段淳林 鄒嘉桓
中國制造業(yè)過去曾一度面臨著價值創(chuàng)造能力弱、產(chǎn)品附加值低、服務增值差等詬病,因而近年來圍繞產(chǎn)品全生命周期的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動以及完善相應的服務模式在我國的制造業(yè)體系中被不斷強調(diào)?!胺招椭圃臁钡臋C制內(nèi)涵、驅(qū)動因素及價值鏈條被國內(nèi)外學者大量討論與研究,其概念體系也在這一過程中逐漸演化明晰。具體可以概括為:對于產(chǎn)品而言,產(chǎn)品的服務化特征明顯或者附加的服務要素在產(chǎn)品全生命周期中有所增加;對于顧客而言,顧客的行為在服務主導與客戶主導邏輯下發(fā)揮著越來越重要的作用,并已滲透至產(chǎn)品全生命周期的多種方面;對于企業(yè)而言,企業(yè)會通過網(wǎng)絡化的協(xié)作方式,持續(xù)提供包括生產(chǎn)性服務和服務性生產(chǎn)在內(nèi)的綜合性服務,以創(chuàng)新優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)組織方式、運營管理、價值鏈體系與品牌傳播方向。[1-3]總結(jié)服務型制造的相關(guān)要義能發(fā)現(xiàn):制造企業(yè)的發(fā)展逐步從產(chǎn)品導向轉(zhuǎn)變?yōu)閲@“制造與服務、產(chǎn)品與需求”的融合,將制造與服務共同納入產(chǎn)品全生命周期管理中(Product lifecycle management,PLM),推動著企業(yè)自身和顧客價值的最大化。這一虛實交融的管理過程則主要包括對產(chǎn)品的需求分析、概念定制與規(guī)劃、設計與測試、優(yōu)化配置、加工生產(chǎn)、銷售交付、產(chǎn)品使用至最后的維護、報廢回收。[4-5]
若站在全球的視野看待制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,服務型制造已成為各國推動工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的方向之一,關(guān)于服務型制造的相關(guān)研究在多國如火如荼地展開。[2]同時在《中國制造2025》的實施背景下,我國AI大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)在近年來發(fā)展迅速,成為推動制造業(yè)數(shù)字化、智能化和服務化轉(zhuǎn)型的重要基石。可以說,實現(xiàn)先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)協(xié)同發(fā)展、智能制造技術(shù)和新興信息技術(shù)的深度融合,已經(jīng)成為我國制造業(yè)品牌轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提高核心競爭力的重要路徑之一,也引領(lǐng)中國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和價值鏈條向中高端創(chuàng)新性發(fā)展與升級。[6]而近期出臺的《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等文件則指出,構(gòu)建面向工業(yè)生產(chǎn)全生命周期的數(shù)字孿生系統(tǒng)尤為重要,需深入探索數(shù)字孿生技術(shù)的應用場景。[7-8]
如今,數(shù)字孿生(Digital Twin,DT)的相關(guān)概念在制造業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展過程中不斷清晰:數(shù)字孿生由物理實體及其虛擬模型組成,通過數(shù)據(jù)實時交互映射、模擬物理實體的行為和性能,并結(jié)合多種技術(shù)手段與整個產(chǎn)品的全生命周期相聯(lián)系。從物理層來看,數(shù)字孿生體有著與其對應的物理實體,且物理空間存在既定的流程與規(guī)則;數(shù)據(jù)層面則是通過傳感器等捕捉物理實體和空間中存在的固有信息,以及能被持續(xù)監(jiān)測的流動數(shù)據(jù);在數(shù)字模型層中則是基于數(shù)據(jù)收集處理、分析和模擬,形成虛擬實體及相關(guān)機制模型,為物理實體提供仿真數(shù)據(jù)反饋;最后的功能應用層則將相關(guān)數(shù)據(jù)在虛擬空間進行實時雙向映射,進而完成對物理實體精準且完整的監(jiān)控診斷、質(zhì)量預測、決策規(guī)劃和服務維護等產(chǎn)品全生命周期管理過程。[9-12]總體而言,數(shù)字孿生與AI大數(shù)據(jù)、AR/VR技術(shù)等聯(lián)結(jié),其虛實相映、高度仿真和實時交互的技術(shù)機理與數(shù)字化特性,已然應用于以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的服務型制造中,成為全球諸多國家未來數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要部署方向。[13]該技術(shù)的推廣能促使相關(guān)服務型制造企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺往數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化方向推進轉(zhuǎn)型升級與品牌傳播。
