工業(yè)元宇宙應用評估體系2024年12月版權(quán)聲明本白皮書版權(quán)屬于中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并受法律保護。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本白皮書文字或者觀點的，應注明“來源：中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。違反上述聲明者，本單位將追究其相關(guān)法律責任。編制說明參與編制單位排名不分先后）編寫組主要成員排名不分先后）其應用效果，成為確保工業(yè)元宇宙健康、有序發(fā)展的關(guān)鍵。2023年年)》，提出培育三維交互的工業(yè)元宇宙，打造產(chǎn)線、工廠、園區(qū)級 1 6 9 10 11 12 13 13 14 15 16 18 47 48 49 50 51 53 54 54 551一、工業(yè)元宇宙應用評估體系研究背景（一）工業(yè)元宇宙成為世界各國未來產(chǎn)業(yè)布局的重要內(nèi)工業(yè)元宇宙是未來產(chǎn)業(yè)前瞻部署的新賽道，應用數(shù)字孿生、虛擬2物理層。物理層包含工業(yè)生產(chǎn)，以及對工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、3工業(yè)信息層。從物理層獲取的工業(yè)設計、制造、服務流程的異構(gòu)4員。虛擬組織主要是指對生產(chǎn)實體進行映射5宇宙的發(fā)展對于推動我國新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展與經(jīng)濟的高質(zhì)量增長具6（二）全球主要國家積極推進工業(yè)元宇宙發(fā)展元宇宙為工業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級提供了全新的路徑和工具。根據(jù)Intelligence）、Omniverse等底層硬件領(lǐng)域占據(jù)重要地位。推動和數(shù)據(jù)中心，布局自動駕駛、機器人等應用領(lǐng)域。云計算服務領(lǐng)域，前列。Amazon擁有強大的云計算服務能力，依托云服務為全球90%技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出競爭力，特別是在硬件入口及操作系統(tǒng)、后端基建、底層架構(gòu)等方面，已形成一定的技術(shù)壁壘。Meta旗下的Oculus在全7CNTK、Caffe等主流人工智能算法框架。產(chǎn)業(yè)應用方面，美國的工要集中在智能制造、智能維護和可持續(xù)生產(chǎn)等領(lǐng)域。通過集成XR89（三）我國高度重視工業(yè)元宇宙應用規(guī)模提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)設施建設上投入，加快建設5G-A/6G、千兆布數(shù)字孿生“1+3”產(chǎn)品矩陣，即數(shù)字孿生底座、可視化平臺、空間實時計算平臺、實時仿真平臺，將AI、實時計算、仿真推演等技術(shù)深色低碳、應用牽引”的央企云資源池，并與多家行業(yè)龍頭企業(yè)共建行隨著政策的持續(xù)推動和技術(shù)的不斷成熟，數(shù)據(jù)顯示，2023年我國工二、工業(yè)元宇宙應用典型發(fā)展模式（一）平臺化設計模式：時空交融的創(chuàng)新協(xié)作寶馬集團利用英偉達的Omniverse平臺，實現(xiàn)了全球31座工廠過程中，應用數(shù)字孿生技術(shù)。由于CFRP組件的特性，要求在（二）智能化制造模式：虛實結(jié)合的全球協(xié)同生產(chǎn)供了HoloLens全息眼鏡等智能設備。這種合作實現(xiàn)了供應鏈的透明在中國寶武集團的寶鋼生產(chǎn)基地，通過配備AR智能巡點檢系統(tǒng)和AR智能眼鏡，實現(xiàn)了現(xiàn)場點巡檢作業(yè)的標準化、管理規(guī)范化、數(shù)（三）個性化定制模式：沉浸體驗的全方位參與以通過RFID感應器選擇車型顏色、輪轂等配置，實時在屏幕上看到個汽車工廠園區(qū)的數(shù)字孿生。