企業(yè)概況：
中科云創(chuàng)（北京）科技有限公司成立于2013年5月，公司擁有一批經驗豐富的技術開發(fā)人員，憑借多年行業(yè)應用開發(fā)經驗，致力于研發(fā)和推廣以物聯網、移動互聯、數字孿生、混合現實、云計算以及企業(yè)應用集成為核心的全面信息化產品和解決方案，為幫助更多企業(yè)實現工業(yè)信息化發(fā)展，分別在廈門、南京、蘇州成立了全資分公司。
中科云創(chuàng)是東風資管投資的工業(yè)物聯網平臺建設和運營國高新企業(yè)，是東風“風云鏡像”工廠數字化平臺的技術提供方。
公司自主研發(fā)“桃源境”工業(yè)元宇宙平臺、“柔信拍”數字化轉型SaaS服務套件、“天工云中控”數據中臺，依托數字孿生4.0、AI圖像+大模型、物聯網數據中臺、邊緣數采硬件4項核心技術，適用全廠數字化、工業(yè)元宇宙、遠程運維監(jiān)控、綜合能源管理、裝備自動化升級、職業(yè)實訓裝備6大應用場景。
中科云創(chuàng)業(yè)務足跡遍布全國，客戶包括政府、院校、國央企及中小企業(yè)，在汽車生產、3C電子、醫(yī)療器械、金屬加工、職業(yè)教育等行業(yè)已獲得廣泛應用。公司秉持“讓中國工業(yè)因我們而不同”的理念，用創(chuàng)新科技賦能中國數字化轉型。
中科云創(chuàng)已獲得多輪融資，目前估值3.3億元人民幣，年營收超4500萬元。中科云創(chuàng)是北京市“專精特新”企業(yè)、國家高新技術企業(yè)、中關村高新技術企業(yè)，ISO9001與ISO27001企業(yè)認證。中科云創(chuàng)的軟硬件產品均擁有自主知識產權，已取得多項發(fā)明專利與軟件著作權。產品被工信部和住建部評為優(yōu)秀工業(yè)互聯網APP，獲第四屆工業(yè)互聯網大賽“最具商業(yè)價值獎”、2022中國工業(yè)互聯網百強企業(yè)、ITEC2023全球創(chuàng)業(yè)賽三等獎。
項目建設的驅動因素：
國家政策的大力扶持是驅動中科云創(chuàng)項目建設的重要因素之一。近年來，國家及部委層面相繼出臺多項政策，明確支持包括元宇宙在內的虛擬現實、增強現實等新技術的發(fā)展，并提出具體的行動計劃和資金扶持措施。這些政策不僅為項目提供了良好的外部環(huán)境，還為企業(yè)指明了發(fā)展方向，增強了中科云創(chuàng)在技術研發(fā)和市場拓展上的信心和動力。
驅動因素包括以下幾點：
行業(yè)痛點需求：傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)在企業(yè)培訓和職業(yè)實訓教學中存在的多個痛點，如理論知識枯燥、理論和實訓脫節(jié)、資源匱乏等。解決這些行業(yè)痛點成為項目建設的重要驅動因素。
技術創(chuàng)新驅動：項目采用了混合現實（MR）和三維數字孿生技術，通過技術創(chuàng)新構建了工業(yè)元宇宙的應用場景，提升了職業(yè)教育實訓和企業(yè)培訓的質量和效率。技術創(chuàng)新是驅動項目建設和發(fā)展的重要因素。
教育培訓需求升級：隨著工業(yè)制造的快速發(fā)展和技術的不斷進步，教育培訓需求也在不斷升級。傳統(tǒng)的教育培訓方式已難以滿足行業(yè)發(fā)展的需求，需要新的解決方案來提升教育培訓的質量和效率。因此，滿足教育培訓需求升級也是項目建設的驅動因素之一。
市場需求的快速增長也是驅動項目建設的關鍵因素。隨著數字化轉型的深入推進，越來越多的行業(yè)和企業(yè)意識到虛實融合實訓解決方案在提升員工技能、優(yōu)化培訓流程、降低培訓成本等方面的重要價值。特別是在工業(yè)、教育、醫(yī)療等領域，對高效、安全、低成本的培訓解決方案需求日益迫切。中科云創(chuàng)憑借其在混合現實技術領域的深厚積累和豐富經驗，能夠精準對接市場需求，通過項目建設進一步鞏固和拓展市場份額。