從運行邏輯的層面上看,對服務型制造中的產(chǎn)品全生命周期進行分析,與元宇宙的技術(shù)層和內(nèi)涵機制層面的研究有著相近之處。目前服務型制造和數(shù)字孿生的研究都關(guān)注到了產(chǎn)品制造中全要素、全流程、全周期和全服務的融合,以及包括用戶在內(nèi)的制造業(yè)相關(guān)利益者的協(xié)作交互。AI大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等新興技術(shù)在我國服務型制造的應用推廣,對其架構(gòu)模式的分析與思考則逐漸聚焦于元宇宙的技術(shù)體系中?!对钪姘l(fā)展研究報告2.0版》指出元宇宙的核心技術(shù)之一便為數(shù)字孿生技術(shù),并基于此映射現(xiàn)實世界構(gòu)筑虛擬鏡像。[14]“元宇宙”即區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、云計算及數(shù)字孿生等技術(shù),融合信息互聯(lián)網(wǎng)、生活互聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和全息影像互聯(lián)網(wǎng)的未來形態(tài),最終構(gòu)建起沉浸交互、協(xié)作共創(chuàng)的數(shù)字化虛擬空間。過往的元宇宙研究多存在于對元宇宙在游戲電影、社交產(chǎn)品、醫(yī)療健康、城市管理、在線教育等不同行業(yè)中的未來圖景展望,以及元宇宙的媒介屬性和技術(shù)特性對人的影響等思考上[15-17],但是較少結(jié)合服務型制造中產(chǎn)品全生命周期進行分析。其本質(zhì)原因為目前研究多偏向于分析元宇宙用戶一側(cè)的共建共創(chuàng)共享機制和具身傳播等屬性;而主要面向企業(yè)顧客的制造業(yè)則會因為消費者較少融入、顧客之間缺乏交互,導致基于元宇宙視角思考制造業(yè)的研究尚不豐富。那么處在數(shù)字化交互狀態(tài)的服務型制造領(lǐng)域,數(shù)字孿生技術(shù)對產(chǎn)品全生命周期的不同階段和多樣化的行為主體有何驅(qū)動作用?而元宇宙視域下,數(shù)字孿生技術(shù)對于推進服務型制造在產(chǎn)品全生命周期中的理念變革、人的數(shù)字化互動以及品牌傳播新機制有何裨益呢?本文基于數(shù)字孿生這一核心技術(shù),從元宇宙視域?qū)Ψ招椭圃熘猩婕暗漠a(chǎn)品共創(chuàng)全流程、全要素進行探索;進而從應用階段、技術(shù)影響和傳播效應等方面思考元宇宙及其核心技術(shù)與產(chǎn)品全生命周期之間新的聯(lián)系。
服務型制造的體系結(jié)構(gòu)和運作模式不僅被諸多學者進行總結(jié)[3,18],還運用不同的視角、理論與方法去重構(gòu)服務型制造的模型。其中,從價值鏈體系的角度分析服務型制造的價值創(chuàng)造流程尤為突出[19-20],原本強調(diào)企業(yè)個體本位的“價值創(chuàng)造”逐步轉(zhuǎn)為“多元主體的”價值協(xié)作、共同創(chuàng)作。在服務邏輯的視角下,消費者不僅僅是最終的購買者,還是一種能為企業(yè)帶來價值的操作性資源。而數(shù)字孿生技術(shù)的引入,為企業(yè)和顧客之間持續(xù)性的對話、反饋、協(xié)調(diào),以及共同參與產(chǎn)品全生命周期和品牌形象發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。研究元宇宙相關(guān)概念體系的學者也指出了目前服務型制造所應用的技術(shù)的模式,與元宇宙在技術(shù)和運作機制上存在重合之處[14,21-22],這也帶來了元宇宙與服務型制造嵌合的契機。若把元宇宙的相關(guān)概念內(nèi)涵,引入服務型制造的各個流程階段中,則可以發(fā)現(xiàn)通過納入相關(guān)主體與核心技術(shù),能夠更深入地分析產(chǎn)品全生命周期的核心特征。元宇宙世界中現(xiàn)實與虛擬能夠隨時銜接,沉浸式交互以及人類個體被賦能等特點都在服務型制造有所體現(xiàn)?;跀?shù)字孿生的服務型制造能夠塑造出物理實體相對應的數(shù)字孿生體,顧客在與服務型制造企業(yè)的線上線下實時交互、對數(shù)字孿生體的反饋,以及服務型制造企業(yè)對消費偏好、顧客畫像等數(shù)據(jù)的收集,有利于集成匯總新的服務需求。可以說,從技術(shù)層面通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、AI大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)字孿生、AR/VR等硬件軟件以及制造服務(產(chǎn)品或方案、聯(lián)結(jié)的資源等)的嵌入,會讓進入服務型制造生態(tài)體系的企業(yè)通過交互了解顧客需求。
