驾驭新的工业格局-CxO和CIO的战略手册

解决方案挑战前言Alexandre EmbryThe benefits are comprehensive:为应对这些要求，关键路径是加速、趋同并扩大正在进行的数字化转型流，例如数据与人工智能驱动的战略、数字连续性、工业物联网（IIoT）或软件中心化，同时利用尖端技术。这将实现所需的转型，并带来效率、无缝集成和准确性等优势。实现这一目标的关键是工业元宇宙，它既是方法也是一种技术融合平台，具备将物理世界与数字世界融合的独特能力，并且显著能够在规模化层面实现融合。工业公司正日益面临巨大的压力，这些压力源于外部的经济和地缘政治因素，以及内部的财务和运营挑战。若企业要管理这些压力，就需要提升运营效率。它们必须缩短产品开发时间，加速创新整合周期，优化生产成本，同时保持质量并增强供应链的韧性。此外，他们还需要在未来5-10年内，通过聚焦可持续产品设计、碳中和以及循环性原则，实现可持续转型的跨越式进展。最后，在全球人才争夺的背景下，他们必须重新审视员工体验，现代化运营，并提升招聘吸引力，尤其是对年轻一代。CTIO（首席技术官）领导埃森哲人工智能机器人与体验实验室 如何？从技术角度来看，工业元宇宙诞生于多种传统技术的融合，更重要的是颠覆性新兴技术的融合。受十年前点燃的工业4.0的启发，当前工业数字化转型格局包括数字等关键转型领域。所概述的集体益处证明了工业元宇宙方法为何是一种明确合适的解决方案，能够应对主要问题，并协调商业、人员与地球目标。• 更高的运营效率：这种融合使企业能够提升协作、设计、模拟、运营、优化和自动化工业流程的能力。它通过产生可衡量的成本节约、提高自动化程度、缩短上市时间以及提升质量来影响产品设计及运营效率。• 改善员工体验：通过角色和流程再造，降低工作风险，提升现场安全，改进培训和学习的质量（包括将所花费时间减少50%），工业角色对稀缺人才更具吸引力。• 对可持续性产生的积极影响：工业元宇宙方法的应用减少了实体资产的需求，最小化浪费，优化能源和资源，并支持大幅减少二氧化碳排放——在某些行业（如汽车业）中可减少高达50%。智慧正在与经验交汇：由主动式物理人工智能驱动的物理与数字融合，正在重塑工业数字化格局——更好地服务人类并提升工业流程的规模效率。 2 然后，通过评估数据、采用作为核心模型的本体论方法，并注入更多智能，虚拟环境变得更加认知化，更理解真实世界正在发生的事情，并能够进行预测、预见和提供建议。作为一种结果，虚拟层变得自主，系统发展出自我修复能力，并能实时自主优化流程。这通过部署镜像的自主人工智能代理来实现。连续性、工业物联网（IIoT）、IT/OT融合或数据/人工智能驱动的运营，这些能够提升流程效率，并最终促成重大成果——数字孪生。当这些与新兴技术（如自然、沉浸式和人工智能驱动的界面、边缘人工智能、智能顾问和代理系统）相结合时，便催生出完整且强大的工业元宇宙概念，这一概念将推动工业运营的极限向前迈进。其中第一个基础是我们关于数字孪生物联网的概念，它带来了第一层先进体验：协作、可视化和交互。这种渐进式转型需要逐步实现。 这可能被视为一段漫长的旅程，但在企业层面采用结构化和渐进式的方法，能够在部署过程的每个步骤中快速交付价值，无论是处理绿地还是褐地转型项目。这种价值是以速度实现的，因为工业元宇宙路线图并非重新发明，而是现有计划的自然延续，能够适应不同的起点和数字成熟度水平，并依赖现有和成熟的技术。由于它建立在现有系统之上且无需全面改造，因此运营中断最小，前提是组织拥有或能够构建坚实的基础，并采用结构化的端到端方法。思爱普在促进这种融合并实现后续效益方面发挥着关键作用。作为您的业务和数字化转型伙伴，我们运用核心业务和技术专长、经过验证的方法论以及广泛的专家生态系统，成功设计、构建和部署具有高价值的大规模工业元宇宙。一个能够相互交互的人类组织，能够与人类、机器、机器人互动，并能够在现实世界中自主反应和行动。 