تلاش بی وقفه برای گردش کار بهینه، کسب و کارها را به سمت پذیرش راه حل های هوش مصنوعی صنعتی و فیزیکی سوق می دهد. با این حال، مسیر مقیاس بندی هوش مصنوعی در محیط های صنعتی، مانند کارخانه ها و کارخانه های تولیدی، با چالش هایی روبرو است. این موانع شامل خطوط لوله داده های پراکنده، ابزارهای مجزا و نیاز مبرم به شبیه سازی های بلادرنگ و با کیفیت بالا است.
راه حل این پیچیدگی ها، طرح کلان NVIDIA Omniverse است. این چارچوب نوآورانه یک گردش کار مرجع مقیاس پذیر ارائه می دهد که به طور خاص برای شبیه سازی ناوگان چند رباتی در دوقلوهای دیجیتال تأسیسات صنعتی، به ویژه آنهایی که با استفاده از پلتفرم NVIDIA Omniverse ساخته شده اند، طراحی شده است.
بازیگران پیشرو در عرصه هوش مصنوعی صنعتی، از جمله Accenture، Foxconn، Kenmec، KION و Pegatron، به طور فعال از این طرح استفاده می کنند. هدف آنها تسریع در پذیرش هوش مصنوعی فیزیکی و توسعه سیستم های خودمختاری است که قادر به انجام وظایف به طور کارآمد و موثر در محیط های صنعتی هستند.
این طرح که بر اساس چارچوب Universal Scene Description (OpenUSD) ساخته شده است، قابلیت همکاری یکپارچه داده ها، همکاری بلادرنگ و تصمیم گیری مبتنی بر هوش مصنوعی را تسهیل می کند. این امر از طریق یکپارچه سازی منابع داده های متنوع و افزایش دقت شبیه سازی ها به دست می آید.
غول های صنعتی از طرح کلان استقبال می کنند
در طول رویداد Hannover Messe، Accenture و Schaeffler قابلیت های طرح کلان را در آزمایش ناوگان ربات به نمایش گذاشتند. این شامل استفاده از ربات های انسان نمای با هدف کلی، مانند Digit از Agility Robotics، برای کارهای جابجایی مواد در مناطق کیتینگ و راه اندازی بود.
KION، در همکاری با Accenture، در حال حاضر از Mega برای بهینه سازی فرآیندهای انبار و توزیع استفاده می کند.
علاوه بر این، نمایندگانی از Accenture و Foxconn در کنفرانس جهانی هوش مصنوعی NVIDIA GTC در ماه مارس، بینش هایی را به اشتراک گذاشتند و تأثیر مثبت ادغام Mega در گردش کار هوش مصنوعی صنعتی خود را برجسته کردند.
تسریع هوش مصنوعی صنعتی با Mega: یک بررسی عمیق
طرح Mega به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا گردش کار هوش مصنوعی فیزیکی را از طریق طیف وسیعی از ویژگی های قدرتمند تسریع کنند:
شبیه سازی ناوگان ربات: این طرح، آزمایش دقیق و آموزش جامع ناوگان ربات متنوع را در یک محیط مجازی امن امکان پذیر می کند. این امر همکاری یکپارچه و عملکرد مطلوب در سناریوهای دنیای واقعی را تضمین می کند.
دوقلوهای دیجیتال: با استفاده از دوقلوهای دیجیتال، کسب و کارها می توانند سیستم های خودمختار را قبل از استقرار آنها در محیط های فیزیکی شبیه سازی و اصلاح کنند. این فرآیند تکراری امکان بهینه سازی و کاهش ریسک را فراهم می کند.
شبیه سازی حسگر و تولید داده های مصنوعی: تولید داده های حسگر واقعی برای اطمینان از اینکه ربات ها می توانند به طور دقیق محیط اطراف خود را درک و به آن پاسخ دهند، بسیار مهم است. این طرح با ارائه ابزارهایی برای ایجاد داده های مصنوعی که شرایط دنیای واقعی را منعکس می کند، این امر را تسهیل می کند.
