DataMesh 是一家專注模擬數字孿生(Simulation Digital Twin)平臺開發與服務的高新技術企業,致力于利用數字孿生、空間計算及人工智能技術,幫助企業革新工作流程,賦能一線工作者。DataMesh 主要聚焦亞太地區,在制造、建筑和設施管理行業擁有超過 500 家客戶。
DataMesh FactVerse 是 DataMesh 自主研發的數字孿生平臺,旨在幫助企業以低成本構建數字孿生,并通過對業務流程的監控與模擬,優化生產流程,節省成本。同時,FactVerse 平臺還提供一系列開箱即用的業務工具,借助 AR/VR 等技術,幫助一線員工更直觀地了解設備工作原理與運行情況,從而提高工作效率。FactVerse 平臺能夠賦能制造業產品全生命周期,覆蓋生產制造、設備運維、員工培訓等關鍵環節,顯著提升企業的運營效率。
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多重挑戰并存,未來制造何去何從
制造業行業挑戰
制造業企業正在面臨一系列亟待解決的挑戰:
工人技能短缺:人口結構的變化帶來了勞動力短缺,一線員工經驗傳遞困難,企業培養成熟工人成本高。在制造業出海的過程中,語言和文化差異也成為了培訓效率的阻礙。
運營效率低下:現代生產的復雜性要求企業具備更高的運營能力,但數據孤島問題普遍存在,企業往往難以將分散的生產數據進行有效整合與利用,缺乏時空一致性的數據支持,無法實現數據驅動的業務優化。
數字孿生部署的挑戰
為了更好地應對行業挑戰,促進生產力的提升,數字孿生技術在工業制造領域逐漸獲得廣泛應用,但其部署和應用過程中仍然面臨著許多技術性難題:
孿生場景開發成本高:傳統的數字孿生場景開發往往涉及較高的技術門檻和人力成本,且難以根據業務需求的變化靈活調整。
數據融合與映射難題:企業生產數據來源廣泛,不同生產系統中儲存的數據格式各異,如何有效整合這些數據,并將其準確映射至 3D 模型,實現虛實融合的動態運轉,是一個關鍵難題。而且,要實現實時、物理精確的 3D 仿真與映射,需要強大的算力來支撐。
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NVIDIA Omniverse + FactVerse:
時空一致的高品質仿真數字孿生
與 AI 業務平臺
DataMesh 將 FactVerse 與 NVIDIA Omniverse 的能力深度整合,打造了面向工業場景的高品質數字孿生解決方案,幫助制造業企業快速構建時空一致的數字孿生平臺,推動一線業務的優化與增長。
▲ 解決方案架構圖
在該解決方案中,FactVerse 和 Omniverse 各自發揮核心優勢。FactVerse 專注于數字孿生場景與模擬運行邏輯的構建,以及數據的整合處理,為實現虛實映射和數據驅動奠定基礎。而 Omniverse 則在此基礎上,為孿生場景提供更優質的渲染效果,并借助 NVIDIA Isaac 實現更精準的工業物理仿真,同時通過 NVIDIA NIM 強化 AI 能力的應用。
未來,通過 Omniverse 與 NVIDIA Cosmos 世界基礎模型(World Foundation Models)進行連接,將進一步增強多重工業元宇宙的模擬、生成能力,為生產運營的 AI 優化、工業機器人的 AI 訓練提供更為強大的平臺級支持。
利用 FactVerse 創建數字孿生場景
多源數據接入與處理:FactVerse 的數據融合引擎 DFS 能夠接入來自不同生產系統的數據,對數據進行處理以確保其時空一致性,為業務的模擬優化提供有效的數據基礎。
零代碼孿生場景創建:利用零代碼設計器 FactVerse Designer,一線人員可以自行導入 3D 模型并創建數字孿生場景,編輯孿生體運行邏輯,并為孿生體綁定驅動其運轉的數據,大幅簡化了開發流程,節省開發時間。
云端模擬與協作:FactVerse 提供數字孿生的云端模擬運行環境,支持多人協同操作。
▲ FactVerse Designer 編輯場景
借助 NVIDIA Omniverse
和 NVIDIA RTX GPU加速物理 AI 構建
高品質渲染:通過 OpenUSD 作為數據中轉,FactVerse 可以將數字孿生數據送入 NVIDIA Omniverse,實現高品質渲染。同時,Omniverse 的遠程渲染能力支持在瀏覽器中呈現大型 3D 場景,使交互與協作更加便捷。
更準確的物理仿真:在 NVIDIA Isaac 中進行物理仿真,并將結果返回至 FactVerse 參與數字孿生運算,使數字孿生的運行更加真實。
AI 助力優化:借助 NVIDIA NIM,企業可以輕松部署大模型和小模型,結合企業知識庫和數字孿生數據,為一線員工提供智能檢索、智能指導等 AI 助手服務,提升工作效率。
GPU 加速:得益于NVIDIA RTX 5880 Ada GPU強大的視覺計算性能,能夠在 Omniverse 中能夠實現更快、更高質量的渲染,對工業資產、流程或環境等大型仿真提供強有力支持,幫助企業打造物理準確的數字孿生和虛仿真場景。
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釋放數字孿生潛能賦能未來制造
借助 NVIDIA Omniverse 和 RTX 與 DataMesh FacVerse 的高效結合,為制造業企業數字化轉型提供了虛實融合的解決方案,能夠幫助企業以低成本打造設備、流程和設施的數字孿生,助力企業提升效率,創造價值。
簡單高效的部署方式,長期持續的業務價值
從技術層面來看,該解決方案降低了數字孿生的部署門檻,縮短了開發時間。FactVerse 解決了數字孿生場景構建和數據融合的難題,憑借零代碼設計器的便捷性,孿生體和孿生場景可無限復用,并根據業務需求靈活調整,長期來看,開發成本逐步下降,投入產出比持續遞增,形成良性循環。
同時,極大提升了用戶體驗。由于 FactVerse 創建的數字孿生并不依賴于渲染引擎,與 Omniverse 的對接非常順暢,通過 Omniverse 和 RTX GPU 的高品質渲染,用戶能夠獲得更真實的視覺效果和更自然的交互體驗。
從業務應用角度來看,具備時空一致性的數字孿生平臺實現了真正的數據驅動,并將 AI 能力更好地整合進業務場景,通過對真實業務的模擬和 AI 的應用,該平臺能夠為制造業企業在生產制造、設備運維、員工培訓等重點環節帶來顯著價值。
優化生產制造流程
基于 FactVerse 和 Omniverse 打造的時空一致的數字孿生平臺,企業可以實現更直觀的生產監控和更精準的業務模擬,從而優化生產流程,提升運營效率。
在產線規劃階段,企業可以根據生產計劃和工藝組合等條件,在虛擬世界中進行布局模擬,包括設備干涉、AGV 運行路線等,從而推演出最佳方案,避免在現實世界中反復調整,節省大量成本。
在生產過程中,借助 1:1 的數字孿生及實時數據映射,一線人員能夠高效識別生產薄弱環節,結合時間和空間信息快速定位問題。同時,通過生產流程的模擬,企業可以驗證生產計劃,輔助生產排程,進一步優化生產效率。
未來,通過基于真實業務的數字孿生,AI 的應用也將更加深入。例如,利用數字孿生數據進行 AI 訓練,將為自動駕駛、機械手等前沿技術提供更豐富的訓練環境,為生產優化帶來更強大的助力。
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原文標題:案例分享丨數智制造新引擎:構建時空一致的仿真數字孿生與 AI 業務平臺
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