英偉達(dá)?（NVIDIA?）公司的路德維格-馮-雷切（Ludwig von Reiche）揭示了工業(yè)元宇宙和先進(jìn)的數(shù)字孿生如何徹底改變制造流程并提高效率。

隨著人工智能不斷占據(jù)新聞?lì)^條，人們可能會(huì)忘記元宇宙。但是，元宇宙卻生機(jī)勃勃，在一個(gè)令人驚訝的領(lǐng)域--制造業(yè)--迎來(lái)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新時(shí)代。

數(shù)字孿生旨在幫助解決世界上最棘手的工程、制造和科學(xué)問(wèn)題，是一種能夠加速創(chuàng)新、提高生產(chǎn)力和業(yè)務(wù)績(jī)效的強(qiáng)大工具。為了了解更多信息，本期《技術(shù)》雜志采訪了英偉達(dá)?（NVIDIA?）有限公司董事總經(jīng)理路德維格-馮-雷切（Ludwig von Reiche），探討工業(yè)元宇宙如何成為幫助企業(yè)重塑制造、設(shè)計(jì)和協(xié)作方式的強(qiáng)大工具。

解碼元宇宙及其在數(shù)字孿生中的早期應(yīng)用

簡(jiǎn)單地說(shuō)，元宇宙就是三維互聯(lián)網(wǎng)：一個(gè)由相互連接的、持久的虛擬世界組成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù) von Reiche 的說(shuō)法，今天的制造商已經(jīng)在利用元宇宙技術(shù)將困難的物理流程數(shù)字化，從物理產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工程到通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)物理工廠和倉(cāng)庫(kù)。

他解釋說(shuō)："數(shù)字孿生的概念已在制造業(yè)應(yīng)用多年，為單個(gè)機(jī)器和生產(chǎn)線組件的建模提供了便利。然而，數(shù)字孿生的范圍和能力已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。傳統(tǒng)上，數(shù)字孿生僅限于復(fù)制一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)部件，而不能復(fù)制整個(gè)生產(chǎn)流程。"

正如 von Reiche 所述，迄今為止，真正意義上的數(shù)字孿生系統(tǒng)（復(fù)制物理世界的所有組成部分以及它們之間的互動(dòng)方式）還很難實(shí)現(xiàn)。"他說(shuō)："這樣做的好處顯而易見(jiàn)--這些更先進(jìn)的數(shù)字孿生有能力對(duì)不同場(chǎng)景進(jìn)行更精確的模擬，從而幫助用戶做出更好的決策--而且不僅僅是在原始設(shè)計(jì)中，而是在生產(chǎn)線等的整個(gè)運(yùn)行壽命中。"通過(guò)傳感器捕捉到的真實(shí)世界數(shù)據(jù)可以無(wú)縫地整合到數(shù)字版本中，使數(shù)字孿生實(shí)時(shí)同步。令人興奮的是，數(shù)字孿生技術(shù)正在發(fā)生階躍式的變化，這已成為可能，而且不僅僅適用于大型跨國(guó)公司。

利用元數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)

目前，從客戶體驗(yàn)到工業(yè)制造和研究等領(lǐng)域都有一些元世界應(yīng)用。幾乎每個(gè)行業(yè)都將從參與和托管虛擬世界中獲益。創(chuàng)造者在虛擬世界中創(chuàng)造的東西將比在物理世界中創(chuàng)造的東西更多。根據(jù) von Reiche 的說(shuō)法，企業(yè)將建立無(wú)數(shù)個(gè)數(shù)字孿生。

"通用場(chǎng)景描述標(biāo)準(zhǔn)（USD），又稱 OpenUSD，是工業(yè)元世界應(yīng)用于許多行業(yè)的關(guān)鍵催化劑。USD最初由皮克斯動(dòng)畫(huà)工作室開(kāi)發(fā)，其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了電影制作。在工業(yè)環(huán)境中，USD 是創(chuàng)建機(jī)械和設(shè)備 3D 復(fù)制品的基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)各種 3D 工具之間的無(wú)縫互操作。USD使工程師團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作更加輕松，他們現(xiàn)在可以同時(shí)編輯和查看相同的資產(chǎn)，這在混合工作時(shí)代至關(guān)重要。