服務型制造是聯(lián)系的產(chǎn)物,元宇宙視域下的服務型制造不僅需要理解數(shù)字孿生技術(shù)和隨之而生的物理世界和虛擬環(huán)境,還應該追求虛實交映的不同空間下對各行動者互動的時空突破、價值偏向、承擔功能等方面進行理解。包括技術(shù)、制度、文化和人類感官知覺等在內(nèi)的非人類主體與用戶虛擬化交互共創(chuàng)過程中形成紐帶[23-24],這在元宇宙視域下將構(gòu)成新的理解范式。制造企業(yè)、服務供應商、顧客(企業(yè)顧客和消費者顧客)及政府等為服務型制造中參與維系產(chǎn)品共創(chuàng)的主體,會自主地根據(jù)自身的利益與需求進行資源、服務的交換。目前在數(shù)字孿生作用下的服務型制造中,參與產(chǎn)品共創(chuàng)的主體范疇多處于制造企業(yè)和顧客之間。兩者的深度互動會在虛擬的環(huán)境中誕生新的需求和價值偏向,打破顧客和制造企業(yè)當中時間和空間的限制,以促成服務型制造新的品牌傳播思維。
過去無論是基于實際對現(xiàn)有的服務型制造流程進行分析,還是從知識管理、技術(shù)革新等視角進行討論[25-26],服務型制造的研究關(guān)注偏向于企業(yè)內(nèi)部價值鏈。而元宇宙視域下,顧客在相關(guān)價值鏈的參與則轉(zhuǎn)向于更為智能化、網(wǎng)絡化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。倡導人本導向、個體賦能、用戶/顧客參與或體驗需求等表述在諸多元宇宙研究文獻中層出不窮[13],而以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為代表的服務型制造中,顧客常以一種合作共創(chuàng)者的身份參與產(chǎn)品系統(tǒng)和交互體系的創(chuàng)新。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在諸多新興技術(shù)與信息技術(shù)的驅(qū)動下,引發(fā)生產(chǎn)過程和協(xié)同方式的變革。涉及個性化定制模式的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺典型的則有航天科工的INDICS平臺、海爾的COSMOPlat、德國SAP的Industry 4.Now等。該類平臺在生產(chǎn)投入端前增加了研發(fā)設計等服務活動,并將生產(chǎn)端、供給端與消費端聯(lián)結(jié),推動服務型制造向定制化方向發(fā)展。此外,結(jié)合智能云平臺以及動態(tài)貝葉斯、神經(jīng)網(wǎng)絡等數(shù)據(jù)挖掘和機器學習算法,不同階段的數(shù)字孿生體與物理實體進行匹配與映射,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程與進度、產(chǎn)品質(zhì)量性能和后續(xù)服務的及時優(yōu)化。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運作機制不斷推進和元宇宙概念的不斷融入,包括企業(yè)和消費者在內(nèi)的顧客能夠全流程、全周期地參與產(chǎn)品的設計研發(fā)、材料采購與供應配置、組裝生產(chǎn)、營銷傳播、物流配送及最后的售后服務中??梢哉f,這種合作共創(chuàng)的內(nèi)涵是服務型制造和元宇宙共同擁有的基礎(chǔ)特征之一,顧客在產(chǎn)品全生命周期中的可參與范圍不斷擴大,從產(chǎn)品的設計、制造到后續(xù)的售后服務都能由顧客把控,因而在價值理念上服務型制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有和元宇宙結(jié)合思考的基礎(chǔ)。
除了上述合作共創(chuàng)的交互模式外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生和人工智能等技術(shù),在納入邊緣層、云基礎(chǔ)架構(gòu)laaS層(Infrastructure-as-a-Service,基礎(chǔ)設施即服務)、平臺層PaaS(Platform-as-a-Service,平臺即服務)和應用層SaaS(Software-as-a-Service,軟件即服務)等硬件軟件資源后,推動相關(guān)制造企業(yè)享受智能制造服務。[27]包括數(shù)據(jù)采集、處理、分析等形成數(shù)字模型,以設計加工、協(xié)同規(guī)劃、決策落地、預測維護等功能化的形式體現(xiàn)數(shù)字孿生虛實映射的機制[11],最終實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺自組織的生態(tài)化機制、合作共創(chuàng)的品牌傳播方案。當所有的資源、設備、人力都轉(zhuǎn)化為線上連接的生產(chǎn)資源,便可使用數(shù)字孿生技術(shù)與相應接口在虛擬空間進行調(diào)整優(yōu)化。可以說在合作共創(chuàng)理念下,企業(yè)的行動黑箱由此轉(zhuǎn)為一種可開放、可傳播和可共創(chuàng)的元宇宙體系,并依憑相關(guān)技術(shù)與顧客一起完成從感知到?jīng)Q策、從設計到品牌傳播的流程。