工程師和設計師可以通過交互式3D模這種技術(shù)的應用使得沃爾沃能夠直接導入汽車模型，（四）網(wǎng)絡化協(xié)同模式：全局可視的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化這種合作模式展示了工業(yè)元宇宙在促進產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈組織模式變革（五）服務化延伸模式：虛實共生的高效交流客戶通過VR、AR設備可以實時看到產(chǎn)品操作流程和使用要求，降低上汽通用利用AI深度學習、AR等技術(shù)，打造了《雪佛蘭AR車述、動畫演示、視頻介紹等，實現(xiàn)AR實時交互，有效減少用戶使用（六）數(shù)字化管理模式：全息洞察的智能工廠優(yōu)化三、工業(yè)元宇宙應用評估體系（一）構(gòu)建原則（二）評估方法與評估模型工業(yè)元宇宙應用評估指數(shù)的測算包括對指標備選群中指標的確工業(yè)元宇宙分級分類評估模型（圖3）是一個全面而系統(tǒng)的評估（三）評估指標說明一級指標二級指標三級指標基礎(chǔ)設施設備基礎(chǔ)1設備連接率2設備數(shù)字化程度3傳感器覆蓋率4可穿戴設備使用率算網(wǎng)基礎(chǔ)5網(wǎng)絡覆蓋率6實際網(wǎng)絡帶寬8網(wǎng)絡融合能力*9算力處理速度10區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)吞吐量11智能合約平均執(zhí)行時間12區(qū)塊生成時間支撐技術(shù)數(shù)字孿生13建模精度誤差率14仿真同步延遲時間15模型互操作性*感知控制16感知數(shù)據(jù)精度17控制精度18智能決策準確率19自適應調(diào)整頻率數(shù)據(jù)集成20數(shù)據(jù)融合覆蓋率21數(shù)據(jù)互聯(lián)互通率22數(shù)據(jù)挖掘分析能力*虛實交互23交互延遲時間24交互自然性*25交互精度*26視覺沉浸度*應用成效經(jīng)濟價值27成本節(jié)約率28收益增長率29投資回報率生產(chǎn)質(zhì)量30產(chǎn)品合格率31生產(chǎn)效率32故障率綠色發(fā)展33能源消耗降低率34碳排放減少量35污染物排放量降低率信息安全安全管理36數(shù)據(jù)泄露頻率37組件安全掃描通過率38系統(tǒng)漏洞修復周期備注：用*標注的指標為定性指標測算方法：設備連接率=（已連接到工業(yè)元宇宙平臺或網(wǎng)絡的設測算方法：可穿戴設備使用率=（實際使用可穿戴設備協(xié)同工作的能力，反映網(wǎng)絡系統(tǒng)的集成度、互操作性和可擴展性。測算方法：智能合約平均執(zhí)行時間=智能合約執(zhí)行完成所需測算方法：區(qū)塊生成時間=從第一個區(qū)塊生成到最新區(qū)塊生測算方法：仿真同步延遲時間=物理實體事件時間點與數(shù)字模型接收到事件并做出響應的時間點的差值的總和/特定觀測周期內(nèi)測算方法：感知數(shù)據(jù)精度=1-（測量的數(shù)據(jù)與實際值之間的測算方法：成本節(jié)約率=（實施前成本-實施后成本）/實施測算方法：收益增長率=（實施后收益-實施前收益）/實施指標含義：衡量在單位時間內(nèi)完成的生產(chǎn)量或產(chǎn)值與投入資源指標含義：衡量在引入工業(yè)元宇宙技術(shù)后，產(chǎn)線生產(chǎn)過程中相對于未應用該技術(shù)前所減少的二氧化碳排放量，反映技術(shù)應用對減少溫室氣體排放、促進環(huán)境可持續(xù)性的貢獻程度。指標含義：衡量在應用工業(yè)元宇宙技術(shù)后，產(chǎn)線生產(chǎn)過程中污染物排放量相對于未應用該技術(shù)前減少的比例，反映技術(shù)應用對環(huán)境保護和減少環(huán)境污染的貢獻程度。測算方法：污染物排放量降低率=（基準期污染物排放量-報告期污染物排放量）/基準期污染物排放量×100%一級指標二級指標三級指標基礎(chǔ)設施算力基礎(chǔ)1智能網(wǎng)絡覆蓋程度2IoT設備部署數(shù)量網(wǎng)絡基礎(chǔ)3云計算資源利用率4網(wǎng)絡傳輸速率支撐技術(shù)交互技術(shù)5交互設備配備率6交互技術(shù)人員占比7工藝設計虛實融合占比8交互流暢性*9交互沉浸感*工業(yè)智能10智能模型應用推廣率11信息管理系統(tǒng)集成度12預測性維護準確率數(shù)字孿生13數(shù)字孿生功能覆蓋率14仿真建模精度15數(shù