行動(dòng)中的Metaverse：現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用

雖然USD存在于虛擬世界中，但它在物理世界中為制造商帶來(lái)的好處也是顯而易見(jiàn)的。"在英偉達(dá)?（NVIDIA?）公司，我們與數(shù)百家制造企業(yè)合作，見(jiàn)證了工業(yè)元數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，例如我們的英偉達(dá)?（NVIDIA?）Omniverse平臺(tái)。

Omniverse是英偉達(dá)?（NVIDIA?）圖形、加速計(jì)算、模擬和人工智能技術(shù)25年來(lái)的結(jié)晶，它使制造企業(yè)能夠完全虛擬地規(guī)劃和優(yōu)化價(jià)值數(shù)十億美元的工廠項(xiàng)目。這意味著他們可以更快地投入生產(chǎn)，更高效地運(yùn)營(yíng)，從而縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，提高數(shù)字化水平和可持續(xù)發(fā)展能力。

寶馬采用數(shù)字優(yōu)先的制造方法，是工業(yè)元宇宙變革力量的典范。該集團(tuán)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)已準(zhǔn)備好從 Omniverse 帶來(lái)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型機(jī)遇中獲益。

von Reiche 說(shuō)："過(guò)去，重新配置生產(chǎn)線會(huì)產(chǎn)生大量費(fèi)用和停產(chǎn)時(shí)間。為了解決這個(gè)問(wèn)題，寶馬正在使用 Omniverse 為整個(gè)工廠設(shè)計(jì)端到端的數(shù)字孿生系統(tǒng)。數(shù)以千計(jì)的規(guī)劃人員、產(chǎn)品工程師和設(shè)備經(jīng)理可以在單一的虛擬環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作，在工廠建成或新產(chǎn)品集成到生產(chǎn)線之前設(shè)計(jì)、規(guī)劃、模擬和優(yōu)化極其復(fù)雜的制造系統(tǒng)。"

"OpenUSD及其應(yīng)用也徹底改變了梅賽德斯-奔馳的制造和裝配設(shè)施的運(yùn)營(yíng)方式，"他介紹說(shuō)。"公司采用了'數(shù)字優(yōu)先'的方法，旨在提高生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性和彈性。由于梅賽德斯-奔馳正在其生產(chǎn)基地推出下一代汽車(chē)產(chǎn)品組合，因此面臨的挑戰(zhàn)是如何調(diào)整世界各地的工廠。從匈牙利、德國(guó)和中國(guó)的工廠開(kāi)始，汽車(chē)制造商將協(xié)調(diào)流程減少了 50%，這為技術(shù)的全球推廣奠定了基礎(chǔ)。"

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，目前正值艱難時(shí)期，制造商們正努力應(yīng)對(duì)通貨膨脹、供應(yīng)鏈中斷、勞動(dòng)力短缺以及可持續(xù)發(fā)展承諾等問(wèn)題，在這種情況下，抵制或至少放慢部署新技術(shù)的步伐是很有誘惑力的。

von Reiche 解釋說(shuō)："但現(xiàn)實(shí)情況是，像工業(yè)元宇宙這樣的技術(shù)在提高效率、競(jìng)爭(zhēng)力和最終盈利能力方面蘊(yùn)藏著巨大的潛力。隨著越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師和創(chuàng)造者首先在虛擬世界中，然后才在物理世界中構(gòu)建數(shù)字項(xiàng)目和復(fù)雜系統(tǒng)，元世界的市場(chǎng)將會(huì)不斷擴(kuò)大。正如網(wǎng)絡(luò)所做的那樣，虛擬世界將引發(fā)許多新的經(jīng)濟(jì)，其規(guī)模將超過(guò)我們目前的實(shí)體經(jīng)濟(jì)。"