近期學者對服務型制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所運用的整體論分析主要停留在內(nèi)部的企業(yè)生產(chǎn)運作系統(tǒng)上,即便是納入服務生態(tài)系統(tǒng)、行動者網(wǎng)絡等理論,也尚未分析虛實相融的現(xiàn)實空間和虛擬環(huán)境的多角色跨時空交互[28-29],導致人類主體、產(chǎn)品、流程、效果和價值易在虛實交融的產(chǎn)品全生命周期中被忽視。數(shù)據(jù)是技術(shù)應用和元宇宙共創(chuàng)模式實現(xiàn)的基礎(chǔ),而人工智能以機器學習和深度學習為核心,以算力、算法與數(shù)據(jù)為支撐,如今在實物仿真、視覺、自然語言處理等領(lǐng)域發(fā)展迅速。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息與通信技術(shù)讓產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)能被實時采集,服務型制造從單一的“產(chǎn)品到顧客”過程延伸至“從產(chǎn)品全生命周期到傳播共創(chuàng),再到顧客”的過程。這實質(zhì)上讓服務型制造企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在品牌發(fā)展過程中引入了品牌傳播的思路,推動過去專注內(nèi)部價值鏈的服務型制造從外部進行品牌升級。
當數(shù)字孿生融合AI大數(shù)據(jù)技術(shù),可以模擬、監(jiān)測、分析、決策和預測優(yōu)化復雜工業(yè)機理模型;對于產(chǎn)品而言,產(chǎn)品定義模型(Model Based Definition,MBD)、模型輕量化則作為數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)建模展現(xiàn)形式,集成產(chǎn)品定義信息、參數(shù)配置和生產(chǎn)關(guān)聯(lián)等數(shù)據(jù)而形成數(shù)字化的三維實體模型。這提升了數(shù)字仿真精度、降低仿真成本,也使得描述物理實體更為精準化。當這種數(shù)字化的產(chǎn)品模型應用在服務型制造的產(chǎn)品全生命周期,尤其在營銷傳播環(huán)節(jié)中產(chǎn)品便能脫離實體產(chǎn)品,轉(zhuǎn)換為元宇宙意義上的數(shù)字孿生商品,配合場景營銷觸達目標顧客。
而元宇宙場景可編碼、可計算的屬性,意味著能將人的行為動作轉(zhuǎn)化為可編碼分析的數(shù)字信號,實現(xiàn)虛擬空間設備、產(chǎn)品與人的有機結(jié)合。關(guān)于顧客在數(shù)字孿生技術(shù)基礎(chǔ)上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行的互動分析,多在產(chǎn)品研發(fā)設計環(huán)節(jié)中,但其實質(zhì)還影響著服務制造型領(lǐng)域難以控制的外部營銷、分享傳播、倡導反饋等品牌傳播行為。顧客可以進行品牌內(nèi)容的自主生產(chǎn)與傳播,推動產(chǎn)品迭代到體驗優(yōu)化的按需生產(chǎn),其共創(chuàng)過程則包括參與數(shù)字設計、創(chuàng)意交互、價值觀共鳴和品牌認同的過程等。這種過程既存在于實際的生產(chǎn)端和元宇宙內(nèi)部的數(shù)字端,也存在于企業(yè)品牌的傳播路徑中。
總體而言,在不同的傳播和共創(chuàng)時空中,人能在虛實世界結(jié)合虛擬數(shù)字人的身份在更多工作溝通場景、產(chǎn)品營銷宣發(fā)場景、品牌價值共創(chuàng)場景進行互動,其品牌傳播的議程在元宇宙概念的引入中被延伸和重塑。而數(shù)字孿生能為服務型制造所帶來的應用效果和傳播效果凸顯,這不僅在于其適配的虛實場景廣泛,其基于常態(tài)化的海量數(shù)據(jù)抓取、單一數(shù)據(jù)源原則和協(xié)同理念等也提供一種細化而統(tǒng)一的分析基礎(chǔ)。[9]因此,對于數(shù)字孿生在產(chǎn)品全生命周期的應用和傳播機制影響有進一步分析的必要。
由數(shù)字孿生驅(qū)動而生的技術(shù)環(huán)境,為服務型制造元宇宙的形成提供了一定的可能性,虛實交融的臨場感和沉浸式協(xié)作影響著制造業(yè)中傳統(tǒng)的運作模式和品牌傳播方式。目前學者對元宇宙概念和應用的理解多側(cè)重于強調(diào)主體與元宇宙環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)性影響,不同主體相互聯(lián)系和影響機制的構(gòu)建??梢哉f,人在元宇宙視域以及制造業(yè)的服務生態(tài)中都被置于重要位置,譬如從產(chǎn)品設計理念產(chǎn)生到維護回收等產(chǎn)品全生命周期階段,消費者的內(nèi)在屬性和行為模式隨著卷入程度的加深而發(fā)生改變。因而在元宇宙視域下,工業(yè)領(lǐng)域的物理空間和虛擬空間需不斷關(guān)注主體與客體的能動性,讓人與技術(shù)的諸多特性能夠在一個場域中平等地被考慮,這也符合元宇宙視域下主體間的平等、共生的關(guān)系。數(shù)字孿生技術(shù)則是能夠推動服務型制造與元宇宙聯(lián)結(jié)的重要技術(shù),讓數(shù)據(jù)的流通共享更顯整體性與體系化,進而構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期各流程的數(shù)字孿生體,以便遠程運營與監(jiān)控、針對性的調(diào)整與優(yōu)化。同時,當人的身體嵌入虛擬場景、推動產(chǎn)品從設計到維護的產(chǎn)品全生命周期,有利于實現(xiàn)多樣化空間協(xié)作和共創(chuàng)的融合。[30-31]
