工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估體系（2024年）報告解讀

ALLIANCEFORBLOCKCHAININD《工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估體系》工業(yè)元宇宙成為數(shù)字與實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展新載體工業(yè)元宇宙發(fā)展意義引領(lǐng)提質(zhì)增效，催生商業(yè)新模式新業(yè)態(tài)工業(yè)元宇宙是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)元宇宙是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域空間；新型工業(yè)智慧互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的新型載體。——李伯虎院士賦能智能制造，加速產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展與協(xié)同創(chuàng)新驅(qū)動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，助力經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長●工業(yè)元宇宙賦能智能制造升級，融合物理與現(xiàn)實世界，全鏈條數(shù)字化智能化，提升產(chǎn)業(yè)鏈效率協(xié)同，促進(jìn)上下游無縫對接，加速新技術(shù)孵化，推動跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新?！窆I(yè)元宇宙驅(qū)動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，助力經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長，作為轉(zhuǎn)型引擎，支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，催生新興產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，注入經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展新活力。工業(yè)元宇宙“物理世界-基礎(chǔ)設(shè)施-虛擬世界”參考架構(gòu)工業(yè)元宇宙在工業(yè)現(xiàn)實世界的基礎(chǔ)上，通過搭建體驗、身份、資產(chǎn)、平臺等基礎(chǔ)設(shè)施，形成了工業(yè)領(lǐng)域的社會、時空、經(jīng)濟(jì)和治理體系，完成現(xiàn)實世界與虛擬世界的“由實向虛、由虛向?qū)崱钡穆?lián)系，實現(xiàn)了物、人、組織和環(huán)境的數(shù)字化，組成“物理世界-基礎(chǔ)設(shè)施-虛擬世界”的核心架構(gòu)。工業(yè)元宇由工業(yè)元宇由平臺化設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工業(yè)元宇宙應(yīng)用智能化制造平臺化設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工業(yè)元宇宙應(yīng)用數(shù)字化身工業(yè)虛擬環(huán)境工業(yè)模型工業(yè)虛擬實體數(shù)字化身工業(yè)虛擬環(huán)境工業(yè)模型核心功能數(shù)據(jù)工具人工智能工業(yè)軟件數(shù)字孿生數(shù)據(jù)工具人工智能工業(yè)軟件數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字身份管理工業(yè)計算與存儲工業(yè)控制工業(yè)計算與存儲工業(yè)控制信息基礎(chǔ)設(shè)施工業(yè)感知D同設(shè)備工業(yè)領(lǐng)域物流服務(wù)企業(yè)物流服務(wù)企業(yè)服務(wù)化延伸數(shù)字化管理工業(yè)虛擬組織安全及隱私保護(hù)安全及隱私保護(hù)數(shù)字資產(chǎn)工業(yè)信息車間工業(yè)元宇宙應(yīng)用工業(yè)元宇宙通過虛實結(jié)合，極大地擴(kuò)展工業(yè)現(xiàn)實世界，消除時空限制，并實現(xiàn)物理資源與數(shù)字資源的廣泛整合調(diào)度。同時借助工業(yè)元宇宙帶來的交互手段、展現(xiàn)方式、協(xié)作模式以及社會體系、經(jīng)濟(jì)體系、治理體系的變革，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、制造、服務(wù)、協(xié)同、管理等方面的全面提升，推動平臺化設(shè)計、智能制造、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作、延伸服務(wù)、數(shù)字化管理等創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展，引領(lǐng)工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。