生产制造
对智能制造这个词相信大家都不陌生。
智能制造本质上是基于数据的C to B驱动模式，即面对C端个性化、复杂的、不稳定需求合理地组织B端资源，并快速适配出解决方案的过程。
这种制造系统是由智能机器、大数据、人工智能算法和柔性生产线共同组成的有机整体。
目前国内比较有代表性的智能制造公司是犀牛智造，它切入“大而不强”的服装行业，通过构建端到端全链路体系化的数字化解决方案，实现供需的精准匹配和动态平衡。目前，犀牛智造已经可以为包括针织、梭织、羽绒、牛仔在内的超过70%服装类目提供一站式柔性快反供给能力，实现批量“小”、交付“快”、质量“稳”、库存“零”，这一结果彻底改变了传统服装行业成本快速增长、库存居高不下、生产方式落后、产业附加值低的根本问题。
智能制造从原理上来说其实包括了元宇宙的各个方面，它属于元宇宙各项技术在工业领域应用的综合体现。智能制造大致可分为三大模块：一是人机交互模块，二是算法模块，三是物理系统模块，其中与人相关的部门几乎包括全部的人机交互技术，比如手势交互、自然语言交互等控制部分，AR/VR等虚实交互部分等；算法模块可通过对数据的分析实现智能分析、决策与信息流转；而物理系统部分则既包含了数据获取的传感器、物联网部分，也包括了机器人、人机接口等控制部分。
智能制造是在同一个物理空间实现了基于数据流转的智能控制，而虚拟工厂则是在不同的物理空间实现了大规模的远程协同。
虚拟工厂的基本定义[1]是通过AR/VR、数字孪生、人工智能等技术实现基于互联网协作的工作环境，即企业的生产活动不全在一个工厂内完成，部分生产活动由作为战略联盟的供应商或合作伙伴完成，其中合作伙伴以数据为载体共享信息，共同围绕某个大型工程合作项目的产品设计、制造过程进行协作（包括但不限于使用统一平台下的各种系统）。(https://www.daowen.com)
美国耐克公司是全球虚拟工厂模式的先驱，它将产品的生产加工任务外包给东南亚等地的许多发展中国家。联想集团也开始了多工厂的虚拟化工厂管理，其主要内涵为联合组织架构、资源共享、联合管理系统及最佳实践共享。
据哈工大生产技术中心主任王刚介绍，虚拟工厂的最大优势是灵活性、敏捷性。虚拟工厂可以组成一个动态的生产联盟，产品生产完成后，动态联盟自动解体，当有新的项目时又可以组成新的动态联盟。这种快捷反应机制，更能适应国际经济全球化的特点。据了解，哈工大虚拟工厂中心只有二十几人，却可以在全世界组织生产，他们已与德国、日本成功合作开发产品。
生产制造领域的元宇宙技术的另外一个场景就是1990年波音公司为AR取名时的应用。当时波音公司为了简化向装配工人传达飞机组装的布线指令，就将计算机生成的虚拟信息叠加在现实物理世界之上同时传递出去，装配工人只需要看着“虚拟图像”依葫芦画瓢就好，这种技术被称为“Augmented Reality”，经过几十年的发展，这种技术逐渐发展成为“专家远程协同”系统。
专家远程协同系统不但可以传输虚实叠加的图像，更重要的是通过AR技术可将现实物理世界快速建模，并将其与虚拟模型叠加在一起传输给远程的专家，专家操作虚拟模型时再通过动作捕捉技术直接传回现实物理世界，这样就可以实现远程的实际操作。目前专家远程协同系统正在飞速发展中，这项技术在高难度手术、专业技能要求较高的操作领域具有极高的应用价值。
设备状态监测则主要应用于人无法接触的危险区域的设备，比如钢铁厂的炼钢设备、空分厂的低温设备、高压电力设备等。远程监测设备状态的方式有两种：一种是“数字孪生+AR/VR技术”，即将设备建模并同步设备的实时状态信息，然后在模型上不但可以知道设备的实时信息，还可以用直观的方式表达出来。以炼钢设备为例，如果我们设置好不同温度、不同压力下的液体状态，当数据传输给模型之后，AR技术可以让炉体内的液体状态叠加到模型上面，观察者可非常直观地“看”到炉内状态，从而实现对设备状态的监控。
另外一种设备监控方式是机器人巡检。这种巡检方式适合判断潜在的、还未被传感器捕捉到的微小故障，即“防患于未然”。比如堤坝的巡检，如果仅仅用传感器，当堤坝出现还没影响到流速的裂缝时，传感器无法感知。而这种隐患却可能带来很严重的后果，无人机或机器人巡检就可以解决这个问题，它们通过自身携带的摄像头传回图像，经过“识别算法”的及时解码就可以精准地抓到小漏洞，从而避免大问题。