結(jié)合制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES:Manufacturing Execution System)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA:Supervisory Control and Data Acquisition)、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng),通過大數(shù)據(jù)和人工智能的建模分析能夠?qū)Σ煌^程建立相應的數(shù)字孿生工廠、車間、服務流程或產(chǎn)品。數(shù)字孿生技術(shù)通過記錄傳感器對物理空間中生產(chǎn)設備、環(huán)境和材料等實體的數(shù)據(jù)、規(guī)則等信息,進行采集、處理和分析,再以機器學習和深度學習等方式建立參數(shù)指標的監(jiān)控體系。使用計算機輔助設計(CAD)工具和AR技術(shù)相結(jié)合,映射形成可視化、多尺度、超寫實的動態(tài)產(chǎn)品仿真模型。這有利于實現(xiàn)基于產(chǎn)品數(shù)字孿生模型的設計、生產(chǎn)過程監(jiān)控與實測數(shù)據(jù)的分析,推動動態(tài)感知、數(shù)據(jù)可視、性能反饋、即時監(jiān)管、協(xié)調(diào)優(yōu)化與智能決策。智能決策模塊根據(jù)上述預測與分析的結(jié)果更新優(yōu)化相應的制造解決方案并反饋給實體產(chǎn)品,從而實現(xiàn)對實體產(chǎn)品的動態(tài)控制與監(jiān)測,不斷提升虛擬模型自身的精確描述和完整性。[30]除了設計、生產(chǎn)與制造方面,產(chǎn)品報廢階段亦能被數(shù)字孿生體化,監(jiān)測產(chǎn)品及其零件的歷史數(shù)據(jù)和報廢狀態(tài),最終的數(shù)據(jù)被反饋至產(chǎn)品的數(shù)字孿生體中。[32]總體而言,數(shù)字孿生能夠提升生產(chǎn)運營效率與決策管控精準度,并結(jié)合AI大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)構(gòu)建可視化的反饋機制,最終提升生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)管、改善用戶體驗等流程的數(shù)字化和透明化程度。
從傳感器和連接IoT設備的數(shù)據(jù)收集到的數(shù)據(jù),讓數(shù)字孿生模型可以對生產(chǎn)、使用和維護等過程的每個部分在虛擬空間進行關(guān)聯(lián)映射。對產(chǎn)品的空間位置、使用環(huán)境、質(zhì)量狀況和功能狀態(tài)等方面進行長時而海量的數(shù)據(jù)收集與分析后,“反饋優(yōu)化”則是經(jīng)過不同階段的感知檢測的必然階段。產(chǎn)品實體在被生產(chǎn)之前會被構(gòu)建起的數(shù)字虛擬空間進行模擬,運用數(shù)字孿生技術(shù)對產(chǎn)品的性能和壽命等表現(xiàn)情況進行測試檢驗,可識別出現(xiàn)問題的位置及程度,并生成工藝優(yōu)化和設備升級方案;而對產(chǎn)品使用與體驗等相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,則能精準了解顧客的真實需求,形成合理的研發(fā)決策??傮w而言,結(jié)合不同場景和生產(chǎn)過程的反饋,用于單個設備或制造過程的數(shù)字孿生技術(shù)能對出現(xiàn)違背流程結(jié)果的異常情況進行及時的維護調(diào)整,最終實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量、使用效果和健康狀態(tài)進行監(jiān)測。動態(tài)貝葉斯、機器學習等數(shù)據(jù)挖掘方法和優(yōu)化算法則有利于實現(xiàn)產(chǎn)品物理特性模型、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析模型、產(chǎn)品問題與壽命預測模型的診斷預測優(yōu)化[31],也推動生產(chǎn)效率和流程等系列過程中出現(xiàn)的技術(shù)缺漏和質(zhì)量問題進行提前預判與配置優(yōu)化。此外,產(chǎn)品設計人員也能基于產(chǎn)品數(shù)字孿生體在線上指導維護與配置更新。這極大地提升了工程師或設計師優(yōu)化產(chǎn)品的效率,把握住定制化產(chǎn)品和柔性制造的方向。而在后續(xù)的服務階段,服務型制造企業(yè)也能基于不斷變化的顧客需求而更新或維護產(chǎn)品的功能,從產(chǎn)品數(shù)字孿生體中植入相關(guān)功能并反映至物理實體中。[32]
數(shù)字孿生技術(shù)能夠通過實時監(jiān)測數(shù)據(jù)來更新模型,提升產(chǎn)品剩余壽命和預測精度。但是數(shù)字孿生帶來的影響其實不局限于產(chǎn)品的設計生產(chǎn)層面,也不止于對性能、幾何外觀的描述,實質(zhì)包括制造業(yè)常忽略產(chǎn)品全生命周期中后端的業(yè)務和服務。數(shù)字孿生技術(shù)不僅能夠提升柔性化生產(chǎn)的精準度和協(xié)調(diào)性,在元宇宙視域下數(shù)字孿生還能集成數(shù)字營銷和品牌傳播的功能。對于虛擬實體的模擬不該只映射出生產(chǎn)制造的場景,多元化的數(shù)字形象與使用場景也能基于數(shù)字孿生得到體驗與探索。正如虛擬現(xiàn)實技術(shù)能延伸用戶在虛擬空間的感知能力以增強場景感和沉浸感,在數(shù)字孿生的鏡像世界,以及虛空交互的線上交互,亦能讓處于真實世界的產(chǎn)品有著更好的展現(xiàn)效果。