ادغام سیستم های مدیریت تسهیلات و ناوگان: این طرح به طور یکپارچه ناوگان ربات را با سیستم های مدیریت موجود متصل می کند. این ادغام هماهنگی کارآمد، گردش کار ساده و تخصیص بهینه منابع را امکان پذیر می کند.
مغزهای ربات به عنوان کانتینر: ماژول های قابل حمل و پلاگین و بازی، عملکرد ثابت ربات و مدیریت ساده را تضمین می کنند. این رویکرد ماژولار امکان به روز رسانی و سفارشی سازی آسان را فراهم می کند.
شبیه ساز جهانی با OpenUSD: NVIDIA Omniverse و OpenUSD یک پلتفرم قدرتمند برای شبیه سازی تأسیسات صنعتی در محیط های مجازی بسیار واقعی ارائه می دهند. این امر امکان آزمایش و اعتبارسنجی جامع سیستم های هوش مصنوعی را فراهم می کند.
Omniverse Cloud Sensor RTX APIs: شبیه سازی دقیق حسگر برای اطمینان از قابلیت اطمینان سیستم های هوش مصنوعی بسیار مهم است. رابط های برنامه نویسی برنامه NVIDIA Omniverse Cloud ابزارهای لازم برای ایجاد ماکت های مجازی دقیق از تأسیسات صنعتی را فراهم می کنند.
برنامه ریز: یک برنامه ریز داخلی وظایف پیچیده و وابستگی های داده را مدیریت می کند و عملکرد روان و کارآمد را تضمین می کند.
عوامل هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل ویدئو: ادغام عوامل هوش مصنوعی ساخته شده با طرح NVIDIA AI برای جستجو و خلاصه سازی ویدئو (VSS)، با استفاده از NVIDIA Metropolis، بینش های عملیاتی را افزایش می دهد و داده های ارزشمندی را برای تصمیم گیری ارائه می دهد.
آخرین نسخه Omniverse Kit SDK 107 با ارائه به روز رسانی های عمده برای توسعه برنامه های کاربردی رباتیک و قابلیت های شبیه سازی پیشرفته، از جمله RTX Real-Time 2.0، توسعه هوش مصنوعی صنعتی را تسریع می کند.
بررسی عمیق تر اکوسیستم Omniverse
اکوسیستم Omniverse یک چشم انداز پر جنب و جوش و به سرعت در حال تحول است. برای استفاده واقعی از قدرت آن، ضروری است که عمیق تر در اجزای مختلف آن کاوش کنید و منابع موجود برای توسعه دهندگان و پزشکان را بررسی کنید.
یکی از جنبه های مهم، درک چارچوب Universal Scene Description (OpenUSD) است که به عنوان پایه و اساس قابلیت همکاری داده ها و همکاری در Omniverse عمل می کند. OpenUSD امکان تبادل یکپارچه داده های سه بعدی بین برنامه ها و پلتفرم های مختلف را فراهم می کند و سیلوهایی را که اغلب مانع پروژه های پیچیده می شوند، از بین می برد.
بررسی OpenUSD به تفصیل
OpenUSD چیزی بیش از یک فرمت فایل است. این یک چارچوب جامع برای توصیف، ترکیب و شبیه سازی صحنه های سه بعدی است. طیف گسترده ای از ویژگی ها را ارائه می دهد، از جمله:
ترکیب لایه ای: OpenUSD امکان ایجاد صحنه های پیچیده را با لایه بندی چندین فایل USD با هم فراهم می کند. این امر امکان مدولاریته و استفاده مجدد را فراهم می کند و مدیریت پروژه های بزرگ و پیچیده را آسان تر می کند.
ویرایش غیر مخرب: تغییرات ایجاد شده در یک لایه از صحنه USD بر لایه های زیرین تأثیر نمی گذارد. این امر امکان آزمایش و تکرار را بدون خطر آسیب رساندن به داده های اصلی فراهم می کند.
