中石油元宇宙定义及综合集成应用情况如何？

在中石油元宇宙中，VR/AR技术可以贯穿整个工业流程，用户可以通过穿戴设备进入虚拟 场景，查看现实工业企业映射、生产过程，期望设计生产的产品，目前产品的应用形态等 ，而这种查看是可以突破空间限制的，对象可以是人、是工业产品、是环境场景，也可以 是纯粹的数字信息、虚拟信息。

1.中石油元宇宙定义

如果把元宇宙看成一种概念、一种技术，那么中石油元宇宙可以理解成元宇宙概念、技术 在现代工业中的应用，将元宇宙赋能工业，促进工业改进、创新，乃至革命。在经济社会 中，工业是对自然资源的开采和对各种原材料进行加工及装配的物质生产部门，在经济体 量上目前仍是产业结构中的第一组成部分。因此探讨中石油元宇宙，显然具有重要意义， 也有向社会其他行业进行推广的价值。

中石油元宇宙是三维设计、虚拟现实、增强现实、人工智能、数字孪生、物联网、5G网络 、大数据、云计算等新兴技术的发展优化乃至升级并有机大集成，作为基础设施将大幅度 提升算力(硬件、软件、算法)、展示力、交互水平、通讯流量、速率、数据储量，将促进 工业企业、行业的生态发生革命性的改变，改变人的思维模式，促进创意、创新、创业， 促进工业产品的丰富性、高质量、精细化、艺术性，具备竞争力，进而创造巨大的经济价 值与社会价值。 工业在国民经济中占有重要地位，因此中石油元宇宙结合国家的政策，将两化融合、智能 制造、数字化转型与元宇宙结合，提高这些项目的技术水平、能力，将对现代工业产生巨 大影响，从而促进工业产品、工业企业行业生产过程和工业产品应用都上升到卓越的水平 。

2.综合集成应用

营销新模式： 产品让客户产生购买，核心是要满足客户的需求，然而很多时候，客户的需求并不是确定 的，因此就需要双方进行沟通。沟通内容包括产品信息，也包括企业的生产能力、管控水 平、价格成本等内容，中石油元宇宙将解决这类问题，尤其是近期的疫情影响，客户的沟 通，生产过程的管控，工业产品的应用服务都越来越多地需要转向线上，因此中石油元宇 宙将利用虚拟化技术，更好地展现产品，展现生产能力，保障能力，从而满足客户的需要 ，为企业赢得发展的机会。

设计场景“” 工业产品往往相对复杂，涉及多个领域，因此产品的设计是一个复杂的过程，称得上是一 个开放的复杂巨系统，典型的就是个性化产品，客户定制产品，并不是完全的所有零部件 都定制，不是客户可以随心所有，而是在逻辑上要符合外在多样性，内部标准化的过程， 综合考虑产品交期、产品质量、成本与服务便利性。 工业产品的设计也是一个过程，中石油元宇宙强调个人的创意，包括客户、消费者的需求 ，也包括企业领导、企业普通员工的创意，然后进行逐步的不确定性相确定性的转化，在虚拟化阶段包括，草图、二维图、三维模型、分析模型、加工模型等，而进入实际生产也 往往需要一个过程，例如一般企业会有原型产品、初步的设计产品，定型产品，而航天领 域则有的模样、初样、试样、正样。

在整体的设计过程中，沟通协同无处不在，典型的有设计师与设计师的协同，设计师与工 艺人员的协同，与仓库物流的协同，企业人员与相关供应链的协同，企业人员与客户、消 费者的协同，乃至与管理机构，如环保、安全、船级社等标准、管理部门的协同。中石油 元宇宙将针对些协同的场景都提升信息内容，数字化技术方面深化应用三维设计、装配模 型、工业造型、仿真分析、优化设计等软件，物理上利用摄像头云阵，最先进的网络技术 、如AR/AR设备，大屏幕展示设备，以更好地展示，交互与体验，以获得更好的产品设计 。 在工业产品的设计中，尤其要强调多工况的考虑，随着我国的工业产品走向全球，应用的 场景日益复杂，工业产品又往往有着较长的应用周期，而随着时间的变化，工业产品也需 要相应的维护保养，乃至最终的报废。因此在产品的设计阶段，不仅要考虑正常的使用， 还要考虑一些极限的情况，乃至出现安全问题的紧急处置情况，因此未雨绸缪地进行预先 的设计防范就尤为重要。另一方面，面向全球地思考应用场景，以及竞争产品、替代产品 、客户产品，也将促使产品设计达到世界级水平，乃至世界领先水平。