虛擬的產(chǎn)品體驗、共創(chuàng)行為以及企業(yè)的虛擬數(shù)字人IP等數(shù)字資源服務在服務型制造元宇宙將會不斷強調(diào),人的身體意志自由度也在不斷強化。對于服務型制造企業(yè)所計劃生產(chǎn)的新產(chǎn)品而言,通過發(fā)布處于概念成型或者設計階段的數(shù)字孿生模型和相對應的營銷內(nèi)容文本達到虛實融合、以虛映實的層面,讓消費者基于模型與動態(tài)變化的文本內(nèi)容體驗產(chǎn)品性能以選擇更喜歡的設計方案;隨后再根據(jù)反饋進行詳細設計和制造,有助于讓產(chǎn)品更好地貼合顧客的喜好。而在產(chǎn)品實體的規(guī)模化營銷階段,服務型制造企業(yè)可構(gòu)建更多的虛擬使用場景,結(jié)合人工智能、VR/AR等擴展現(xiàn)實技術(shù)(XR)以及相關(guān)可穿戴動作捕捉設備讓消費者在多種虛擬場景的使用愈發(fā)真實。受眾在相關(guān)界面互動反饋時,基于歷史的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、用戶使用數(shù)據(jù)和品牌相關(guān)信息形成交互數(shù)據(jù)庫,結(jié)合營銷人員的行為動作信息或AI輔助內(nèi)容生產(chǎn),最終設計形成承載品牌傳播功能的虛擬人形象。
最后,通過構(gòu)建基于數(shù)字孿生模型和顧客使用數(shù)據(jù)的在線配置功能,結(jié)合顧客的消費偏好、消費數(shù)據(jù)、人群畫像,幫助企業(yè)完成產(chǎn)品柔性生產(chǎn)和后續(xù)服務流程。當制造企業(yè)能基于數(shù)字孿生、AI大數(shù)據(jù)、AR/VR等元宇宙技術(shù)著力構(gòu)建起相關(guān)的元宇宙社群,顧客在產(chǎn)品的消費和品牌共創(chuàng)等行為在虛擬空間形成新的線上在場形式。顧客在相關(guān)社群能以虛擬數(shù)字人的身份進行互動,人的自我意識也趨于數(shù)據(jù)化。除了對物理產(chǎn)品互聯(lián),還要對物理空間的人與產(chǎn)品進行追溯、預判和管理,形成產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的閉環(huán)。此外,數(shù)字連接紐帶為數(shù)字孿生的信息交互提供接口[9],打破時間空間的限制,讓生產(chǎn)、消費、傳播和共創(chuàng)的界限逐漸淡化。而產(chǎn)品社群的元宇宙在構(gòu)造之初由人所構(gòu)建,其后續(xù)的擴張則依賴于顧客對其品牌、產(chǎn)品和服務的認同,以及人類感知和想象的界限。
如今,國內(nèi)有如海爾、航天云網(wǎng)和紅領(lǐng)等企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和多種技術(shù)關(guān)注顧客個性化、多樣化的需求。物聯(lián)網(wǎng)與制造企業(yè)各機器、設備、系統(tǒng)相連,為企業(yè)采集、分析和處理設備、生產(chǎn)線和生產(chǎn)過程等場景中的各類數(shù)據(jù);云計算帶來可靠靈活的數(shù)據(jù)存儲和軟件運行環(huán)境,數(shù)據(jù)會經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換傳至云端以供品牌價值共創(chuàng)流程的有序進行。數(shù)據(jù)是覆蓋產(chǎn)品全生命周期的基礎(chǔ),人工智能強化了制造企業(yè)的數(shù)據(jù)洞察能力,實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)資源的智能化協(xié)調(diào)配置、管理和控制。而VR/AR則能增強人與虛擬空間的融合屬性,突破二維場域的限制以觸達產(chǎn)品全生命周期的多種流程。由于數(shù)字孿生對物理實體與虛擬模型進行雙向映射、以虛控實的優(yōu)勢,產(chǎn)品全生命周期云端化、虛擬化將成為服務型制造未來發(fā)展的重要方向之一,這一過程的媒介屬性和個人主體性也隨之增強。[13]在元宇宙視域下,數(shù)字孿生在打通用戶與產(chǎn)品共創(chuàng)之間的隔閡后,拓展了服務型制造中人機融合下具身傳播和品牌傳播相結(jié)合的新機制。
對人工智能和數(shù)字孿生的討論繞不開人身體和行為,同時也是在20世紀80年代以來第二代認知科學領(lǐng)域中的重要概念和方向之一。[33-34]具身性的研究面向之一認為:對“身體”的理解是基礎(chǔ),需挖掘技術(shù)對身體的嵌入作用[35],以及身體與環(huán)境的交互關(guān)系在認知活動中的影響。“身體”在傳播學領(lǐng)域中往往是要被忽視的研究對象[36],而在智能制造中更是鮮少談論身體在生產(chǎn)場景中的作用。如今學者關(guān)注到數(shù)字孿生、AI大數(shù)據(jù)等技術(shù)讓人從部分的勞動中解放,但是身體的感知、協(xié)調(diào)、決策等能力與技術(shù)的結(jié)合對產(chǎn)品共創(chuàng)過程的影響則少有關(guān)注,更確切地說身體維度較少置于品牌傳播和價值共創(chuàng)的研究范疇中。