Pierre Bagnon et Olivier SaignesCapgemini 智慧产业加速器这正是工业元宇宙的概念大显身手之处。它既是一种变革性方法（迭代式和以价值为导向），也是技术和体验融合的平台，我们视工业元宇宙为智能产业实现自我重塑的新增长路径。本报告阐述了缘由、本质与方式。但愿它能对所有人士在开启通往智能与经验相融合之世界方面有所助益。Capgemini Intelligent Industry andIndustrial Metaverse凭借其智能制造价值主张，达索系统已成为工业企业的主要战略合作伙伴。凭借市场上独一无二的服务范围，以及超过7万名工程师、IT/OT架构师、数据科学专家和顾问的跨学科能力，达索系统支持其客户的业务和数字化转型，从端到端。智能产品与服务、智能运营、智能支持与服务，应用案例可在整个生命周期中创造价值。面对尤为激烈的全球环境，我们所有的客户如今必须应对重大挑战，并加速其数字化转型和规模化部署最佳技术，以人工智能的璀璨成熟为起点。然而，此类转型的技术复杂性及组织挑战必须被掌控、有序安排并协同执行。这些转型的价值也必须以吸引人且相关的体验形式呈现给所有人。 本报告提供了关于工业元宇宙的演进及其益处的宝贵见解。报告特别针对来自多个工业领域的CXO和研发、数据、工程与创新领域的领导者撰写。来自用例的信息和见解将惠及数字化转型领域的各位领导者，涵盖多种管理职能。我们对工业元宇宙的实施采取务实的态度，并解读了该概念背后的明显奥秘。应用工业元宇宙方法将为这些先驱者带来竞争优势，无论是在供应链、制造业和零售业，因为我们相信工业元宇宙将无疑从“ buzzword”和“科幻”发展成为工业流程的基本组成部分。您的工业元宇宙实施指南：获取竞争优势并成为先驱 信息的一个新维度无论如何…引言工业元宇宙（IM）数十年来一直是一个梦想，由于技术限制，它始终遥不可及。一个接一个地，这些挑战被解决了。人工智能、连接性和处理能力增长的最新进展现在使得连接数字和物理世界成为可能。实时三维（RT3D）技术现在能够进行实时模拟和虚拟原型设计，从而大幅缩短上市时间和降低成本。工厂内活动繁忙，与现实存在的空地形成鲜明对比。今日他进行虚拟访问的目的是进行安全检查。以往，这需要蓝图、3D模型以及无数次会议。当他在虚拟走廊中穿行时，遇到了一台大型工业压力机。在实体工厂中，若未配备适当的安全协议，操作该机器将极其危险。然而在此处，约翰近距离观察其功能，分析其输出，甚至模拟多种故障场景以确保安全措施万无一失。他走向装配线，那里的机械臂正一丝不苟地执行任务。其中一只机械臂突然停止——这是一个预设故障，用于测试响应协议。约翰调出一个全息界面，诊断问题，并启动虚拟修复。这项演练让他能够在物理世界中的第一颗螺栓被拧紧之前，精细调整维护流程。他摘下头戴设备，回到物理世界。夕阳正落在空旷的土地上，那里终将矗立起工厂。下午4点30分，约翰正站在一个庞大工厂的中心。但这并非普通的工厂——它还不存在。至少不在现实世界中。约翰戴上VR头显，经过几秒钟的快速调整，他便被传送到了一个高保真度的拟议制造场地数字孪生模型中。我们已迈入数字化转型的下一步。信息正从智能手机等二维设备转向三维沉浸式体验。自三维信息捕捉自 这些数字与物理之间的新连接将带来整个生产线的数字孪生，您将能够在没有物理风险的情况下模拟、测试和优化流程。想象一下协同的虚拟环境，来自全球各地的团队能够实时互动，从而提高生产力和创新性。这些能力已不再是梦想，现在正被各行业的先驱者所采用。当我们深入探讨这份行动指南的核心时，我们邀请您想象工业元宇宙在您业务运营中的潜力。这与人类捕获和理解信息的方式密切相关，这种转变将重新定义企业的运营方式。 11 工业元宇宙是什么？14工业元宇宙是如何构建的？22你如何加速你的工业元宇宙之旅？08元宇宙为何是行业的颠覆者？ 73%67%65%61%79%71%62%77%64%60%56%组织就以下哪些是其数字孪生投资的关键驱动因素达成一致的程度一个来自嘉信华美研究学院的报告显示。