一、項目概況
基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)項目，是在工業(yè)制造行業(yè)快速發(fā)展和技術革新的大背景下應運而生的創(chuàng)新項目。它不僅僅是對傳統(tǒng)教育培訓方式的一次顛覆性改變，更是對工業(yè)制造行業(yè)職業(yè)教育實訓的一次全面升級。通過深度融合混合現實技術和三維數字孿生技術，該項目打造了一個高度逼真、沉浸式的虛擬學習環(huán)境，為學員提供了前所未有的學習體驗。這一項目的實施，不僅解決了行業(yè)長期以來面臨的實訓難題，更為工業(yè)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力，展現了技術創(chuàng)新在教育培訓領域的巨大潛力。
(一）項目背景
傳統(tǒng)實訓理論知識枯燥、理論和實訓脫節(jié)、師資/教材/課件資源匱乏、缺乏硬件設備和條件、缺少模擬實訓、頂崗實習效果參差不齊、學員或者員工實操能力差、現有教學環(huán)境無法滿足職業(yè)教育與企業(yè)培訓的需求等。為了解決這些問題，中科云創(chuàng)開發(fā)了基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)，該系統(tǒng)將農用車、工業(yè)爐等工業(yè)制造相關設備進行三維數字化模型設計，并通過MR眼鏡展示全流程，應用于職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工上崗培訓過程中，以還原真實生產環(huán)境與組裝工藝，提升學員和企業(yè)員工的理解和實操能力。
(二）項目簡介
本項目是由中科云創(chuàng)（北京）科技有限公司開發(fā)的基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)。該系統(tǒng)專注于解決傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)在企業(yè)培訓或職業(yè)實訓教學中遇到的多個痛點問題，如理論知識枯燥、理論與實訓脫節(jié)、教學資源匱乏等。通過利用混合現實（MR）技術和三維數字孿生技術，該系統(tǒng)實現了工業(yè)設備和生產流程的三維數字化模型設計，并通過MR眼鏡進行展示，為職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工上崗培訓提供了全新的解決方案。
核心技術與創(chuàng)新點:
混合現實（MR）技術：結合虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的優(yōu)勢，通過MR眼鏡將虛擬的工業(yè)設備、生產流程等與現實世界無縫融合，提供了高度沉浸式的實訓環(huán)境。
三維數字孿生技術：通過對真實工業(yè)設備和生產環(huán)境的精確數字化建模，構建出一個與真實世界高度一致的虛擬世界，使學員能夠觀察到設備的每一個細節(jié)，了解生產流程的每一個環(huán)節(jié)。
自然交互與反饋機制：系統(tǒng)支持手勢、體感、凝視以及觸摸等自然交互方式，并提供實時反饋機制，學員可以立即看到自己的操作結果，提高了學習體驗和實效性。
個性化學習與智能輔導：系統(tǒng)能夠根據學員的學習情況和反饋，智能地調整學習內容和難度，為學員提供個性化的學習路徑，同時提供智能輔導功能，幫助學員更好地掌握知識和技能。