服務型制造中的人是數(shù)字化生產(chǎn)和產(chǎn)品生產(chǎn)流程的參與者和勞動者,相關(guān)主體在技術(shù)的驅(qū)動下將判斷、指令和決策等融入產(chǎn)品全生命周期中的資源優(yōu)化、精準營銷、服務延伸等共創(chuàng)過程。譬如產(chǎn)品前期設計的過程中,設計者通過數(shù)字孿生模型的模擬測試、顧客數(shù)據(jù)收集和及時溝通等交互形式,能讓設計者更全方位地考慮產(chǎn)品外觀性能的相互協(xié)調(diào)。身體的在場原本是個體在某一場域中自我展現(xiàn)的方式[37],而技術(shù)讓在場的主體性、時空性有所淡化,這些特性不再限制身體時空各異的情況。而AI、云計算技術(shù)的支持更是能將人的身體、行為意識編碼為數(shù)字孿生可理解的數(shù)字信息形式,在產(chǎn)品生產(chǎn)的流程當中人的真實身體、虛擬身體、孿生數(shù)據(jù)、功能與數(shù)據(jù)連接的五個層次便與數(shù)字孿生所蘊含的物理層、數(shù)據(jù)層、模型層和功能層內(nèi)涵一致。因而數(shù)字孿生技術(shù)所構(gòu)成的服務型制造元宇宙便讓其中的人,以及漸趨融于虛擬空間的人都有了數(shù)字化的存在,遠程在場在智能技術(shù)的影響下有了實質(zhì)變化。[38]虛擬數(shù)字人與虛擬身體在技術(shù)與文化的交織下,也成為人工智能具身傳播的重要方向之一。
在生產(chǎn)過程中,服務型制造中關(guān)于AI大數(shù)據(jù)的具身性研究和AR虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的身體經(jīng)驗研究和過往傳播學所探討的側(cè)重點有所區(qū)別。[39-40]如產(chǎn)品數(shù)字孿生體能推動產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和使用流程更為可視化、能夠讓人類主體在參與產(chǎn)品全生命周期過程中有著更多的靈活性等,同時讓產(chǎn)品物理實體和數(shù)字孿生體相互影響與控制。但數(shù)字孿生的技術(shù)復制身體的部分知覺以及對人相關(guān)經(jīng)驗的模擬使得人是否在場失去原義這種問題依然需要討論。[34]譬如“AR/VR”在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、設備運維等環(huán)節(jié)輔助人員動作,通過虛擬數(shù)據(jù)與現(xiàn)實場景的結(jié)合,讓新員工在虛擬環(huán)境的實操中快速獲取相關(guān)經(jīng)驗和技能。人的身體或身體機能在進入虛擬空間后,人與系統(tǒng)結(jié)合的新要素將被生產(chǎn),人/機器在虛擬的空間中都有了新的延伸與可能性。這種情況下宛如譚雪芳所言,構(gòu)建的技術(shù)身體(知覺)則與身體本體完全分離,成為一個有著身體本體機能的數(shù)字孿生體。[40]不止身體在技術(shù)的嵌入下得到網(wǎng)絡化的特性,身體的機能也會被數(shù)據(jù)和信息所浸潤,人的感官機能也能延伸為媒介。[41]
若在產(chǎn)品的設計生產(chǎn)過程中引入AR技術(shù),服務型制造元宇宙卷入的便不止開發(fā)生產(chǎn)人員和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的諸多主體,顧客的身體、心智機能、價值認知在被強化的同時也將被納入虛擬空間中。隨著身體的數(shù)據(jù)化,處于虛擬空間的人體機能以及對虛擬模型的偏好需求,也將作為信息數(shù)據(jù)在元宇宙中被追蹤監(jiān)測、采集與流通。人類主體發(fā)揮自身能動性破除生產(chǎn)屏幕的局限,可在虛擬空間更自由地通過虛擬模型的設計、檢測、生產(chǎn)和優(yōu)化維護,并同步反映在產(chǎn)品實體中。在數(shù)字孿生技術(shù)的影響下,人在虛擬空間的數(shù)字分身作為人類肉身的延伸,以及功能和數(shù)據(jù)的傳播中介,讓制造服務化的屬性愈發(fā)凸顯。
人機融合的特征影響具身傳播的方式,也讓服務型制造的品牌傳播方式在融入身體維度后有更進一步的轉(zhuǎn)變?;跀?shù)字孿生的產(chǎn)品共創(chuàng)設計和優(yōu)化,讓產(chǎn)品全生命周期中的制造流程空間集合了人、機、物等多主體,并在虛擬的場景中不斷交互共創(chuàng)進而實現(xiàn)服務型制造中的情境感知、動態(tài)優(yōu)化、及時反饋和智能決策。[42]可以說,實現(xiàn)設備狀態(tài)可視化、產(chǎn)品質(zhì)量可追蹤化、工廠運作智能化和人類主體實時交互的過程,都基于數(shù)字孿生技術(shù)映射于虛擬模型中。品牌傳播在關(guān)系論中的本質(zhì)是品牌與消費者及其他利益相關(guān)方形成價值關(guān)系的過程,并基于價值關(guān)系進行品牌價值整合以實現(xiàn)利益最大化;而在管理學層面,品牌傳播是品牌資源的整合,其資源主要包括品牌、顧客和企業(yè)的三者互動,呈現(xiàn)企業(yè)、顧客和社會價值的最大化。其中的主要方式是基于戰(zhàn)略組織傳播,讓價值認同成為品牌傳播的基本,價值共享建立價值關(guān)系,價值共創(chuàng)形成品牌價值最大化。數(shù)字孿生等技術(shù)則讓數(shù)字化的人、產(chǎn)品和相關(guān)設備在虛擬空間相連,人機融合的屬性附著于產(chǎn)品全生命周期,讓品牌傳播和品牌共創(chuàng)能隨著用戶的身體與機能卷入度、沉浸度增加而不斷深化。