)字孿生實時同步率應用成效經(jīng)濟價值16及時交付率17設備綜合效率18產(chǎn)品合格率19庫存周轉(zhuǎn)率20維護維修費用率協(xié)同管理21信息共享效率*22流程整合度*23遠程協(xié)作能力供應鏈管理24供應鏈成本降低率25供應鏈透明度*26供應鏈響應時間縮短率綠色發(fā)展27萬元產(chǎn)值綜合能耗28廢棄物回收率29二氧化碳排放量增長率信息安全安全管理30數(shù)據(jù)安全管理率31數(shù)據(jù)泄漏率32風險在線監(jiān)控率系統(tǒng)穩(wěn)定性33系統(tǒng)故障率34故障恢復時間35應急響應時間備注：用*標注的指標為定性指標測算方法：智能網(wǎng)絡覆蓋程度=（工廠內(nèi)可以穩(wěn)定接收到智測算方法：云計算資源利用率=（在一定時間周期內(nèi)工廠實測算方法：網(wǎng)絡傳輸速率=（在特定時間內(nèi)成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量/指標含義：工廠中實現(xiàn)元宇宙交互功能（如VR/AR測算方法：工藝設計虛實融合占比=（實現(xiàn)虛實融合的生產(chǎn)測算方法：智能模型應用推廣率=（實際應用的智能模型數(shù)測算方法：信息管理系統(tǒng)集成度=（已經(jīng)實現(xiàn)與工業(yè)元宇宙集成的信息管理系統(tǒng)的數(shù)量/工廠中需要與工業(yè)元宇宙技術(shù)集成的所測算方法：預測性維護準確率=（成功預測并維護的事件數(shù)測算方法：數(shù)字孿生功能覆蓋率=（在數(shù)字孿生模型中已經(jīng)構(gòu)建并可以正常運行的關(guān)鍵功能和流程的數(shù)量/工廠實際存在的關(guān)鍵測算方法：仿真建模精度=（模型預測值與實際值的平均接生模型成功捕捉到物理實體狀態(tài)變化并與之同步的次數(shù)/在設定的時測算方法：遠程協(xié)作能力=統(tǒng)計期間工廠內(nèi)遠程協(xié)作成功完測算方法：供應鏈響應時間縮短率=（實施前供應鏈平均響測算方法：二氧化碳排放量增長率=（當年工廠二氧化碳排量-測算方法：數(shù)據(jù)安全管理率=（實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全管理的信息化測算方法：系統(tǒng)故障率=（在一定時間內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生故障的次數(shù)/測算方法：故障恢復時間=故障完全解決且系統(tǒng)恢復正常運一級指標二級指標三級指標基礎(chǔ)設施網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施1園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡帶寬總量25G/6G基站覆蓋率3網(wǎng)絡延遲時間4物聯(lián)網(wǎng)設備鏈接率數(shù)據(jù)存儲與處理5數(shù)據(jù)存儲容量6數(shù)據(jù)讀寫速度7并行處理能力設備集成與兼容性8支持工業(yè)通信協(xié)議種類9集成工業(yè)自動化系統(tǒng)數(shù)量10系統(tǒng)間接口兼容性測試通過率信息平臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺11平臺接入企業(yè)數(shù)12平臺日均數(shù)據(jù)交換量13平臺服務場景數(shù)交互協(xié)作平臺14平臺注冊用戶數(shù)15日均信息交流量數(shù)字孿生平臺16模型覆蓋率17模型更新同步時間18建模精度19支持并發(fā)用戶數(shù)云計算中心數(shù)量20總計算能力*21存儲容量22資源利用率數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)23數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)量24總存儲容量25數(shù)據(jù)處理速度應用成效園區(qū)建設與運營26園區(qū)虛實融合程度*27平臺運營成本效益園區(qū)宣展與招引28宣展次數(shù)29虛擬現(xiàn)實平臺訪問量30新入駐工業(yè)元宇宙企業(yè)數(shù)31招引項目簽約額園區(qū)服務與治理32數