司 北京百度网讯科技有限公司中国联通河北省分公司 山东浪潮工业互联网产业股份有限公司阿依瓦（北京）技术有限公司 参数技术（上海）软件有限公司 软通动力信息技术（集团）股份有限公司软通智慧科技有限公司 工业互联网创新中心（上海）有限公司广东北明数科数字湾区技术有限公司黑龙江数字化研究院 北京泰尔英福科技有限公司BENTLEY软件（北京）有限公司广东飞企互联科技股份有限公司 国际商业机器（中国）投资有限公司 （IBM） 普天信息工程设计服务有限公司中通服咨询设计研究院有限公司江苏省区块链发展协会 山东省胶东供应链管理服务有限公司 工业互联网产业联盟公众号 前言 “园区经济”是极具中国特色的发展经验，是我国经济发展的重要基石。工业互联网产业联盟积极推进工业互联网赋能园区转型发展，先后研究并发布工业互联网园区指南、工业互联网碳达峰碳中和园区指南、工业互联网园区应用场景白皮书以及评价模型、解决方案案例汇编等研究成果，持续加强顶层设计，引导园区数字底座建设、园区服务生态培育和应用标杆打造。 工业元宇宙是元宇宙重要的应用领域，通过扩展现实、数字孪生等技术促进工业经济体系以及生产经营管理模式的变革。结合国家“十四五”数字经济发展规划提出的“探索发展跨越物理边界的虚拟产业园和产业集群”、工业互联网产业联盟发布的《工业元宇宙白皮书》以及园区调研，为推动工业元宇宙赋能园区转型升级，工业互联网产业联盟组织编写了《工业元宇宙园区应用白皮书》。 白皮书共分为四个部分。第一部分围绕工业元宇宙的发展态势，指出工业元宇宙是推进园区数字化转型的加速器。第二部分给出工业元宇宙赋能园区的总体视图，并对主要场景进行介绍。第三部分通过工业元宇宙的园区应用案例，展示工业元宇宙理念与技术为园区数字化转型发展带来的显著成效。第四部分对工业元宇宙赋能园区进行展望，未来工业元宇宙将为园区的创新探索带来更大的发展空间。 工业元宇宙尚处于起步阶段，相关探索实践有待深化。后续我们将根据工业元宇宙的发展情况和业界反馈意见，持续深入研究，并适时修订或发布新版报告。 白皮书编写组成员： 李海花、景浩盟、王亦澎、录天凤、杨鹏、高琦、池程、樊森、陈柱铭、马超、李琦琦、刘澍、徐为、汤雁斐、期治博、童晋、孙银、王宇鹏、田美园、黄子沛、景越、郑治、王雨晨、王润、丁志刚、熊林恺、高彦军、彭赛金、于静雅、李程、乌苏晋、李响、杨卫国、代淑玉、邹艳、郎燕、高谊、彭强、雒冬梅、董楠、尹洪涛、陈能技、安宁、李韩军、吴陈炜、冯源、陈家霆、徐梦非、王春生、冀岩琦、张远峰、马晨光、姚亚静、杨春强、张峡、喻勋勋、杨玉峰、黄毅、程海旭、庄磊、陈昕、郭惠军、李果、葛卫春、张冰、马韵鸿、许继金、任启健、张钰、邓海燕 目录 一、工业元宇宙推进园区转型发展1 (一)我国正加速探索工业元宇宙1 (二)工业元宇宙将为园区数字化转型提供新动能3 二、工业元宇宙在园区中的应用视图6 (一)需求分析6 (二)总体视图7 (三)场景体系9 三、工业元宇宙在园区中的应用案例16 (一)博山数字经济产业园16 (二)广州民营科技园数字孪生中心18 (三)宝武钢铁股份有限公司宝山基地22 (四)长治高新区数智未来智造城赋能中心24 (五)山东东华水泥碳资产管理平台27 (六)工业元宇宙在园区人才培养方面的应用探索30 (七)胶东供应链LIP·zone工品供应链元宇宙33 (八)TCL惠州潼湖园区数字孪生中心35 (九)希沃元宇宙展厅38 (十)柳州市螺蛳粉产业园云仓智能运营管理40 (十一)中海油浮式生产储卸油装置实景建模44 四、工业元宇宙在园区中的应用建议及展望48 (一)相关建议48 (二)发展展望49 一、工业元宇宙推进园区转型发展 (一)我国正加速探索工业元宇宙 元宇宙成为全球探索热点。