مجموعه های واریانت: OpenUSD از مجموعه های واریانت پشتیبانی می کند، که امکان ایجاد چندین نسخه از یک صحنه یا دارایی را در یک فایل USD واحد فراهم می کند. این برای ایجاد پیکربندی های مختلف یا سطوح مختلف جزئیات مفید است.
اسکیماها: اسکیماهای OpenUSD ساختار و خواص انواع مختلف اشیاء سه بعدی را تعریف می کنند. این امر سازگاری و قابلیت همکاری بین برنامه های مختلف را تضمین می کند.
استفاده از Omniverse Cloud برای شبیه سازی های مقیاس پذیر
NVIDIA Omniverse Cloud یک پلتفرم قدرتمند برای اجرای شبیه سازی ها در مقیاس ارائه می دهد. طیف وسیعی از ویژگی ها را ارائه می دهد، از جمله:
رندر با RTX: Omniverse Cloud از فناوری RTX NVIDIA برای ارائه قابلیت های رندر فوتورئالیستی استفاده می کند. این امکان ایجاد شبیه سازی های بسیار واقعی را فراهم می کند که به طور دقیق شرایط دنیای واقعی را منعکس می کند.
محاسبات مقیاس پذیر: Omniverse Cloud دسترسی به یک استخر وسیع از منابع محاسباتی را فراهم می کند و امکان شبیه سازی سناریوهای پیچیده ای را فراهم می کند که اجرای آنها روی یک ماشین محلی غیرممکن است.
ابزارهای همکاری: Omniverse Cloud شامل طیف وسیعی از ابزارهای همکاری است که به تیم ها امکان می دهد تا به طور همزمان روی شبیه سازی ها با هم کار کنند. این امر ارتباطات را تسهیل می کند و روند توسعه را تسریع می کند.
اهمیت شبیه سازی حسگر
شبیه سازی دقیق حسگر برای توسعه سیستم های هوش مصنوعی قوی و قابل اعتماد بسیار مهم است. با شبیه سازی رفتار حسگرها در یک محیط مجازی، توسعه دهندگان می توانند الگوریتم های خود را بدون نیاز به آزمایش های گران قیمت و زمان بر دنیای واقعی آزمایش و اعتبار سنجی کنند.
Omniverse طیف وسیعی از ابزارها را برای شبیه سازی حسگر ارائه می دهد، از جمله:
Ray Tracing: Ray tracing می تواند برای شبیه سازی رفتار دوربین ها و حسگرهای LiDAR استفاده شود و تصاویر و ابرهای نقطه ای واقعی را ارائه دهد.
شبیه سازی فیزیک: شبیه سازی فیزیک می تواند برای شبیه سازی رفتار واحدهای اندازه گیری اینرسی (IMU) و سایر حسگرهایی که حرکت و شتاب را اندازه گیری می کنند، استفاده شود.
تولید داده های مصنوعی: Omniverse می تواند برای تولید داده های مصنوعی که خروجی حسگرهای دنیای واقعی را تقلید می کند، استفاده شود. این داده ها می توانند برای آموزش مدل های هوش مصنوعی و اعتبارسنجی عملکرد آنها استفاده شوند.
ادغام با سیستم های صنعتی موجود
برای اینکه سیستم های هوش مصنوعی صنعتی واقعاً موثر باشند، باید به طور یکپارچه با سیستم های صنعتی موجود، مانند سیستم های اجرای تولید (MES) و سیستم های برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) ادغام شوند. این ادغام امکان به اشتراک گذاری داده ها و هماهنگی فعالیت ها بین بخش های مختلف سازمان را فراهم می کند.
