文｜小资通过在数字世界里映射和模拟现实世界的机器、工厂、建筑、城市、车辆以及整体交通系统，工业元宇宙使虚拟测试成为可能，从而有效节省资源。这将有助于开发可持续产品，打造更加高效和可持续的工厂、建筑和城市，并助力工程民主化。作为工业数字化转型的领军者，西门子能源在全球600多个回热锅炉的厂房检修管道腐蚀，如果能够将管道腐蚀厚度减小的宕机维修时间缩短10%，每年就可以节省约17亿美金。预测整体的管道腐蚀情况，通常需要8周的计算时间，这是传统HPC高性能计算的运算时间。而通过数字孪生技术，包括Omniverse的数字仿真，以及Modulus数字物理模拟仿真，可以将整个管道腐蚀预测时间缩短到小时级别。
因此，西门子在去年宣布与英伟达连接开放式数字业务平台Xcelerator与3D设计和协作平台Omniverse，形成数字与现实世界精准映射的数字孪生，软件定义的人工智能系统从边缘侧连接到云端。
西门子是工业自动化软件基础设施、建筑技术和交通领域的领先者，结合NVIDIA在加速图形和人工智能领域的成果，可以为用户带来生产和产品全生命周期的效率、生产力以及流程等优化提升。
这是两者合作的第一步，借助来自于西门子的基于物理世界的数字模型和来自于英伟达的将人工智能与自然规律相结合的实时仿真技术，共同打造工业元宇宙。
在今年的汉诺威工业博览会展中，西门子也展出采用英伟达（NVIDIA） 技术的新一代 FREYR 电池工厂的数字模型。使用并展示NVIDIA Omniverse模拟协作平台，延伸西门子和英伟达NVIDIA于去年宣布发展工业自动化元宇宙的共同愿景。西门子借此强调在汉诺威工业博览会上的这次展示只是一个开始，会有越来越多的产业将接受并导入工业元宇宙。而近日，西门子官宣计划在德国投资约 10 亿欧元，其中约 5 亿欧元投资于埃尔兰根的新技术园区，该园区将成为西门子工业元宇宙相关技术活动的中心。该投资是西门子公司全球投资战略的一部分，还有 20 亿欧元将投资于欧洲、美国、中国和东南亚，西门子将工业元宇宙视为未来发展的重要工具。
去年6月，西门子首座原生数字化工厂落地南京，西门子利用数字孪生技术在中国南京规划和模拟了一座7.3万平方米工厂的建设过程。通过整合工厂、生产线和性能数据以及建筑信息，西门子能在实际投建前测试和验证工厂的性能和效率。数字孪生还被用于优化工厂生产效率：新工厂的生产效率比传统工厂高出20%，生产灵活性高出30%，空间利用效率高出40%。再追溯到2020年，西门子为迪拜世博会开发了一款智慧城市应用程序，用于监控和运营经过数字化互联的迪拜世博会现场，包括130多栋建筑。该应用程序基于一个能够提供实时数据的数字孪生运作，通过部署在20多万个数据点的传感器收集、监测、关联并分析能源、用水和空气质量相关数据，且这些数据能够实时访问。该应用程序的用户还可以虚拟行走在世博会现场，并通过AR/VR技术参观特定区域。回到现在，西门子交通目前正在为埃及建设一条全长2000公里的高速铁路网络，并通过覆盖全项目的端到端数据集成，为铁路网络搭建数字数字孪生，赋能300名项目工作人员开展工作。“例如，它将指导项目工作人员识别和跟踪技术变化的影响，监控项目实施情况，并自动生成报告。这将有助于侦测错误，避免错误对项目产生实际影响”，西门子交通交钥匙系统工程数字化负责人Selim Köklü表示。“未来，在数字孪生中，基于人工智能的模拟预测可能会为项目控制提供新的视角”。
回望几年前，以工业4.0为代表的数字化转型仍处于理论层面，并且有众多学派在争论工业4.0的场景与应用。但经过数年的大浪淘沙后，越来越多的企业开始抛弃对那些高大上概念的纠结，转而回归工业的本质，即提质、降本、增效。换言之，工业4.0数字化转型实践和探索的本质，就是基于对工业场景运营背后逻辑深刻、清晰的认知，然后把它们以数字语言表达并建立数字模型，最终以更高效的运算能力协助企业客户能够快速进行决策。数字化转型需要以数据驱动产品研发、生产制造、设备维护、客户服务等全价值链。而元宇宙可以帮助工业实现场景数字化转型，并极大地改变当今的市场。
作为工业元宇宙的核心-数字孪生，可以准确反映真实世界物体的虚拟模型，并且数字孪生的价值也已经得到了证明。
通过在数字世界中映射和模拟真实世界的机器、工厂、城市和其他复杂系统，工业元宇宙可以赋能汽车、医疗等行业以数字化方式解决极其复杂的现实世界问题。
在这一数字化新阶段可以出现能够预测设备故障的虚拟传感器、改善物流效率的自动驾驶卡车、提高生产力的协作机器人以及精细的供应链优化升级。其影响力可以远远超出产品开发和机械维护，赋能所有利益相关者超越地理限制开展合作，为产品设计和制造提供新的洞见。
正如西门子数字化工业软件产品管理可视化主管Ian Fisher表示“你可以在工业生命周期的任一环节找到应用场景，并通过工业元宇宙对其进行优化”。
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