顶部驱动力缩短上市时间引入新的商业模式以客户为中心销售增长底线驱动力节约成本提高运营效率简化工作流程和流程员工的复杂性Others技术进步提升员工安全提升可持续性努力在声誉方面有所改善。员工和潜在员工图1：数字孪生投资由顶层和底层驱动线以及安全、可持续性和品牌声誉Source: Capgemini Research Institute:, Digital Twins: adding将情报应用于现实世界 2022 年，N=1000 个组织宝马推出了一款数字化车辆档案，为每辆车创建数字孪生体，追踪其整个生命周期。该档案包含每项组件的详细信息、维护历史以及在车辆生命周期中进行的升级。这份全面记录有助于优化维护和回收流程。此外，宝马正在为其位于匈牙利德布勒森的新工厂打造一个虚拟工厂。这个数字孪生体允许在物理建造开始前对制造流程进行实时模拟，优化布局和物流。该平台提高了不同地点团队间的协作效率，显著减少了30%的规划时间和20%的成本。2.当今组织在紧跟行业趋势方面面临着一系列严峻挑战。可持续性日益重要，来自客户和监管机构的压力不断增长，要求减少环境影响。虽然企业希望实现绿色转型，但进行这些变革的成本往往难以管理。与此同时，客户期待更个性化、更高品质的产品，这给资源带来了额外压力。更复杂的是，通过提供实时洞察和模拟，IM使企业能够优化流程、更有效地分配资源并减少停机时间。这带来了成本节约和生产力的提高。组织正在投资工业元宇宙技术以应对可持续性、成本上升和客户期望等挑战，因为这些技术能提供与它们需求相契合的潜在益处。拥有成本、材料和能源的成本正在上升，这使得企业难以保持竞争力。在当今快节奏的世界中，平衡这些需求同时保持盈利是一场持续的斗争。工业元宇宙正在为物理-数字融合的规模化开辟新路径。组织正采用工业元宇宙以提高效率、强化供应链、个性化客户体验、增强可持续性，并实现显著的成本节约和生产力提升。传统的方法在监控和管理运营上可能效率低下，导致成本增加和停机时间延长。我们的研究表明，组织正在寻求工业元宇宙解决方案来解决他们所面临的种种挑战。各组织在不同工业元宇宙应用场景中实现了13%的成本降低。1.工业元宇宙降低运营效率低下和成本。 全球供应链日益复杂且容易受到中断影响，这对生产计划和库存管理造成冲击。工业元宇宙能够增强供应链上的可见性和协作。企业可以利用数字孪生技术模拟供应链场景，优化物流，并主动应对中断。其中一家值得关注的组织是空客UTM部门。该部门专注于开发未来空中交通的基础设施，包括无人机安全运行。其工业元宇宙技术使其能够对关键利益相关者如无人机驾驶员和监管机构进行各种场景的建模、模拟和扩展。这项能力有助于早期识别潜在风险，从而最大限度地减少其供应链运营中断。4.正如我们在2020年新冠疫情期间，以及如今乌克兰和中东的战争中看到的那样，不断升级的地缘政治紧张局势对企业运营和供应链构成风险。在2023年的收益电话会议和公司申报文件中，标普500公司的首席执行官提及“地缘政治”一词约12000次，是2021年的三倍。3这表明对地缘政治风险的担忧日益加剧。以传统制造工艺满足客户对个性化产品和体验的需求可能具有挑战性。工业元宇宙允许在生产中实现更高的定制化和灵活性。虚拟环境使客户能够在产品制造前对其规格进行可视化和配置。各行业在维持其员工队伍方面面临挑战，人员流动率高于20%。7该水平的营业额扰乱了运营，由于人员不足和知识泄露。此外，培训员工，特别是对于复杂任务或危险环境，可能既昂贵又具风险。IM通过智能AI助手为员工提供更优质培训工具和工作岗位支持。这些AI工具还能保存和共享重要知识，确保员工离职时经验不会流失。通过将工厂打造成为更具吸引力和激情的工作场所，工业元宇宙有助于吸引新人才并保持运营强劲。在埃森哲的一项调查中全面沉浸：沉浸式体验和元宇宙如何提升客户体验和运营在8000名消费者中，77%的人回答称他们相信沉浸式体验将显著改变他们与品牌和服务的互动方式。此外，7