元宇宙基于多种信息技术有机结合，借助沉浸式、自主化、虚实融合的人机交互手段,推动数字空间和现实世界、数字经济和实体经济的深度融合。国际已围绕元宇宙开展了大量实践探索,脸书、微软、英伟达等科技公司纷纷布局相关领域，原生元宇宙概念股Roblox在纽交所上市；同时，国内也在加速布局元宇宙，百度、腾讯、字节跳动、华为等公司正在积极推进文旅、游戏、社交、工业、教育、交通等领域的产品研发、生产与应用。2021年，中国元宇宙市场体量达到6723.43亿元，同比增长19.63%。据Gartner预测，2026年全球30%的企业机构将拥有元宇宙产品和服务。 工业元宇宙是元宇宙在工业领域的应用。当前，元宇宙正通过价值重构、资产数字化、开放互通等方式加速推动工业系统的信息化、智能化变革，数字孪生、数字分身、数字资产、扩展现实等虚实融合的创新应用在工业领域不断涌现，为工业生产、设计、经营、服务、培训、销售、运维等环节带来效率和价值的提升。如，宝马集团利用英伟达公司的Omniverse平台打造虚拟工厂，并进行虚拟设计、规划和运营，为规划高度复杂的制造系统创造全新的方法。 我国正加快工业元宇宙探索。政策方面，全国已有30多个省/ 市将元宇宙列为2023年政府工作重点任务，其中广东、上海、无锡、合肥、山东等地提出加速元宇宙在工业制造行业的融合落地，培育工业元宇宙相关应用场景，打造“元宇宙+智能制造”示范应用。产业 方面，以腾讯、华为、阿里、百度、网易、字节跳动、米哈游、莉莉丝、小米、中兴等为代表的知名互联网企业、科技企业、游戏企业围绕XR、芯片、元宇宙操作系统、行业应用等领域开展布局，并积极探索工业元宇宙场景。应用方面，工业元宇宙已经形成包括远程设备操控、协同研发设计、设备协同作业、柔性辅助装配、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产现场检测等在内的典型应用场景。研究方面，产学研届正在开展工业元宇宙的基础研究，其中，工业互联网产业联盟发布《工业元宇宙白皮书》，对工业元宇宙的基本内涵、框架、体系进行研究阐述，并给出工业元宇宙的概念框架（见图1）。 图1工业元宇宙总体架构 (二)工业元宇宙将为园区数字化转型提供新动能 园区正在加速数字化进程。随着新一代信息技术与实体经济的融合发展，作为推动中国经济快速发展的重要模式和路径，园区正在进入数字化转型加速期，通过引入工业互联网，实现多维度升级改造已成为园区数字化转型的重要方法论。国家层面，2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中指出要推进产业数字化转型，加快产业园区数字化改造。工业和信息化部高度重视发挥工业园区产业集聚优势，推动工业互联网向地市县域落地普及。2022年9月，工业和信息化部发布《关于组织开展工业互联网一体化进园区“百城千园行”活动的通知》，受到广泛关注。地方层面，目前已有20多个省（自治区、直辖市）出台了相关扶持政策，加速推动工业互联网园区发展。产学研层面，工业互联网产业联盟发布《工业互联网园区指南（2.0版本）》，构建了工业互联网园区的总体框架、建设内容和评价指标体系，在推动园区转型升级中发挥了重要作用，为产业界提供了良好的参考和借鉴。 园区数字化转型正加速区域实现跨越物理空间的协同化、集群化发展。园区数字化转型建设是利用新一代信息与通信技术来感知、监测、分析、控制、整合园区各个关键环节的资源，超越园区物理空间限制带来的产业布局约束，打造虚实融合的园区一体化服务和管理视图，实现产业、技术、人才、资金、数据等网络化、虚拟化和跨物理空间的广泛聚集，促进园区与外部的有机协同，构建新型集群化发展模式。 