工業(yè)元宇宙參考架構(gòu)隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)元宇宙成全球焦點，為工業(yè)轉(zhuǎn)型提供新路徑。2023年全球市場規(guī)模達(dá)183.7億美元，硬件市場占43%。其產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要集中于北美、歐洲及亞太三大地區(qū)，顯示出強勁增長潛力。美國占據(jù)領(lǐng)先地位美國占據(jù)領(lǐng)先地位建設(shè)前瞻性信息基礎(chǔ)設(shè)施布局和完善技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用大幅提升和運營成本推動工業(yè)元宇宙產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大與創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施詳盡的旨在實現(xiàn)蓋與深度應(yīng)用高速、低絡(luò)環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用··德國的西門子公司和瑞士的ABB集團(tuán)正在利用工業(yè)元宇宙技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量積極部署工業(yè)元宇宙政策基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施日本韓國·日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《關(guān)于虛擬空間行業(yè)未來可能性與課題的調(diào)查報告》·《元宇宙首爾五年計劃》技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新·在虛擬現(xiàn)實、增強 現(xiàn)實技術(shù)深厚積累·探索基于觸覺反饋、聲音定位、腦機(jī)接口等交互方式·重點關(guān)注元宇宙城市、虛擬數(shù)字人、擴(kuò)展現(xiàn)實等方向，并投入資金支持產(chǎn)業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用日本正在構(gòu)建高度自動化和智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)主要集中在智能制造、智正在構(gòu)建高度自動化和智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)··三星和現(xiàn)代等大型企業(yè)正在利用工業(yè)元宇宙技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)流程和產(chǎn)品設(shè)計，提高市場競爭力我國重視工業(yè)元宇宙應(yīng)用規(guī)模提升我國加速工業(yè)元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，技術(shù)受政策驅(qū)動發(fā)展，市場快速增長，應(yīng)用場景拓展至智能制造等多領(lǐng)域，推動工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)工業(yè)降本增效與產(chǎn)業(yè)競爭力提升。加速布局5加速布局5G網(wǎng)絡(luò)及平臺基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)受政策驅(qū)動發(fā)展迅速，技術(shù)體系不斷完善市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，應(yīng)用場景不斷拓展5G基站■一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺5G基站■一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺337.7萬個加快建設(shè)5G-A/6G、干兆光網(wǎng)/萬兆光網(wǎng)等新型網(wǎng)絡(luò)以及云邊一體、算網(wǎng)一體的新型算力設(shè)施計劃(2023—2025年)》,制定工業(yè)元宇工業(yè)元宇宙+產(chǎn)線工業(yè)元宇宙+工廠工業(yè)元宇宙+園區(qū)●2023年我國工業(yè)元宇宙市場規(guī)模達(dá)到●2023年我國工業(yè)元宇宙市場規(guī)模達(dá)到175.0億元，同比增長18.0%?！耦A(yù)計2026年其產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到208.8億元。