近年来，“元宇宙”一词从盛极一时到逐渐冷却，大众开始对它所描述的场景——所有人都在一个完全在线的虚拟世界里互动、创造和体验生活——产生怀疑，看似科幻，但找不到可以复制的商业模式。

然而，消费市场的遇冷，并不意味着这个概念是伪命题。事实上，“元宇宙”这一概念，以及它所包含的技术与解决方案，已经在智能制造、能源管理、交通网络等诸多泛工业领域的实际场景落地，为企业、产业和社会创造价值。

这股技术浪潮的标志性领导者就是全球知名的科技公司——西门子。

何为“工业元宇宙”?

“元宇宙”这个词出自1992年出版的赛博朋克科幻小说代表作《雪崩》，而在后来的近三十年间却鲜被提及。直到2021年，它如龙卷风一般突然席卷公众视野，从资本的追捧到互联网巨头纷纷入局，“元宇宙”概念炙手可热。但时至今日，它仍在不断发展、演变，不同参与者以自己的方式持续丰富着它的含义。“元宇宙”所描述的场景极具想象力，一个由数字技术打造的高度沉浸式虚拟化的数字世界。

如何将“想象力”变成“生产力”?这或许是在概念辨析之外更值得关注的问题。

近年来，随着相关数字技术的快速发展，“元宇宙”也从概念走向产业，从“虚火”走向“实火”。而当“元宇宙”所描绘的场景投射在充满专业性和复杂性的工业领域之后，它就产生了全新的应用价值，创造出无限可能。

作为“元宇宙”的一个分支，“工业元宇宙”包含对机器、工厂、城市等高度复杂系统的映射和模拟，从而为现实世界中的难题提供最优解，推动产业的数字化、智能化发展进入全新阶段。西门子在做的，正是加速“工业元宇宙”相关创新与应用。

“AI、数字孪生等技术的快速发展让工业元宇宙加速创新，加速可持续发展，加速新科技普及的价值不断释放。”

——博乐仁博士(RolandBusch)西门子公司董事会主席总裁兼首席执行官

在西门子看来，“工业元宇宙”将改变人们的生产与生活方式，改变未来商业模式。其核心是融合现实世界与数字世界，数字孪生和人工智能等技术的发展和结合为其提供了重要的技术支撑。在这一方面，西门子已经开展了广泛且深入的创新实践。

贯穿全生命周期的数字孪生

工业界对于数字孪生这一概念并不陌生，它可以理解为物理实体的“虚拟副本”，是“工业元宇宙”的重要组成部分。

值得强调的是，数字孪生包括价值链全生命周期产生的所有数据、模型等信息，其独特价值在于双向映射、实时连接和动态交互。简单来说，数字孪生不仅“长得像”，行为也同样逼真。这使得数字孪生能够对实际场景中的物理对象实现准确的验证和预测，从而达到决策优化的目的。

西门子致力于该技术的研究与应用已有30年，覆盖企业的全业务流程和产品的全生命周期。从产品到工厂，从电网到整座城市，甚至是跳动的心脏，皆可孪生。

数字孪生技术正在彻底改变产品设计的方式和效率，从传统的手工制图和样机制作演变成了高度数字化的过程。西门子是红牛F1车队的长期合作伙伴。F1赛车对速度和性能的极致追求，在研发设计上也展现得淋漓尽致，数字孪生技术从中大有可为。比如，它让碳纤维部件等原本依靠手工操作的关键部件的研发流程更加精准且标准化，实现设计生产“一遍过”。在数字世界里完成设计、调试与优化，减少了在现实世界中反复验证与测试所消耗的资源及时间。这些节省下来的时间返还给设计端，让团队能够专注于赛车的设计迭代，实现性能突破。

有时候，时间和成本的节约对于工业领域来说意味着能否把握商机。如今，一体化压铸技术以其显著的降本、轻量化及提高生产效率的优势，掀起车身制造的新趋势。全球知名的铝车轮制造商中信戴卡希望快速切入这个市场，在西门子数字孪生技术的助力下，其“7500T一体化压铸机”的研发制造周期缩短了约50%。通过搭建数字孪生模型，团队能够模拟仿真压射、机电液耦合等关键工艺和设备运行工况。如此一来，在任何部件投入生产制造之前，数字孪生都能以可控成本辅助团队完成复杂的论证，并对后续的设计优化进行指导。同时，设计工程师还可以通过增强现实技术将虚拟的设备模型和实时数据叠加到真实场景中，可视化、沉浸式地体验“工业元宇宙”。在设计优化之外，基于SIMICAS设备远程运维平台，数字孪生和增强现实技术的加持还让远程监控、故障诊断和智能运维成为可能，贯穿高压压铸机的设计、制造、运维全生命周期实现更高的效率、更可靠的性能，提升市场竞争力。

不仅是产品，全生命周期的实时交互对于像工厂这样需要长期运营的复杂系统工程也至关重要。西门子数控(南京)有限公司被称为西门子全球首座原生数字化工厂，是数字孪生技术应用的典范。这座工厂在实际破土动工之前，西门子就已全方位应用自己的数字化技术，预先在虚拟世界打造出工厂的数字孪生，涵盖需求分析、布局设计、生产流程仿真以及虚拟调试等环节，从而提前发现并处理潜在问题。比如，在一次虚拟检测中，团队发现一台喷漆设备没通风设施不当。在现实世界中解决这一问题非常麻烦，并且会延误工期，而在虚拟世界