工业元宇宙将进一步深化园区数字化创新发展。政策层面，2022年2月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，提出要推动园区数字化转型，利用数字技术提升园区管理和服务能力；探索发展跨越物理边界的“虚拟”产业园和产业集群，加快产业资源虚拟化集聚、平台化运营和网络化协同，构建虚实结合的产业数字化新生态。产业层面，各种形式的虚拟产业园、云上园区的涌现成为虚实融合助力园区发展的典型代表。例如乌镇虚拟产业园是乌镇镇政府主导的"招商、引资、引智"的线上平台，提供税务服务、政务服务、技术服务、融资服务、知识产权交易服务、产业合作服务六大类服务，通过"一站服务，无界办公"链接社会各层生产力，形成乌镇特色产业集群。国家文创实验区“云园区”采取“政府引导、市场主导、政策支持、共建共享”的方式打造，通过大数据、物联网、VR、AR等元宇宙展现方式，推动园区各类文化场景、服务场景的虚实融合，打造了线上线下协同发展园区服务模式。 虚实融合是工业元宇宙赋能园区发展的典型模式。工业元宇宙利用虚实融合应用，通过数字化交互和网络化协同把园区内外企业链接结成紧密的伙伴关系，结合园区管理模式、运行机制、研发机制、市场开拓和战略发展等环节的创新，突破园区物理空间壁垒，形成更为广泛、更加高效的产业集群，极大地拓展了园区发展的空间。根据虚实融合类型不同，工业元宇宙赋能园区主要表现为两种形式，一种是线上线下结合的模式，即园区拥有实体办公/生产场址，但同时具备虚拟空间；另一种是纯虚拟模式，园区本身没有实体场所，实行“一 址多照”，注册企业享受虚拟园区所在地的财税倾斜政策。本报告后文所述虚拟园区更侧重虚实融合的模式，即现实世界的园区通过数字孪生/云上园区等方式，构建起虚拟世界的园区，园区有虚有实，虚实融合。 工业元宇宙赋能园区发展具有广阔前景。一是工业元宇宙可打造园区经济新载体。园区是产业集聚、大中小企业融通发展的良好载体，工业元宇宙可以通过深度的虚实融合和近乎无限的数字空间打破资源积聚的壁垒和园区物理边界，实现更深层次的资源聚集和更为广泛的产业集聚。二是工业元宇宙可构建园区发展新范式。产业园区作为创新应用和产业发展的重要载体，工业元宇宙可通过构建虚实融合的生产协同、运行管理、创新平台、人才实训等进一步深化产业链上下游协同合作，培育区域发展新模式。三是工业元宇宙可形成园区创新新方向。工业元宇宙可以通过虚拟化的方式降低园区创新试错成本，提升新模式新业态的模化推广效率，加速园区数字化转型进程；工业元宇宙可以充分整合多种数字技术手段，实现多维数据的高效、精准融合，有效打通采集、分析、管控等环节，助力园区在能源绿色化转型、产业低碳化、资源循环化利用等方向的创新发展。工业元宇宙赋能园区数字化转型，正成为产业界新的探索方向。 二、工业元宇宙在园区中的应用视图 (一)需求分析 园区链接企业、产业、区域，是我国经济发展的重要基本单元，在实践中不同园区在组织形式、协作方式以及运营模式上存在较大差异。根据投资和运营模式不同，我国园区可以为政府主导型和企业主导型两类。政府主导型园区主要包括各类国家级、省级以及市县级开发区等，企业主导型园区主要包括以单企业主导或龙头企业引领形成的产业链集聚型园区，以特定产业例如互联网、化工等集聚形成的产业集聚型、功能型园区。园区的两种形式并不是泾渭分明的，例如企业主导型园区以“园中园”形式存在于政府主导型园区中。 工业元宇宙赋能园区，需要紧扣园区需求，围绕园区核心主体，确定工业元宇宙应用场景。园区的主要角色有园区管理方、园区运营方、园区企业。 园区管理方：政府主导型园区的园区管理方多