開展工業(yè)元宇宙分級分類應(yīng)用評估工作，助力行業(yè)健康發(fā)展《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2023—2025年)》提出“創(chuàng)新研究工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估方法，建立分級分類的成熟度評價體系”。為響應(yīng)發(fā)展需求，需開展工業(yè)元宇宙分級分類應(yīng)用評估研制工作。平臺化設(shè)計模式智能化制造模式個性化定制模式網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同模式服務(wù)化延伸模式數(shù)字化管理模式工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估對象工業(yè)元宇宙+產(chǎn)線工業(yè)元宇宙+工廠工業(yè)元宇宙+園區(qū)口虛擬仿真模擬→√降低生產(chǎn)成本口數(shù)字化工廠管理一→√提升管理效率口跨部門協(xié)同工作→√增強跨部門協(xié)作口數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化→√持續(xù)改進(jìn)與創(chuàng)新口資源共享與優(yōu)化→√提高資源利用率工業(yè)元宇宙分級應(yīng)用評估工業(yè)元宇宙分級應(yīng)用評估分級評估工廠級信息平臺應(yīng)用成效分級評估工廠級信息平臺應(yīng)用成效產(chǎn)線級基礎(chǔ)設(shè)施支撐技術(shù)層次分析法工業(yè)元宇宙分級分類工業(yè)元宇宙分級分類評估模型是一個多維度、多層次的評估框架。通過三個評估層級，五個評估維度，采用科學(xué)方法量化評估指標(biāo)，劃分為五個評估等級，旨在提供技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用成熟度的進(jìn)階路徑，支持工業(yè)元宇宙發(fā)展。工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估方法及測算流程工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估指數(shù)測算涵蓋指標(biāo)確權(quán)、合成與優(yōu)化。權(quán)重確定采用層次分析法與熵值賦權(quán)法結(jié)合。為便于比較評價對象分值及避免數(shù)據(jù)突變，先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，再結(jié)合指標(biāo)權(quán)重進(jìn)一步分析測算。確定評估對象及評估指標(biāo)初選框確定指標(biāo)權(quán)重定量指標(biāo)：統(tǒng)計指標(biāo)數(shù)值評估指數(shù)測算流程評估指數(shù)測算流程專家研討專家研討專家評定打分應(yīng)用權(quán)重計算模型，應(yīng)用權(quán)重計算模型，評定評估等級形成評估報告最終評估指標(biāo)體系工業(yè)元宇宙產(chǎn)線級應(yīng)用評估體系工業(yè)元宇宙產(chǎn)線級應(yīng)用評估體系主要包括基礎(chǔ)設(shè)施、支撐技術(shù)、應(yīng)用成效、信息安全4個一級指標(biāo)、11個二級指標(biāo)、38個三級指標(biāo)。工業(yè)元宇宙產(chǎn)線級應(yīng)用評估指標(biāo)體系指標(biāo)選取基礎(chǔ)設(shè)施1.設(shè)備基礎(chǔ)傳感器覆蓋率可穿戴設(shè)備使用率傳感器覆蓋率可穿戴設(shè)備使用率設(shè)備數(shù)字化程度·2.算網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率·網(wǎng)絡(luò)延遲·算力處理速度3.區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)吞吐量·智能合約平均執(zhí)行時間·區(qū)塊生成時間支撐技術(shù)4.數(shù)字孿生建模精度誤差率模型互操作性仿真同步延遲時間5.感知控制感知數(shù)據(jù)精度控制精度6.數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)互通互聯(lián)率交互自然性交互自然性智能決策準(zhǔn)確率自適應(yīng)調(diào)整須率數(shù)據(jù)挖掘分析能力視覺沉浸度應(yīng)用成效8.經(jīng)濟(jì)價值投資回報率成本節(jié)約率收益增長率投資回報率9.生產(chǎn)質(zhì)量·產(chǎn)品合格率故障率·生產(chǎn)效率10.綠色發(fā)展·能源消耗降低率·碳排放減少量·污染物排放量降低率信息安全11.