應用效果與示范作用：基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)已經在多個職業(yè)院校和大型企業(yè)中得到廣泛推廣和應用。該系統(tǒng)不僅提高了實訓教學的效率和便捷性，還豐富了學員的學習情感和體驗，幫助學員更加直觀地了解和掌握相關知識和技能。同時，該系統(tǒng)在職業(yè)教育實訓教學和企業(yè)員工上崗培訓等領域起到了顯著的示范性和引導性作用，推動了職業(yè)教育和企業(yè)培訓的創(chuàng)新發(fā)展。
(三）項目目標
該項目的目標主要是解決工業(yè)制造行業(yè)中的傳統(tǒng)培訓痛點，通過應用人工智能技術，特別是混合現實（MR）技術，構建基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)，旨在提升職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工上崗培訓的質量和效率。
具體而言，項目旨在：
1、打破傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)培訓中理論知識枯燥、理論和實訓脫節(jié)的問題。
2、解決師資/教材/課件資源匱乏的問題，通過三維數字化模型設計，把工藝路線、加工場景、組裝生產等全流程通過MR眼鏡進行展示。
3、克服缺少模擬實訓和頂崗實習效果參差不齊的問題，通過構建工業(yè)元宇宙的應用場景，還原真實生產環(huán)境與組裝工藝，降低對場地、設備的要求和難度。
4、提升學員和企業(yè)員工的理解和實操能力，滿足職業(yè)教育與企業(yè)培訓的需求。
5、項目通過這些方式，為工業(yè)制造行業(yè)的職業(yè)教育實訓和企業(yè)培訓提供了新的解決方案，推動了業(yè)務的升級和發(fā)展。
二、項目實施概況
本項目解決的痛點需求、重大問題如下：
痛點： 傳統(tǒng)的工業(yè)制造行業(yè)的企業(yè)培訓或者職業(yè)實訓教學，存在理論知識枯燥、理論和實訓脫節(jié)、師資/教材/課件資源匱乏、缺乏硬件設備和條件、缺少模擬實訓、頂崗實習效果參差不齊、學員或者員工實操能力差、現有教學環(huán)境無法滿足職業(yè)教育與企業(yè)培訓的需求等行業(yè)痛點。
難點：工業(yè)制造行業(yè)在日常的職業(yè)教學與企業(yè)培訓中，教師或培訓師可以利用的混合現實教學素材、設備、資源匱乏，教學和培訓效果往往達不到預期的狀態(tài)，再加上一些學校在應用混合現實技術時，在設備投入方面還存在諸多的偏差，使得實踐教學和企業(yè)培訓無法有效的進行。
解決問題： 中科云創(chuàng)將農用車、工業(yè)爐等工業(yè)制造相關設備進行三維數字化模型設計，把工藝路線、加工場景、組裝生產等全流程通過混合現實的方式用MR眼鏡進行展示，結合工業(yè)元宇宙的概念，應用到職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工上崗培訓過程中，還原真實生產環(huán)境與組裝工藝，大大降低了職業(yè)實訓和企業(yè)培訓對場地、設備的要求和難度，提升了學員和企業(yè)員工的理解和實操能力。
(一）項目總體架構和主要內容
項目的內容主要圍繞混合現實（MR）技術和三維數字孿生技術展開，旨在解決工業(yè)制造行業(yè)在職業(yè)教育實訓和企業(yè)培訓中的痛點問題。
核心技術：
混合現實（MR）技術：結合虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的優(yōu)勢，通過特殊的眼鏡設備（如微軟 HoloLens）將虛擬的工業(yè)設備、生產流程等與現實世界無縫融合，為學員提供一個真實感極強的虛擬環(huán)境進行操作和學習。
三維數字孿生技術：通過對真實工業(yè)設備和生產環(huán)境的精確數字化建模，構建出一個與真實世界高度一致的虛擬世界，使學員能夠觀察到設備的每一個細節(jié)，了解生產流程的每一個環(huán)節(jié)。
實施過程：