Omniverse طیف وسیعی از ابزارها را برای ادغام با سیستم های صنعتی موجود ارائه می دهد، از جمله:
APIs: Omniverse مجموعه ای جامع از API ها را ارائه می دهد که به توسعه دهندگان امکان می دهد به داده ها در محیط Omniverse دسترسی داشته باشند و آنها را دستکاری کنند.
اتصالات: اتصالات Omniverse ادغام های از پیش ساخته شده با طیف وسیعی از سیستم های صنعتی محبوب را ارائه می دهند.
SDKs: SDK های Omniverse به توسعه دهندگان این امکان را می دهند تا ادغام های سفارشی با هر سیستم صنعتی ایجاد کنند.
نقش هوش مصنوعی در Omniverse
هوش مصنوعی نقش مهمی در Omniverse ایفا می کند و طیف گسترده ای از کاربردها را امکان پذیر می کند، از جمله:
ناوبری مستقل: از الگوریتم های هوش مصنوعی می توان برای فعال کردن ربات ها و سایر وسایل نقلیه برای حرکت مستقل در محیط Omniverse استفاده کرد.
تشخیص اشیا: از الگوریتم های هوش مصنوعی می توان برای تشخیص و طبقه بندی اشیا در محیط Omniverse استفاده کرد.
تشخیص ناهنجاری: از الگوریتم های هوش مصنوعی می توان برای تشخیص ناهنجاری ها در داده ها در محیط Omniverse استفاده کرد.
نگهداری پیش بینی کننده: از الگوریتم های هوش مصنوعی می توان برای پیش بینی زمانی که احتمال خرابی تجهیزات وجود دارد، استفاده کرد و امکان نگهداری پیشگیرانه را فراهم کرد.
آینده هوش مصنوعی صنعتی با Omniverse
Omniverse آماده است تا انقلابی در هوش مصنوعی صنعتی ایجاد کند و عصر جدیدی از اتوماسیون، کارایی و نوآوری را امکان پذیر کند. با ارائه یک پلتفرم برای شبیه سازی، آزمایش و استقرار سیستم های هوش مصنوعی در یک محیط مجازی، Omniverse خطر را کاهش می دهد، توسعه را تسریع می کند و امکانات جدیدی را باز می کند.
همانطور که Omniverse به تکامل خود ادامه می دهد، می توانیم انتظار داشته باشیم که کاربردهای هیجان انگیزتری از هوش مصنوعی صنعتی را ببینیم، از جمله:
دوقلوهای دیجیتال کل کارخانه ها: توانایی ایجاد دوقلوهای دیجیتال کل کارخانه ها امکان بهینه سازی فرآیندهای تولید، کاهش ضایعات و بهبود ایمنی را فراهم می کند.
طراحی و مهندسی با هوش مصنوعی: از الگوریتم های هوش مصنوعی برای خودکارسازی طراحی و مهندسی محصولات جدید استفاده می شود و زمان و هزینه توسعه را کاهش می دهد.
تولید شخصی سازی شده: از الگوریتم های هوش مصنوعی برای شخصی سازی فرآیندهای تولید استفاده می شود و امکان ایجاد محصولات سفارشی را فراهم می کند که نیازهای خاص مشتریان فردی را برآورده می کند.
Omniverse فقط یک فناوری نیست. این یک تغییر پارادایم است. این یک روش جدید برای فکر کردن در مورد نحوه طراحی، ساخت و بهره برداری از سیستم های صنعتی است. با پذیرش Omniverse، کسب و کارها می توانند پتانسیل کامل هوش مصنوعی صنعتی را باز کنند و آینده ای کارآمدتر، پایدارتر و رقابتی تر ایجاد کنند.
این فناوری نویدهای فراوانی را برای مشاغلی که به دنبال بهینه سازی عملیات، افزایش کارایی و هدایت نوآوری هستند، ارائه می دهد. همانطور که Omniverse به تکامل خود ادامه می دهد، آماده است تا چشم انداز صنعتی را تغییر دهد و امکانات جدیدی را برای آینده تولید و فراتر از آن باز کند.