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殷卫宁:如何在细分领域助推军民两用企业数字化转型|《产业转型研究》专刊报道

2022-09-16

导 读

《产业转型研究》专刊前五期刊物在发行后收获了强烈反响,得到了产业界的一致好评。日前,《产业转型研究》专刊第六期刊物已正式刊发。本公众号会对《产业转型研究》专刊第六期中所收录文章进行持续报道,欢迎各位读者关注。

本文为清华大学互联网产业研究院产业转型顾问委员会委员、中国航空工业集团科技委专职委员殷卫宁发表于《产业转型研究》专刊 2022 年 8 月总第 336 期的文章,特此分享,以飨读者。

△《产业转型研究》专刊第六期



如何在细分领域助推军民两用企业数字化转型

文/殷卫宁

清华大学互联网产业研究院产业转型顾问委员会委员、中国航空工业集团科技委专职委员


2017 年 5 月,航空工业集团发起成立了国内首个行业虚拟现实产业推进机构——航空工业虚拟现实产业联盟。作为协同创新的一种尝试,航空工业集团依托虚拟现实产业联盟,推进协同创新、产品应用、产融结合等平台建设,重点发展 AR 光学、微型显示、空间交互、虚拟仿真引擎、模拟视景、复杂系统工业数字孪生等关键技术,夯实集团智能产业技术基础的同时,也在一定程度上带动了虚拟现实产、学、研、融、用相结合的产业化发展,以及新兴数字产品研发和智能制造领域数字孪生等方面的发展

“AVIC”理念,成员分工明确

航空工业虚拟现实产业联盟成员由航空工业所有主机厂所和主要机载厂、航空规划院、航空制造院、航空光电所、航空无线电所、航空综合所、上电公司(118厂)、天马微电子、华东光电、中航联创、中航产融、中航远景等集团内单位及北航、西工大、南航、华为、科大讯飞、影创科技、微软、达索中国等集团外单位组成,成员达 50 余家。进入联盟常务理事里的航空工业下属单位不仅在军民两用产业做得比较出色,并且在民用产业领域名列行业前茅。
航空工业虚拟现实产业联盟成立后,经其和集团主管部门研究,决定以中国航空工业集团的英文缩写“AVIC”来彰显联盟工作理念。其中,A即AI(人工智能)+AR(增强现实);V即VR(虚拟现实)+VC(风险投资);I即IC(智能制造)+IOT(物联网);C即Create(创新创造)。
航空工业虚拟现实产业联盟以此为理念,指导梳理出若干航空工业下属单位能实现的虚拟现实产业化培育平台,包括三维视觉显示设备、虚拟现实引擎、虚拟现实标准、虚拟现实智能制造应用、虚拟现实航空应用、虚拟现实汽车应用、虚拟现实消防应用、虚拟现实医疗应用等。
其中,联盟在北京的工作依托中航远景展开,在上海的工作依托上电公司展开,在深圳的工作依托天马微电子展开。具体分工为:上电公司、天马微电子等负责芯片组件、传感器、显示面板、投影仪等;航空综合所、中航远景等企业主要负责渲染引擎、通讯软件、图形识别、存储数据库、行业标准等;航空制造院、航空规划院等负责制造装备及生产线、工业厂房、基础设施等的工业设计、工程设计;航空光电所、华东光电公司、影创等公司负责头盔、眼镜、可穿戴设备;航空制造院、航空规划院等则具体负责人员操作数字化、机械设施数字化、原材料数字化、工艺流程数字化、工厂建筑数字化等方面。

七大创新成果,联盟持续发力

自 2017 年成立以来,航空工业虚拟现实产业联盟在推动虚拟现实技术创新方面先后产出了若干成果,其中包括上电公司开发的航空装备虚拟维修培训系统、大飞机远程维修辅助系统,航空光电所研发的汽车增强现实平视显示,航空工业华东光电利用虚拟现实技术开发的头戴设备——单兵智能搜救装置,中航创世机器人公司研发的外骨骼智能康复系统,航空规划院智能制造技术中心为成都航空发动机公司榫头机加生产线开发的数字孪生系统,以及航空综合所旗下华质卓越生产力促进(北京)有限公司研发的国内首个基于数据治理标准体系下的智能标准元数据资源库——CORMD酷猫。

其中,航空装备虚拟维修培训系统参照中国人人体尺寸标准设计,实现了基于数字孪生的维修培训,提供了更加直观、灵活、高效的培训方式;大飞机远程维修辅助系统基于 MR 头显,以 IETM 等技术为支撑,采用数字化诱导信息将检查、拆装流程进行可视化呈现;AR-HUD 汽车增强现实平视显示作为汽车座舱内“第三块屏”,采用 AR 算法创造沉浸式驾驶体验,为智能网联汽车的发展提供了新思路。

近眼显示系统、面罩式红外 AR 显示系统等多个消防灭火单兵智能搜救装置,帮助消防员不仅完全实现了烟雾场可视化,而且彻底摆脱了手持探测器的束缚,解放了双手,减轻了负担,有效增强了消防员的整体作战能力。

此外,外骨骼智能康复系统通过人工智能、大数据等数字化技术,为患者提供远程咨询;精准监控设备运行状态,为医生提供精准数据,以制定更加准确的康复方案,使精准康复服务更可靠更高效;生产线数字孪生系统通过三维可视化监控平台,实时获取生产现场的设备加工状态,为巡检人员主动推送设备信息及故障预警,实现了对生产线加工过程的实时三维可视化监控;而智能标准元数据资源库则通过持续开展元数据技术服务支持,快速实现了数据赋能,从数据维度支撑装备产品的高效研发与精准保障。