从智能制造到智慧制造场景： 通常意义上的制造过程是物质的变化过程，有例如切削、挤压的物理变化，也有铸造、合 成药品的化学变化，也有地理位置改变的运输变化；而实际上这些变化过程中，进入信息 时代，也将都有信息的变化；同时制造过程也是人的作业过程。虽然目前的很多工作随着 科技的发展，一些工作已经没有了人的参与。典型的出现了所谓的全自动化工厂，黑灯工 厂，例如小米计划建设的年产能可以达到千万台的无人工厂。但是我们以为，这种模式适用于工业产品的内在标准化部分，而不是完整的产品。作为整体的工业产品，还是要人机 结合，就是在硬件设备层面，有数字加工中心、自动化装夹、智能刀具系统、机器人、自 动运输小车、流水线等组成，在生产控制方面，需要检测技术、控制技术、自动化计划等 等、在生产指挥方面，需要计算机技术，大数据技术、人工智能技术。而工业产品制造过 程是效率、成本、质量、客户满意度的平衡与优化，所以很多工作还是需要人来完成，例 如生产调度，例如异常情况的解决，例如生产过程的改进、产品的优化等。

德国提出的工业4.0强调将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，实现互联，三 大集成，降低信息不对称，加速加强各方的联系与反馈，从而达到快速，有效，个人化的 产品供应。而在中石油元宇宙，智慧制造是智能制造的升级，也就是要强调那些隐性的问 题、或者说需要改进的问题，强调宏观的、而不是微观的，强调定性的，而不是定量的， 强调经验的，而不是逻辑的，把人与智能设备结合起来，真正生产制造出客户满意，经济 价值高的工业产品。中石油元宇宙理念与技术的典型应用则包括：例如在产品生产之前模 拟车间整体的生产过程；佩戴VR眼镜，在系统指导下，进行复杂零件的安装；企业生产人 员更好地监控生产设备的状态；快速解决生产过程中的问题；海外客户可以远程更好地掌 握生产过程的状态，保证产品符合质量要求；对生产线、生产过程、工业产品进行改进优 化等。

 工业产品应用场景 ：工业产品也是不断改进升级的，例如美国提出的工业互联网，就非常强调工业产品的智能 化，而且强调从工业产品，例如航空发动机，到芯片、到网络设备、到电信运营商、到数 据分析、展示的综合集成。中石油元宇宙的重要方向之一就是综合考虑如何使工业产品保 持正常的工作状态，保持正常的工作能力。

数字孪生、信息物理系统可以作为工业产品应用过程中的典型信息化应用模式。数字孪生 的狭义定义就是从物理实体孪生出数据，而数据经过传输，变化了地理位置，例如太空中 的卫星数据，传递到了地球上的控制中心，进而利用这些数据构建出卫星的三维模型，以 更好地查看、掌握卫星的状态。数字孪生的进一步发展，称为信息物理系统CPS，信息物 理系统的构成包括三个要素，通讯、计算与控制，具备使能能力，具备闭环控制能力，可 以认为数字孪生是信息物理系统的核心组成部分。近阶段也有一个新名称诞生，就是 HCPS，这种模式则引进了真实的人，这样就更为完整，更具有智能、智慧。

中石油元宇宙将推动工业产用达到一个更高的水平。例如以监控的维度说明，数据展示的 内容不仅仅是所谓简单的复刻、映射，更要强调利用例如增强现实技术，让人更好地觉察 到系统的异常。这里沉浸感只是其中一个要素，而且要考虑人的响应时间、操作速度等内 容，从而使监控的水平提高到一个显著改进的层级。再如问题的处理，在产品的设计阶段 ，往往已经进行了大量的预测，但是难免还有会小概率事件发生，那么如何应急响应，如 何快速处理，就需要当前场景的信息的完整、精细、正确、实时地传递，例如现在高铁运 行过程中，采取了在轨道路基上安装大量摄像装置，在机车车辆设备上安装了大量传感器 设备，以及相应的网络通讯设备；同时需要工业产品的仿真模型，相关场景(工况)模型， 计算模型、算法、大数据基础、人工智能基础，还有一批多领域的专家团队，这样才能做 到快速处置、正确处置。

另外随着工业产品的智能化应用，也改变了工业产品的营销经济模式，例如一台工程机械 可以采取融资租赁的形式，使用人员可以用最小的成本开展工程机械的使用，而假如使用 人员不按时缴纳费用，则企业可以远程停止工程机械，或者查询工程机械位置后将其运回 。而宏观的，制造企业可以根据工程机械的开工情况，预测经济形势，以制定更合适的经 营决策。