在AI大數(shù)據(jù)技術(shù)和相關(guān)生產(chǎn)設備之下,服務型制造在品牌價值共創(chuàng)過程中不僅需要在產(chǎn)品設計上有所交互,在營銷共創(chuàng)和傳播共創(chuàng)收集利用顧客的相關(guān)資料信息做到精準營銷,或許還應回歸到人與人之間心智上的交互模式。技術(shù)對信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和咨詢服務的優(yōu)化,使顧客能夠準確而有效地對產(chǎn)品全生命周期開展共創(chuàng)。交互過程則形成一種虛擬身體感覺器官,以此實現(xiàn)虛擬身體的在場。生理意義上真實具體的身體仍然是作為主體與技術(shù)共生,即具身性重視主體的身體性參與。但同時,技術(shù)帶來的具身性仍強調(diào)人的知覺意識,并凸顯了人的主體性特征,這也是品牌傳播需要納入“具身性”概念的原因。正如“技術(shù)與身體的共在性,其實也是技術(shù)與情感的共在性”[43],人的主體性建立在價值觀的契合和情感的滿足上。在元宇宙的視域下,受到物聯(lián)網(wǎng)、AI大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生和云計算等技術(shù)的影響,人的心智以及相關(guān)主體在品牌價值共創(chuàng)過程中,所產(chǎn)生的品牌偏好、文化認同和價值認同也能在將來被逐漸量化。這種心智需求、對產(chǎn)品的使用需求和文本內(nèi)容的共創(chuàng)需求,會在元宇宙的交互機制、共創(chuàng)邏輯和虛擬數(shù)字人的協(xié)同中得到自由地創(chuàng)建、反饋和傳播。這也倒逼服務型制造的傳統(tǒng)營銷傳播方式,往實時性、智能化、可共創(chuàng)性和個性化的方向發(fā)展。最后,人、機、產(chǎn)品、傳播內(nèi)容及傳播場景在虛擬空間的探索都將在一定程度上依賴顧客自主的共創(chuàng),促使對產(chǎn)品全生命周期的參與體驗、消費乃至共創(chuàng)都會產(chǎn)生全新的品牌傳播效應。
服務型制造中產(chǎn)品全生命周期的復雜性顯而易見,其整個生命周期囊括市場調(diào)研、產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、銷售營銷、物流運輸和售后服務等過程,但是漠視相關(guān)社會網(wǎng)絡的現(xiàn)象在數(shù)字孿生和元宇宙視角影響下的服務型制造中會逐漸淡去。除了產(chǎn)品以外,包括工廠、車間、設備、制造流程、其他資源以及人都能形成對應的數(shù)字孿生體。這體現(xiàn)了數(shù)字孿生的應用廣泛性,從產(chǎn)品設計生產(chǎn)到最后的服務、共創(chuàng)等階段都可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字孿生的身影。在以元宇宙視域為落腳點,重新審視數(shù)字孿生驅(qū)動下服務型制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品全生命周期,可以發(fā)現(xiàn)物理世界和虛擬世界交互共融所形成的產(chǎn)品共創(chuàng)機制和品牌傳播流程依然有進一步細分的必要。
服務型制造模式下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的制造企業(yè)、服務性企業(yè)打破原有的企業(yè)邊界形態(tài),和顧客自發(fā)地生成網(wǎng)絡化的關(guān)系。不同的企業(yè)提供制造產(chǎn)品和相應的服務,顧客則作為顧客資產(chǎn)和合作生產(chǎn)者參與虛擬產(chǎn)品的概念設計、產(chǎn)品數(shù)字孿生體構(gòu)建和后續(xù)監(jiān)控、調(diào)整與優(yōu)化,這一過程還包含傳統(tǒng)制造業(yè)難以涉及的精準營銷、信息傳播和品牌共創(chuàng)過程。數(shù)字孿生技術(shù)作為驅(qū)動技術(shù),結(jié)合AI大數(shù)據(jù)以及AR/VR等技術(shù),為服務型制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的產(chǎn)品全生命周期發(fā)展提供了新的傳播思路,所蘊含的合作共創(chuàng)理念和虛實交互的核心應用也推動著制造業(yè)的品牌傳播和創(chuàng)新性發(fā)展。
隨著元宇宙概念的不斷推進,數(shù)字孿生將基于物理層、數(shù)據(jù)層、模型層和功能層對服務型制造元宇宙的未來進行不斷的探索。服務型制造元宇宙在數(shù)字孿生等技術(shù)的影響下,能為顧客提供一種人機融合式的交互體驗。元宇宙視域下,人的身體和機能維度構(gòu)建起品牌傳播在品牌價值共創(chuàng)階段的新機制,推進數(shù)字化的人在虛擬場景中進行交互溝通、品牌價值認同到品牌價值共創(chuàng)。其中產(chǎn)品全生命周期管理、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運作及市場數(shù)字化營銷將更快速、智能和個性化,對交互體驗、情感和價值認同的數(shù)據(jù)化處理、基于數(shù)字化身體機能維度的品牌傳播流程也將與數(shù)字孿生所蘊含的虛實空間形成閉環(huán)。而未來制造業(yè)中的產(chǎn)品全生命周期能否更迅速便捷、更智能和個性化、更具服務性,除了提升人、機、物虛實交融的程度,如何從身體在場、機能延伸和傳播共創(chuàng)的傳播學層面進一步思考制造業(yè)的品牌發(fā)展,對未來服務型制造元宇宙的形成也有著巨大的推動作用。