需求分析與場景設計：根據職業(yè)教育實訓和企業(yè)培訓的需求，設計相應的虛擬場景。
三維建模與虛擬場景構建：利用三維數字孿生技術對工業(yè)設備和生產環(huán)境進行精確建模，并通過MR技術將這些模型與虛擬場景融合。
MR設備配置與系統(tǒng)集成：為學員配備MR眼鏡和其他必要的設備，并進行系統(tǒng)集成和測試，確保各項功能正常運行。
學員培訓與效果評估：組織學員進行培訓，利用MR眼鏡與虛擬場景進行交互，模擬實際操作過程，并通過系統(tǒng)對學員的學習情況進行實時記錄和分析，以評估和優(yōu)化培訓效果。
創(chuàng)新方法：自然交互與反饋機制：利用MR技術的優(yōu)勢，實現手勢、體感、凝視以及觸摸等自然交互方式，并提供實時反饋機制。
個性化學習與智能輔導：根據學員的學習情況和反饋，智能地調整學習內容和難度，為學員提供個性化的學習路徑和智能輔導。
數據驅動與持續(xù)優(yōu)化：通過系統(tǒng)記錄學員的學習數據、操作數據等，對培訓效果進行量化評估，并用于優(yōu)化虛擬場景、調整學習路徑、改進交互方式等。
(二）具體應用場景和應用模式
基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)的具體應用場景和應用模式主要集中在人員培訓方面，特別是針對農用車、工業(yè)爐等工業(yè)制造相關領域的職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工上崗培訓。
應用場景：
職業(yè)教育實訓：
學校或職業(yè)培訓機構利用該系統(tǒng)為學員提供沉浸式的虛擬實訓環(huán)境，使學員在模擬真實的工作場景中進行實踐操作，加深對工業(yè)制造的理解和掌握。
企業(yè)員工上崗培訓：
企業(yè)利用該系統(tǒng)對新入職員工進行上崗培訓，通過模擬真實的生產環(huán)境和操作流程，幫助員工迅速融入工作環(huán)境，提升實操能力。
應用模式：
MR混合現實技術結合三維數字孿生技術，構建工業(yè)元宇宙的應用場景。學員通過佩戴MR眼鏡，與虛擬場景進行交互，模擬真實的操作過程。
自然交互與反饋機制：系統(tǒng)支持手勢、體感、凝視以及觸摸等自然交互方式，學員可以直觀、自然地與虛擬場景進行互動，并獲得實時反饋，以優(yōu)化操作過程。
個性化學習與智能輔導：系統(tǒng)能夠根據學員的學習情況和反饋，智能地調整學習內容和難度，為學員提供個性化的學習路徑和輔導建議。
數據驅動與持續(xù)優(yōu)化：系統(tǒng)通過收集和分析學員的學習數據，對培訓效果進行量化評估，并根據評估結果對虛擬場景、學習路徑等進行優(yōu)化，以提升培訓的質量和效率。
基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)通過提供沉浸式的虛擬實訓環(huán)境、自然交互與反饋機制、個性化學習與智能輔導以及數據驅動與持續(xù)優(yōu)化等功能，有效解決了傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)在職業(yè)教育實訓和企業(yè)員工培訓方面存在的痛點問題，提升了學員和員工的實操能力和技能水平。
(三）安全及可靠性
基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)，是中科云創(chuàng)自主研發(fā)的軟件產品，擁有多項發(fā)明專利和軟件著作權，屬于引領教育技術創(chuàng)新潮流的信創(chuàng)產品。該系統(tǒng)深度融合了混合現實技術與職業(yè)教育理念，為學生提供了一個沉浸式、交互式的實訓環(huán)境。在這個環(huán)境中，學生可以通過佩戴MR設備，進入到一個高度仿真的虛擬工作場景中，進行各種職業(yè)技能的實操訓練。