安全管理數(shù)據(jù)泄漏頻率·組件安全掃描通過率·系統(tǒng)漏洞修復(fù)周期■基礎(chǔ)設(shè)施：強調(diào)設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)連接與算力支撐，確保產(chǎn)線智能化基礎(chǔ)■支撐技術(shù)：注重數(shù)字孿生、感知控制、數(shù)據(jù)集成與虛實交互，推動產(chǎn)線高效協(xié)同與精準(zhǔn)決策■應(yīng)用成效：聚焦經(jīng)濟(jì)價值、生產(chǎn)質(zhì)量與綠色發(fā)展，衡量產(chǎn)線智能化升級的實際效益■信息安全：確保數(shù)據(jù)安全管理與系統(tǒng)防護(hù)，保障產(chǎn)線穩(wěn)定運行工業(yè)元宇宙工廠級應(yīng)用評估體系工業(yè)元宇宙工廠級應(yīng)用評估體系主要包括基礎(chǔ)設(shè)施、支撐技術(shù)、應(yīng)用成效、信息安全4個一級指標(biāo)、11個二級指標(biāo)、35個三級指標(biāo)。工業(yè)元宇宙工廠級應(yīng)用評估指標(biāo)體系指標(biāo)選取基礎(chǔ)設(shè)施·智能網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度·云計算資源利用率·網(wǎng)絡(luò)傳輸速率支撐技術(shù)3.交互技術(shù)·建模精度誤差率·模型互操作性·仿真同步延遲時間4.工業(yè)智能智能決策準(zhǔn)確率自適應(yīng)調(diào)整頻率智能決策準(zhǔn)確率自適應(yīng)調(diào)整頻率5.數(shù)字孿生·數(shù)據(jù)融合覆蓋率·數(shù)據(jù)挖掘分析能力·數(shù)據(jù)互通互聯(lián)率應(yīng)用成效··庫存周轉(zhuǎn)率·維護(hù)維修費用率.設(shè)備綜合效率產(chǎn)品合格率.7.協(xié)同管理信息共享效率·遠(yuǎn)程協(xié)作能力流程整合度8.供應(yīng)鏈管理供應(yīng)鏈響應(yīng)時間縮短率供應(yīng)鏈成木胳低率供應(yīng)鏈響應(yīng)時間縮短率供應(yīng)鏈透明度9.綠色發(fā)展二氧化碳排放量增長率萬元產(chǎn)值綜合指標(biāo)·二氧化碳排放量增長率信息安全10.安全管理·數(shù)據(jù)安全管理率數(shù)據(jù)泄漏率·風(fēng)險在線監(jiān)控率11.系統(tǒng)穩(wěn)定性系統(tǒng)故障率·故障恢復(fù)時間·應(yīng)急響應(yīng)時間基礎(chǔ)設(shè)施：強調(diào)算力與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，確保智能網(wǎng)絡(luò)與loT設(shè)備廣泛部署，支撐大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與傳輸■支撐技術(shù)：涵蓋交互技術(shù)、工業(yè)智能與數(shù)字孿生，促進(jìn)工廠內(nèi)外高效協(xié)同與智能化價值、協(xié)同管理、供應(yīng)鏈管理與綠色發(fā)展，全面評估工廠智能化升級的綜合效益■信息安全：確保數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)穩(wěn)定，構(gòu)建工廠級安全防線工業(yè)元宇宙園區(qū)級應(yīng)用評估體系工業(yè)元宇宙園區(qū)級應(yīng)用評估體系主要包括基礎(chǔ)設(shè)施、信息平臺、應(yīng)用成效、信息安全4個一級指標(biāo)、15個二級指標(biāo)、39個三級指標(biāo)。工業(yè)元宇宙園區(qū)級應(yīng)用評估指標(biāo)體系指標(biāo)選取基礎(chǔ)設(shè)施1.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬總量5G/6G基站覆蓋率網(wǎng)絡(luò)延遲時間物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備鏈接率2.數(shù)據(jù)存儲與處理數(shù)據(jù)存儲容量數(shù)據(jù)讀寫速度井行處理能力3.設(shè)備集成與兼容性支持工業(yè)通信協(xié)議種類集成工業(yè)自動化系統(tǒng)數(shù)量系統(tǒng)間接口兼容性測試通過率3.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺4.交互協(xié)作平臺平臺接入企業(yè)數(shù)·平臺注冊用戶數(shù)平臺日均數(shù)據(jù)交換量·日均信息交流量平臺服務(wù)場景數(shù)5.數(shù)字孿生平臺模型覆蓋率模型更新同步時間支持井發(fā)用戶數(shù)6.云計算中心數(shù)量·總計算能力存儲容量資源利用率7.數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)·數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)量·總存儲容量·數(shù)據(jù)處理速度應(yīng)用成效8.園區(qū)建設(shè)與運營園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬總量5G/6G基站覆蓋率9.園區(qū)宣展與招引數(shù)據(jù)存儲容量數(shù)據(jù)讀寫速度并行處理能力10.園區(qū)服務(wù)與治理支持工業(yè)通信協(xié)議種類集成工業(yè)自動化系統(tǒng)數(shù)量系統(tǒng)間接口兼容性測試通過率信息安全11.