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近日，工信部部長金壯龍表示，2023年將是元宇宙發展之年、應用示范推廣之年，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業的發展步伐。事實上，在元宇宙技術應用上，中國已有不少嘗試與應用。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，從機械設計、數字化設計與制造方面的研究出發，重點介紹多元異構數據轉換與集成等八大工業元宇宙技術，并具體舉例說明了相關的應用。

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實。后來有了增強現實，虛擬現實和增強現實相結合成為混合現實。其后，在工業領域，美國波音公司提出了數字樣機，2003年美國密西根大學Michael Grieves教授提出了數字孿生。數字孿生已經非常接近元宇宙這一概念。據此，譚院士指出：“元宇宙就是從虛擬現實到數字孿生所有技術的總和，當然也包括了人工智能、區塊鏈、大數據、移動互聯網等等技術。但它的核心技術就是虛擬現實和數字孿生。

在強調了元宇宙的核心技術后，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實、虛擬化身。過去我們是人機交互，我們上網上機，人在機器外面，人在互聯網外面，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，都是在網的外面，現在要有真實的交互、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實，這是最好的元宇宙。現在這一技術已經部分地實現；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：元宇宙技術利用在工業上就形成了工業元宇宙。結合工業實踐，譚建榮院士總結出了八項工業元宇宙技術，分別為：可以異構數據的通道打通的工業元宇宙多元異構數據轉換與集成技術、通過幾何、物理、行為來預測機器行動的軌跡、加速度、震動等指標的工業元宇宙幾何－物理－行為－工況建模技術、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元宇宙數字孿生多性能耦合分析技術，以及大數據驅動下的數字孿生行為仿真技術、工業元宇宙產品生命周期作業仿真技術、智能車間布局規劃與生產調度優化技術、運行狀態可視分析與故障智能預測技術、基于增強現實的維修維護操作導航技術等。

譚建榮院士以自己的研發指出，這八項工業元宇宙技術可運用到具體工業產品的生產、檢測、維修等各環節之中。他援引了具體案例：一是汽車發動機組裝，就可以通過虛擬裝配來實現。汽車發動機有幾千個零件，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。應用工業元宇宙技術，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系。總而言之，要通過元宇宙工業技術來保證裝配的一次成功率。再有就是焊接機器人，通過元宇宙工業技術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、數字樣機與智能制造、數字孿生相結合，用在超大型低能耗空分裝備設計制造、高檔數控機床遠程監控、診斷虛擬維修、大噸位深拉液壓設備設計制造、高端冷凍加工中心、電梯大批量定制與設計等十個典型方面。故而，演講最后，他表示希望業內同行，一起來進一步探索元宇宙的工業應用。

       原文標題 : 工業元宇宙八項技術及具體應用