除了以技术应用为基础的创新成果,联盟还成立了由主要成员单位为基础组建虚拟现实应用公司。在集团有关部门、单位及联盟的不断推进下,依托航空无线电所、航空上电公司的人才、技术、产品,借助航空机载系统、中航科工及中航产融的投资,于 2020 年 12 月在上海组建了中航航空模拟系统有限公司,主要聚焦航空模拟仿真技术、高等级飞行任务、训练模拟装备研制、生产及模拟训练培训等业务。作为集团发展虚拟现实产业的重点专业公司,联盟在其创建过程中发挥了不可小觑的推动作用。


集中优势发挥长板效能

经过五年多的发展历程,航空工业虚拟现实产业联盟意识到,在大而全的集团背景助力下,更加有助于新兴产业达成规模。航空工业集团拥有 33 家研究院所、26 家上市公司和多只基金,这种相关多元发展大集团背景为虚拟现实技术协同创新和科技成果转化创造了有利条件。

由于联盟成立伊始就根据常务理事单位各自专业所长实施分工,并结合集团发展战略和有关单位实际情况,实施联合攻关,不仅解决了技术和制造上的难点、痛点,还帮助集团在内部创造应用场景。

在中航产融资金助力下,上电公司和航空无线电所在制造和研究上强强结合成立航空模拟系统公司,使科研成果迅速转化为生产力;航空光电所开发的 AR-HUD 以技术入股航盛汽车电子,很快得以产业化发展,现已用于一汽、上汽高端轿车。这些案例有效证明了产研融有机结合能够加速虚拟现实产业化发展步伐。

五年里,通过一次又一次创新,联盟逐渐认识到在熟悉领域里深耕有利于做大产业的优势。以航空规划院为例,航空规划院有深厚的 BIM 基础,从 BIM 到数字孪生是一次升华,从厂房水电气暖数字孪生到机加生产线数字孪生,这些都是在熟悉专业领域的升级和深耕,也因此赢得越来越多新老客户的信任。

另外,军民两用的研发思路也为新产品研发打造了多维应用场景。以上电公司为例,作为一家主营业务是航空照明的企业,上电的民用产品有自己开发的国画牌激光投影仪等。在此基础上,公司利用联盟大平台积极进军数字产业,自主研发出基于激光显示的沉浸式虚拟现实系统,迅速成为国内少有的拥有自主虚拟现实系统硬件及内容服务的专业厂商,能针对不同客户需求,提供系统专业解决方案。正因为如此,上电成了联盟成员许多新技术新产品的交流、体验平台。

除上电之外,航空规划院、航空光电所、航空无线电所、航空华东光电等单位也都在军民两用方面有出色表现,为航空虚拟现实产业发展创造了应用场景。尤其是以航空厂房、园区及机场规划设计为主业的规划院,由于积极实施数字化转型,为虚拟现实技术在不同场景应用创造了条件。


产业趋势逐渐明朗


近年来,随着虚拟现实技术的发展,虚拟现实技术产业未来的趋势也逐渐明朗化。面向消费领域,随着微软、苹果、谷歌等国际巨头在虚拟现实产业长期投入,AR(增强现实)在消费端推广应用时代已经到来。

面向工业领域,微软已经构建起一整套 MR(混合现实)技术体系和应用规范;MR 技术在包括航空在内的全球主要工业企业中快速推广并初现成效,同时正向军事模拟领域渗透,这种渗透将会在未来大幅降低训练模拟器的建造成本。

面向智能制造场景的轻应用领域,AR 工业标准已制定,如波音和 GE 共推的 Skylight 系统(AR 软件工作平台),在航空制造的助推下,AR 也得到加速推广。

此外,由于 MR 目前主要应用在对模型要求较高的场景,受电池、重量、保密等因素制约,还无法在制造环节大规模推广。

国内方面,随着虚拟现实头戴式产品不断推陈出新,显示设备将成为竞争红海。与此同时,伴随 VR 技术标准不断成熟,多人交互、无线技术等将走向成熟,VR/AR 和 LBS 等技术的融合应用,成为移动互联网应用新的卖点。

产业投资方面,随着产业未来发展方向逐渐清晰,投资也将更加趋于理性,方向更加明朗。体验式服务购买和交易将成为虚拟现实重要的创收模式。

经过五年来的发展历程,未来,航空工业虚拟现实产业联盟在推动虚拟现实产业化发展方面也积累了诸多经验和思考。未来,航空工业虚拟现实产业联盟将加大对国际虚拟现实先进技术及应用的了解、交流和合作,以起到拓长补短,他山之石可攻玉的目的。

在开展 MR 技术在军民两用领域应用研究和项目落地方面,航空工业虚拟现实产业联盟将由浅入深逐步推进由民到军的应用。同时,在联盟框架下继续与微软就 MR 技术开展交流与合作,以逐步建立起国内自主知识产权 MR 应用技术能力。此外,联盟还将着手推进 AR 工业标准的研究工作,建立起 AR 系统的自主保障能力。

实现虚拟现实技术产业化发展,无论从技术还是市场都有大量艰巨的工作要做,必须针对细分市场有的放矢,坚持长期主义才有可能最终取胜。


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编辑、图片|段文秀
审核、责编|杨帆