安全管理數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生次數(shù)安全漏洞平均修復(fù)時間12.風(fēng)險評估與應(yīng)急響應(yīng)高風(fēng)險問題總數(shù)應(yīng)急響應(yīng)計劃的測試頻率■基礎(chǔ)設(shè)施：強調(diào)網(wǎng)絡(luò)、存儲、設(shè)備集成能力，支撐園區(qū)高效運行與數(shù)據(jù)流通■信息平臺：涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、交互協(xié)作、數(shù)字孿生平臺及云計算中心，促進(jìn)園區(qū)信息集成與智能服務(wù)■應(yīng)用成效：注重園區(qū)建設(shè)與運營、宣展招引、服務(wù)與治理成效，全面評估園區(qū)智能化升級效益安全管理與風(fēng)險評估，構(gòu)建園區(qū)級安全體系工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估設(shè)置五個等級，具體要求從L1到L5依次遞增，通過對工業(yè)元宇宙應(yīng)用實踐進(jìn)行成熟度等級評估，能夠精準(zhǔn)定位當(dāng)前存在問題，明確未來發(fā)展方向，推動工業(yè)元宇宙應(yīng)用規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化。L5L4●技術(shù)及基礎(chǔ)持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新，達(dá)到規(guī)?；顚哟螒?yīng)用水平，達(dá)到引領(lǐng)行L5L4標(biāo)桿級標(biāo)桿級●工業(yè)元宇宙應(yīng)用深度融入業(yè)務(wù)場景，達(dá)到較高創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式和協(xié)同水平，形成應(yīng)用標(biāo)桿成熟級L3成熟級L3●應(yīng)用基本成熟，技術(shù)及基礎(chǔ)完善且具有一定程度的創(chuàng)新性，應(yīng)用形成一定規(guī)模L2●技術(shù)及基礎(chǔ)基本完善，可以自主運行且合規(guī)，應(yīng)用初具規(guī)模L2基礎(chǔ)級L1●初步開展工業(yè)元宇宙技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)基本功能，可以解決簡單業(yè)務(wù)需求L1應(yīng)用基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)務(wù)成效創(chuàng)新能力一級階段：基礎(chǔ)級初步探索并各級應(yīng)用實現(xiàn)虛擬環(huán)境搭建、設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)薄弱，僅支持基本運行，擁有基礎(chǔ)網(wǎng)創(chuàng)新能力低，主要依賴現(xiàn)有技術(shù)，缺乏大規(guī)模創(chuàng)新和深度集成，集中于技術(shù)適應(yīng)、應(yīng)用和展示，無突破性創(chuàng)新應(yīng)用基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)務(wù)能力二級階段：規(guī)范級基礎(chǔ)建設(shè)完善，包括高速網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、高性能服務(wù)器、區(qū)塊鏈安全管理，支持穩(wěn)定運行并滿足業(yè)務(wù)需求業(yè)務(wù)成效初顯，提升效率、降低成本、改善創(chuàng)新能力增強，開始探索結(jié)合AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，創(chuàng)新活動增多但尚未大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)務(wù)能力深度集成與優(yōu)化，支持復(fù)雜業(yè)務(wù)流程、定制化、質(zhì)量監(jiān)控和智能決策，具有高穩(wěn)定性與可靠性基礎(chǔ)建設(shè)完善，包括高性能計算資源、先進(jìn)業(yè)務(wù)成效顯著,降本增效、改進(jìn)質(zhì)量，對業(yè)創(chuàng)新能力增強，不僅在技術(shù)層面，也在業(yè)務(wù)模式與流程上探索創(chuàng)新，形成自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和解決方案應(yīng)用應(yīng)用基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)成效顯著,成為核心競爭力，推動業(yè)務(wù)模式業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)成效顯著,大幅節(jié)約成本、增長收入、提升成效成效能力能力工業(yè)元宇宙應(yīng)用評估推進(jìn)建議