電子信息技術(shù)

5G云端智能數(shù)字孿生系統(tǒng)

5G cloud intelligent digital twin system

北京易智時(shí)代數(shù)字科技有限公司

Beijing Easytime Digital Technology Co., LTD.

一、成果介紹

（一）技術(shù)路線

易智時(shí)代自主研發(fā)的5G云端智能數(shù)字孿生系統(tǒng)由“5G Cloud XR智慧平臺(tái)”、“職業(yè)技能培訓(xùn)系統(tǒng)”、“智能巡檢輔助維修系統(tǒng)”、“預(yù)警分析故障排查系統(tǒng)”組成。通過(guò)3D開發(fā)引擎自主創(chuàng)建數(shù)字化、可視化產(chǎn)線和工廠，模擬工廠設(shè)備運(yùn)行和產(chǎn)線生產(chǎn)行為，對(duì)設(shè)備狀態(tài)和產(chǎn)線數(shù)據(jù)敏捷感知和智能分析，預(yù)判并降低設(shè)備和產(chǎn)線故障率，提高了工廠生產(chǎn)效率和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 5G Cloud XR智慧平臺(tái)數(shù)字孿生系統(tǒng)

圖2 3D引擎架構(gòu)

（二）創(chuàng)新模式

易智時(shí)代按照大SaaS（公有云部署）和小SaaS（私有云部署）的模式來(lái)提供相應(yīng)的配套服務(wù)。針對(duì)公有云部署，根據(jù)用戶規(guī)模數(shù)量收費(fèi)，年度訂閱持續(xù)付費(fèi)；針對(duì)私有云部署，按平臺(tái)建設(shè)+年服務(wù)費(fèi)的模式。另外針對(duì)有定制化服務(wù)需求的客戶收取定制化開發(fā)服務(wù)費(fèi)。

（三）應(yīng)用場(chǎng)景

二、技術(shù)創(chuàng)新介紹

易智時(shí)代一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新研發(fā)和原始技術(shù)創(chuàng)新，尋求以創(chuàng)新技術(shù)促進(jìn)核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在不斷探索中，融合“云邊端”協(xié)同實(shí)時(shí)計(jì)算處理、云渲染、視頻編解碼、GPU虛擬化等技術(shù)，打造5G Cloud XR智慧平臺(tái)，促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字孿生系統(tǒng)發(fā)展。

公司自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)3D引擎，打破了長(zhǎng)期以來(lái)外國(guó)3D引擎壟斷的情況，一舉填補(bǔ)了我國(guó)此項(xiàng)技術(shù)的空白，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，解決核心技術(shù)卡脖子問(wèn)題。

公司自主創(chuàng)新構(gòu)建的自適應(yīng)云端協(xié)同實(shí)時(shí)渲染、碼率隨信道自適應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整的視頻編解碼技術(shù)，端到端整體時(shí)延低于60ms的低延高效優(yōu)勢(shì)，成功超越了國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)60-90ms的時(shí)延，技術(shù)水平和參數(shù)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

公司自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的GPU虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一塊顯卡接入至少4個(gè)及以上的用戶，降低了邊緣云服務(wù)器4倍以上的成本，技術(shù)水平處于國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)和行業(yè)領(lǐng)先水平，通過(guò)成本優(yōu)勢(shì)，提高了市場(chǎng)占有率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

公司自主創(chuàng)新研發(fā)的“云邊端”協(xié)同實(shí)時(shí)計(jì)算處理技術(shù)架構(gòu)，針對(duì)降低時(shí)延和帶寬占用，保證了用戶使用效果。

公司研發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)Cloud XR集成系統(tǒng)和創(chuàng)新型業(yè)務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效，提升了我國(guó)在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

三、社會(huì)價(jià)值

（一）經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

5G云端智能數(shù)字孿生系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)，突破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在職業(yè)技能培訓(xùn)和生產(chǎn)產(chǎn)線存在的高風(fēng)險(xiǎn)、高成本、高污染、難看見(jiàn)、難再現(xiàn)、難操作、難進(jìn)入等“三高四難”的重大難題，站在用戶的使用角度考慮，在降低企業(yè)員工工作成本、提高企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率等方面，做出了突出的貢獻(xiàn)，累計(jì)為客戶節(jié)約成本數(shù)億，增加產(chǎn)值數(shù)十億。

該項(xiàng)目的自主研發(fā)，深入落實(shí)國(guó)家“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃，聚焦賦能傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)字化改造升級(jí)，促進(jìn)工業(yè)化與信息化融合發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。

（二）已取得的成效和未來(lái)展望

項(xiàng)目成果在中國(guó)石化、國(guó)家電網(wǎng)等138家企業(yè)應(yīng)用，為客戶生產(chǎn)培訓(xùn)降本增效，節(jié)約成本數(shù)十億，增加產(chǎn)值上百億，得到了用戶的高度評(píng)價(jià)和廣泛認(rèn)可。

圖3 中國(guó)石化VR教考系統(tǒng)

圖4 發(fā)電廠綜合培訓(xùn)系統(tǒng)

圖5 工業(yè)設(shè)備多人協(xié)同操作與智能巡檢輔助維修系統(tǒng)

從市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，在現(xiàn)有的智慧工廠中接入統(tǒng)一的5G云端智能數(shù)字孿生系統(tǒng)將獲得巨大的應(yīng)用價(jià)值，根據(jù)當(dāng)前各行業(yè)建設(shè)智慧工廠的熱情及擴(kuò)張速度，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年中國(guó)智慧工廠行業(yè)仍將保持10%以上的年均增速，到2022年，中國(guó)智慧工廠行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望突破1萬(wàn)億元。