這款信創(chuàng)產品的核心優(yōu)勢在于其真實感和互動性。系統(tǒng)內的虛擬場景和工具都按照真實世界的比例和物理特性進行建模，使學生在進行實訓時能夠獲得與實際操作幾乎無異的體驗。同時，系統(tǒng)還支持多人協作，學生可以在虛擬環(huán)境中與同伴一起完成復雜的操作任務，提升團隊協作能力。
四）其他亮點
該系統(tǒng)還具有高度的靈活性和可擴展性。可以根據實際教學需求，輕松定制和調整實訓內容，以滿足不同專業(yè)和課程的要求。同時，系統(tǒng)還能實時收集和分析學生的學習數據，為教師提供精準的教學反饋，有助于提升教學效果。
三、下一步實施計劃
(一）系統(tǒng)開發(fā)與優(yōu)化
技術升級：持續(xù)關注MR技術的最新發(fā)展，將最新的技術成果集成到我們的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)中，以確保系統(tǒng)的技術領先性。
界面優(yōu)化：根據用戶反饋，對系統(tǒng)界面進行迭代優(yōu)化，提升用戶體驗。
功能拓展：根據教學需求，開發(fā)更多實用的教學輔助功能，如智能推薦學習路徑、學習進度跟蹤等。
(二）內容建設與更新
豐富實訓內容：與各行業(yè)專家合作，開發(fā)更多貼近實際職業(yè)需求的實訓課程，覆蓋更廣泛的職業(yè)領域。
更新教學資源：定期更新系統(tǒng)中的教學資源，確保教學內容與行業(yè)發(fā)展保持同步。
(三）推廣與應用
市場拓展：加大市場推廣力度，與更多職業(yè)院校建立合作關系，推廣基于MR的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)。
教師培訓：組織針對教師的系統(tǒng)使用培訓，提升他們運用系統(tǒng)進行教學的能力。
學生體驗：開展學生體驗活動，收集學生對于系統(tǒng)的使用反饋，以便進一步優(yōu)化系統(tǒng)。
(四）評估與反饋
教學效果評估：建立科學的教學評估體系，定期評估使用MR實訓系統(tǒng)的教學效果，以便及時調整教學策略。
用戶反饋收集：通過問卷調查、座談會等方式，持續(xù)收集教師和學生的使用反饋，不斷優(yōu)化系統(tǒng)功能。
(五）合作與聯盟
技術合作：與MR技術提供商保持緊密合作，共同推動MR技術在職業(yè)教育領域的應用與發(fā)展。
校企合作：深化與職業(yè)院校的合作，共同研發(fā)符合市場需求的實訓課程和教學資源。
行業(yè)聯盟：加入相關行業(yè)聯盟，與業(yè)內同行共同交流經驗，推動行業(yè)標準的制定和完善。
四、項目創(chuàng)新點和實施效果
(一）項目先進性及創(chuàng)新點
1、先進性
技術前沿：本項目采用的MR（混合現實）技術是虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的結合，代表了當前互動教學技術的最前沿。通過精確的三維建模和高動態(tài)范圍渲染，能夠生動地將各種職業(yè)環(huán)境呈現在學生面前。
真實感模擬：系統(tǒng)通過高度逼真的場景模擬，使學生仿佛身臨其境，能夠在安全的環(huán)境中體驗高風險或難以接觸的職業(yè)環(huán)境，如高空作業(yè)、臨床醫(yī)學操作等。
實時反饋機制：系統(tǒng)能夠實時反饋學生的操作，及時糾正錯誤，提供個性化的學習建議，從而顯著提升學生的學習效率和技能掌握程度。
2、創(chuàng)新點
教育模式創(chuàng)新：傳統(tǒng)的職業(yè)教育往往受限于實際場地和設備，而MR混合現實情景實訓教學系統(tǒng)打破了這些限制，創(chuàng)新了“隨時隨地、真實模擬”的教學模式。
個性化教學路徑：系統(tǒng)能夠根據每個學生的學習進度和理解能力，提供定制化的教學方案，實現因材施教，這是傳統(tǒng)教育模式難以做到的。
