当前，我国制造业在全球家当链的影响力赓续加强，同时，在新一轮的智能制造海潮中，数字化转型将为我国制造业高质量成长供给坚实动力。游戏的及时衬着、物理模仿、虚实交互等技巧才能将助力工业数字孪生，以“数实融合”助力我国制造业的数字化转型。

一、数实融合是制造业数字化转型的必由之路 

家当数字化转型是深化供给侧构造性改革的重要抓手，是加快家当数字化变革的关键步调。为此，我国公平易近经济十四五筹划明白提出，要打造数字经济新优势，就要充分发挥海量数据和丰富应用处景优势，促进数字技巧与实体经济深度融合，赋能传统家当转型进级，催生新家当、新业态、新模式，强大年夜经济成长新引擎。工信部等部分宣布的《“十四五”智能制造成长筹划》进一步指出，到2025年，范围以上制造业企业大年夜部分实现数字化收集化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到2035年，范围以上制造业企业周全普及数字化收集化，重点行业骨干企业根本实现智能化。

钢铁工业是公平易近经济成长的基本性工业之一，是我国工业强国、制造强国的重要范畴。在工业的数字化转型中，中国工业经济结合会会长李毅中表示，数字家当化是手段，家当数字化是目标，前者为后者办事。最新数据显示，2016-2020年，中国工业数字经济渗入渗出率、成熟度、设备数字化程度等方面有逐年进步趋势。如今在十四五家当数字化成长的大年夜背景下，信息技巧与实体经济赓续磨合成长，数字工厂的应用应运而生。数字工厂是一种新型临盆组织方法，在数字孪生情况中应用游戏引擎等技巧应用，对全部产品生命周期进行仿真、评估和优化。它的工作内容既存在于实体工厂，也存在于基于云的数据池中，是智能、柔性工厂和数字集成临盆举措措施的深度融合。

数字工厂在国外已取得了明显的实践成果。例如，在车辆设计与制造方面，宝马在2014年即经由过程虚拟实际硬件与Epic Games的虚幻引擎等技巧，实现设计师在车辆设计流程早期进行实验和决定计划，工程师在车辆设计实际应用前可在虚拟的装配车间里测试，极大年夜进步了宝马车辆设计与制造的效能。与美国、德国等国比拟，工业数字孪生在中国的研究和受存眷相对较晚，虚幻引擎等游戏技巧平台在数字工厂的应用亟待深刻。

工业软件被称为工业皇冠上的明珠，是晋升我国制造业智能化程度与竞争力的关键之一。因为各种原因，作为工业制造的“魂魄”载体，以前几十年来，国内CAD（计算机帮助设计）和CAE（计算机帮助仿真）等核心工业基本软件成长相对滞后，西门子、达索、欧特克等欧美企业占据先发地位。是以，早在2019年，工信部等部委即经由过程专项行动等方法制造业设计才能晋升。

图形技巧是构建数字工厂的重要基本。一个数字工厂的扶植过程将涉及到建模、衬着、交互等，并须要在多端进行高质量模型的衬着，可视化及及时数据虚实互动。这些图形技巧在数字工厂的应用，结合人工智能等分析对象，将助力解决产线的现场故障猜测、危险功课操控等营业需求，让工程师可以在全真工厂中，长途敏捷、安然便捷地解决问题，使钢铁工业临盆更智能、更节能、更高效。

游戏是推动计算机图形学、人工智能与高端芯片成长的“杀手级”应用， 对图形处理、 交互与算力有极致需求，对于推动计算机图形学的快速成长有重要感化。英伟达是GPU（图形处理器）的创造者与全球芯片行业的俊彦，其在以前20多年受益于大年夜型游戏等应用对图形处理的极致请求，在GPU进化的门路上赓续走向极致。跟着图形处理技巧的成长，GPU机能也越来越强大年夜，英伟达的很多GPU已经慢慢超出CPU，成为今朝最主流的处理器。

当前，凭借在图形处理与人工智能等范畴的积聚，英伟达加快在元宇宙等范畴构造，推出了“云上及时引擎”，即实用于3D设计的计算机图形仿真平台Omniverse，被业界成为“工业版元宇宙”。Omniverse平台是专注于及时仿真、数字协作的云平台，可应用及时光追技巧在虚拟实际设备中显示3D场景，助力团队长途协作，加强数字孪生对实际的模仿和猜测，在工业设计与制造、聪明城市数字孪生等范畴有极强应用潜力。

三、游戏引擎是打造数字工厂的“新型工业软件” 

全球来看，游戏引擎作为集合物理模仿、 3 D建模、及时衬着等前沿技巧的平台，正在赓续跨界应用。尤其在工业范畴，游戏引擎凭借其及时衬着与3D建模的才能，可以加强传统工业软件在3D展示、智能交互等方面的才能，与传统工业软件互为依托合营助力数字工厂的打造，有成为“新型工业软件”的潜力。此前，根据研究机构Forrester2020年的猜测，55%的工业公司会在2年内应用数字孪生应用，94%的已应用着会在数字孪生应用方面加大年夜投入。在2022年，现代汽车与Unity宣布将合营打造元工厂（Meta-Factory）。元工厂是由实施3D平台驱动的工厂数字孪生，能让现代在虚拟空间中测试各类功课情况，评估、计算并营造出最佳功课情况，全程无须员工在现场介入检测。

在国内，宝钢股份、腾讯游戏、腾讯云宣布合作打造一个游戏引擎在“全真互联网数字工厂”的示范性应用。2021年，宝武钢粗钢产量以1.2亿吨留任全球第一，是国内临盆钢铁范围最大年夜、品种最全的企业，同时也是国际最具竞争力的钢材供给商。宝武集团进行了浩瀚半智化转型的测验测验与冲破，并于2021年11月1日正式启动了工业大年夜脑计谋筹划。此次合作首期环绕宝钢1580热轧厂，结合及时云衬着、视觉动捕、虚实互动、AR/VR交互等游戏技巧，为宝钢热轧部建立工厂级孪生办事。而宝武钢1580热轧厂是中国宝武集团2021最新的“工业大年夜脑”计谋的标杆示例工厂。

日前， 中科院研究团队宣布申报称， 2 0 2 0 年游戏技巧对 5 G和XR家当的科技供献率分别达到46.3%与7 1 . 6 % 。 将来，伴随游戏技巧在工业范畴的深度应用， 以及相干合作的深化，游戏作为前沿技巧孵化器与实验场，有望为我国工业数字孪生供给更多助力。（作者：厦门大年夜学信息学院副传授 郭诗辉）