(shù)字化服務流程優(yōu)化率33服務響應時間縮短比例34智能監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋率35園區(qū)碳排放增長率信息安全安全管理36數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生次數(shù)37安全漏洞的平均修復時間風險評估與應急響應38高風險問題總數(shù)39應急響應計劃的測試頻率備注：用*標注的指標為定性指標指標含義：表示園區(qū)內(nèi)5G或6G網(wǎng)絡基站的地理覆蓋范圍與園測算方法：5G/6G基站覆蓋率=（園區(qū)內(nèi)已被5指標含義：園區(qū)內(nèi)用于存儲工業(yè)元宇宙應用數(shù)據(jù)的總存儲空間大測算方法：數(shù)據(jù)讀寫速度=測試期間成功讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)測算方法：支持工業(yè)通信協(xié)議種類=系統(tǒng)支持的工業(yè)通信協(xié)測算方法：集成工業(yè)自動化系統(tǒng)數(shù)量=園區(qū)內(nèi)實際集成的工測算方法：系統(tǒng)間接口兼容性測試通過率=（通過兼容性測測算方法：平臺接入企業(yè)數(shù)=已經(jīng)接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的企測算方法：平臺服務場景數(shù)=工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所提供的不同測算方法：支持并發(fā)用戶數(shù)=系統(tǒng)能夠同時支持的最多在線指標含義：衡量園區(qū)云計算中心的總體處理能力，包括CPU、GPU等核心計算資源的規(guī)模和性能，反映園區(qū)處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復反映已使用資源占總資源的比例，包括CPU、內(nèi)存、存測算方法：總存儲容量=園區(qū)數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的存儲容測算方法：虛擬現(xiàn)實平臺訪問量=特定時間段內(nèi)段內(nèi)所有用數(shù)測算方法：招引項目簽約額=園區(qū)工業(yè)元宇宙相關(guān)簽約項目指標含義：衡量園區(qū)內(nèi)服務流程通過數(shù)字化手段進行改進和優(yōu)測算方法：智能監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋率=（智能監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控測算方法：數(shù)據(jù)泄露事件發(fā)生次數(shù)=園區(qū)內(nèi)發(fā)生的所有數(shù)據(jù)測算方法：高風險問題總數(shù)=風險評估過程中識別出的所有測算方法：應急響應計劃的測試頻率=園區(qū)對應急響應計劃四、工業(yè)元宇宙應用評估等級劃分（一）一級階段：基礎(chǔ)級（1）技術(shù)應用：初步探索工業(yè)元宇宙技術(shù)在產(chǎn)線、工廠、園區(qū)（2）基礎(chǔ)建設：此等級的產(chǎn)線、工廠或園區(qū)剛開始接觸工業(yè)元（3）業(yè)務成效：工業(yè)元宇宙的初步應用對各級業(yè)務影響有限，（4）創(chuàng)新能力：此階段在各級應用中創(chuàng)新性較低，主要依賴現(xiàn)（二）二級階段：規(guī)范級“L2規(guī)范級”標志著在工業(yè)元宇宙應用方面已經(jīng)取得一定的進（1）技術(shù)應用：工業(yè)元宇宙技術(shù)在產(chǎn)線、工廠、園區(qū)各級應用（2）基礎(chǔ)建設：在此級別，產(chǎn)線、工廠、園區(qū)已經(jīng)建立較為完信息基礎(chǔ)設施能夠支持工業(yè)元宇宙應用的穩(wěn)（3）業(yè)務成效：工業(yè)元宇宙技術(shù)在各級應用中開始形成一定的（4）創(chuàng)新能力：在規(guī)范化的基礎(chǔ)上，產(chǎn)線、工廠、園區(qū)開始探（三）三級階段：成熟級“L3成熟級”總體特征是處在工業(yè)元宇宙技術(shù)在各級應用的成熟3D引擎等）深度集成和優(yōu)