互動式學習體驗：學生可以在模擬環(huán)境中進行團隊協作，與虛擬人物互動，這種互動式學習不僅提升了學生的參與度，還增強了學習的趣味性和實踐性。
跨專業(yè)教學應用：該系統(tǒng)不僅適用于高空作業(yè)等特定職業(yè)培訓，還可廣泛應用于醫(yī)學、設計等多個領域，展現了極強的跨學科教學應用能力。
綜上所述，本項目通過運用先進的MR技術，在教育模式、個性化教學、互動學習以及跨專業(yè)教學應用等方面實現了顯著的創(chuàng)新，為職業(yè)教育領域帶來了革命性的變革。
(二）實施效果
應用效果分析：
基于混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)的應用效果十分顯著。首先，該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)實訓教學的局限，能夠展示真實環(huán)境與虛擬仿真模型的無縫結合，使學員能夠在沉浸式的環(huán)境中進行實踐操作。這種交互性操作體驗不僅增強了學員的學習興趣，也提升了他們的實操能力和技能水平。
該系統(tǒng)不受場地和環(huán)境因素的限制，具有高度的靈活性和便攜性。無論是學校還是企業(yè)，只要有相應的設備，就可以隨時隨地進行實訓教學，大大提高了實訓教學的效率和便捷性。
基于混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)還能夠幫助學員迅速融入課堂學習氛圍，豐富他們的學習情感和體驗。通過模擬真實的工作場景和操作流程，學員可以更加直觀地了解和掌握相關知識和技能，從而加深對所學內容的理解和記憶。
示范作用分析：
MR混合現實職業(yè)實訓教學的示范作用主要體現在其模擬真實環(huán)境、優(yōu)化教學形態(tài)和改變學習方式等方面。通過MR技術，可以構建高度逼真的虛擬實訓環(huán)境，讓學員在模擬的工作場景中進行實踐操作，從而更加深入地理解和掌握相關知識和技能。
MR混合現實職業(yè)實訓教學還具有顯示質量優(yōu)、交互自然等特點，能夠為學員提供更加真實、生動的學習體驗。這種教學方式不僅改變了傳統(tǒng)教學資源的形式，也有效改善了教學形態(tài)和學習方式，為職業(yè)教育實訓教學帶來了革命性的變革。
在職業(yè)教育實訓教學和企業(yè)員工上崗培訓等領域，MR技術已經取得了顯著的示范性和引導性作用。越來越多的學校和企業(yè)開始采用基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)進行教學和培訓，推動了職業(yè)教育和企業(yè)培訓的創(chuàng)新發(fā)展。
推廣情況分析：
基于MR混合現實的實訓系統(tǒng)具有輕量化、成本低、易部署等優(yōu)點，使得其推廣和應用變得更加容易和便捷。該系統(tǒng)可以支持多樣化模型，滿足不同專業(yè)和層次的學習需求，具有廣泛的適用性和靈活性。
目前，該系統(tǒng)已經在職業(yè)院校和大型企業(yè)的教學及培訓場景中得到了廣泛推廣和應用。通過理論講解與模型演示相結合的方式，該系統(tǒng)能夠還原復雜的生產環(huán)境和流程，讓學員在安全、可控的環(huán)境中進行實踐操作，降低了實訓成本和風險。
隨著技術的不斷進步和應用場景的拓展，基于MR混合現實的職業(yè)教育實訓系統(tǒng)的推廣和應用前景將更加廣闊。未來，該系統(tǒng)有望在更多領域得到應用，為職業(yè)教育和企業(yè)培訓帶來更多的創(chuàng)新和突破。
基于MR混合現實的實訓系統(tǒng)在應用效果、示范作用和推廣情況等方面都表現出了顯著的優(yōu)勢和潛力。隨著技術的不斷完善和應用的深入拓展，該系統(tǒng)將為職業(yè)教育和企業(yè)培訓帶來更多的創(chuàng)新和發(fā)展機遇。