工业数字孪生

构建物理 AI 时代的智能工厂、仓库和工业设施。

工作负载

仿真/建模/设计
计算机视觉/视频分析

行业

制造业

业务目标

创新

概览

工业设施数字孪生的价值

物理 AI 时代即将到来,由世界基础模型驱动的具身 AI 可以根据实时生产数据、传感器输入和推理来理解工业设施并与之交互。

这一新时代将推动重工业转型,为全球数百万工厂、仓库和工业设施提供更高的智能化、自动化和自主性。

基于物理原理的工业数字孪生在物理世界和数字世界之间架起桥梁,是实现这一机遇的关键。不同类型的数字孪生可改进预测性维护、减少生产线停机时间,并为供应链运营中的决策提供支持。

虚拟设施通过物联网和传感器数据连接到物理资产,是智能设施的发源地和试验场。由机器学习和 3D 模型支持的虚拟环境,能够实现多机器人集群的仿真模拟。这些由自主移动机器人 (AMR) 和通用人形机器人组成的车队,将日益填补关键岗位的劳动力缺口,并与人类工人协同工作。

在整个设施中可部署多个 AI 智能体,以协助实现流程自动化、辅助操作人员,并保障工人安全。这些 AI 智能体还能提供可视化信息和洞察,从整体上分析多机器人编队和工人的交互情况,而非仅专注于单一设备或流程的性能。

达索系统如何构建理解物理学的 AI

达索系统 3DEXPERIENCE 平台研发副总裁 Nicolas Cerisier 介绍工业世界模型如何超越模式识别,将物理、化学与工程学的基本定律直接嵌入 AI 之中。

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开拓新的数字化机遇

AI 和数字孪生技术是当今制造业工业领域开展的工业 AI 项目的基础。

数字孪生技术使制造商能够完全以虚拟方式设计、模拟、运营和优化实物资产以及流程。这带来众多优势,包括:

改善沟通和决策:在设施设计、施工和调试期间,数字孪生可视化为项目利益相关者之间的协作提供支持,并帮助团队做出更快、更明智的决策。

理想布局仿真:团队通过将虚拟表示与仿真工具集成,以模拟复杂场景并优化设施设计,从而实现最佳的生产和物料流动、人体工程学和安全性。

运营优化:通过将数字孪生与实时生产数据集成,团队可以实时识别、分析和解决运营问题。他们还可以深入研究过去,通过虚拟模型增强的空间背景来找到问题的根本原因。

AI 模型的测试和验证:AI 开发者使用虚拟副本来测试和验证视觉语言模型 (VLM)、生成式 AI 和 AI 智能体,以加速工业 AI 的采用,并启用从规划到运营的新工作流程和效率。连接到实时摄像头和数字孪生的视觉 AI 智能体可以为整个设施中的机器人与人类互动提供宝贵的外部洞察,以提升安全性和生产力。

西门子

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技术运用

开发工业设施数字孪生

开始使用简便易用的开发者工具

借助 NVIDIA Omniverse™NVIDIA Metropolis 和 NVIDIA AI,您可以利用强大的 SDK、API、以及 NVIDIA NIM™,大规模开发和部署工业设施数字孪生应用。为了加速开发之旅,请访问学习路径NVIDIA Blueprint 和参考架构

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统一数据管道并启用协作工作流

工业数字孪生依赖于集成的数据管道和协作工作流。通过在 OpenUSD 上开发解决方案,您可以统一复杂的一维 (1D)、二维 (2D) 和三维 (3D) 数据管道,并为规划和运营团队引入协作功能,以便他们能够交互、查看和修改设施规划,并实时远程监控运营。

如需了解详情,请查看运营数字孪生工作流指南并免费学习 OpenUSD 和数字孪生课程。

微软、Rockwell Automation

将生成式 AI 和代理式 AI 引入您的应用和工作流

借助 NVIDIA Nemotron视觉语言模型 (VLM) 和 NIM™ (例如 NVIDIA cuOptUSD CodeUSD Search),加速开发,并将强大的生成式 AI 功能引入数字孪生应用和工作流。借助 NVIDIA Blueprint,您可以构建自己的自定义 AI 解决方案,例如能够理解、搜索和总结实时摄像头和传感器数据的视频分析 AI 智能体。这些视频分析 AI 智能体可帮助工业运营商能够根据更丰富的见解更快地做出更明智的决策,提高运营效率并增强安全性。

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模拟和测试多机器人集群

数字孪生构建完成后,您可以集成传感器仿真模型、Omniverse Sensor RTX™ API,并基于 Mega NVIDIA Omniverse Blueprint 构建,在数字孪生中对多机器人集群进行大规模仿真和测试,所有操作均可在实际部署前完成。

阅读技术博客,深入了解集群管理系统、机器人控制核心、场景模拟器、任务调度器等关键组件。


合作伙伴生态系统

从我们的合作伙伴开始

正在寻找能协助您构建专属解决方案的伙伴吗?探索一下开发者生态系统吧,众多开发者正将 OpenUSD、NVIDIA Omniverse 以及 NVIDIA AI 集成到他们的产品和服务中,以此加速工业自动化,让工厂、仓库和工业设施为物理 AI 时代做好准备。


常见问题解答

开始使用 NVIDIA Omniverse 库和微服务,从头开始构建数字孪生应用,并将 OpenUSD 和 RTX 功能集成到您的应用中。探索开发者入门套件,立即开始学习 OpenUSD

通用场景描述 (OpenUSD) 为创建可互操作、可扩展且逼真的数字孪生奠定了基础。作为一种用于描述和构建 3D 世界的开放式可扩展框架,OpenUSD 使团队能够将复杂的数据,从 CAD 模型到实时传感器信息,统一到一个共享场景中。这使团队能够跨工具和学科开展协作,精确模拟系统行为,并在物理设施的整个生命周期中保持一致的资产视图。

RTX PRO Blackwell 系列 GPU 可加速物理 AI 和工业数字化,包括设施数字孪生的开发和部署,以及跨训练、合成数据生成、机器人学习和仿真运行机器人开发工作负载。

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