Firmy nieustannie dążą do optymalizacji przepływów pracy, dlatego coraz chętniej wdrażają rozwiązania AI w przemyśle i sferze fizycznej. Jednak skalowanie AI w środowiskach przemysłowych, takich jak fabryki i zakłady produkcyjne, wiąże się z wieloma wyzwaniami. Obejmują one fragmentaryczne potoki danych, odizolowane narzędzia i pilną potrzebę przeprowadzania symulacji w czasie rzeczywistym o wysokiej wierności.
Rozwiązaniem tych problemów jest Mega NVIDIA Omniverse Blueprint. To innowacyjne narzędzie oferuje skalowalny przepływ pracy referencyjny, przeznaczony specjalnie do symulacji flot wielu robotów w cyfrowych bliźniakach obiektów przemysłowych, szczególnie tych zbudowanych przy użyciu platformy NVIDIA Omniverse.
Czołowi gracze w dziedzinie przemysłowej AI, w tym Accenture, Foxconn, Kenmec, KION i Pegatron, aktywnie wykorzystują ten plan. Ich celem jest przyspieszenie wdrażania fizycznej AI i rozwój autonomicznych systemów zdolnych do efektywnego wykonywania zadań w środowiskach przemysłowych.
Oparty na fundamencie Universal Scene Description (OpenUSD), plan ułatwia bezproblemową interoperacyjność danych, współpracę w czasie rzeczywistym i podejmowanie decyzji oparte na AI. Osiąga się to poprzez ujednolicenie różnorodnych źródeł danych i zwiększenie wierności symulacji.
Przemysłowi Tytani Wykorzystują Mega Blueprint
Podczas targów Hannover Messe, Accenture i Schaeffler zaprezentowały możliwości Mega Blueprint w testowaniu flot robotów. Obejmowało to użycie uniwersalnych robotów humanoidalnych, takich jak Digit firmy Agility Robotics, do obsługi materiałów w obszarach kompletacji i uruchamiania.
KION, we współpracy z Accenture, wykorzystuje obecnie Mega do optymalizacji procesów magazynowych i dystrybucyjnych.
Ponadto przedstawiciele Accenture i Foxconn podzielili się spostrzeżeniami na globalnej konferencji AI NVIDIA GTC w marcu, podkreślając pozytywny wpływ integracji Mega z ich przemysłowymi przepływami pracy AI.
Przyspieszenie Przemysłowej AI z Mega: Szczegółowa Analiza
Mega Blueprint umożliwia programistom przyspieszenie przepływów pracy fizycznej AI dzięki szeregowi zaawansowanych funkcji:
Symulacja Floty Robotów: Plan umożliwia rygorystyczne testowanie i kompleksowe szkolenie różnych flot robotów w bezpiecznym, wirtualnym środowisku. Zapewnia to bezproblemową współpracę i optymalną wydajność w rzeczywistych scenariuszach.
Cyfrowe Bliźniaki: Wykorzystując cyfrowe bliźniaki, firmy mogą symulować i udoskonalać autonomiczne systemy przed wdrożeniem ich w środowiskach fizycznych. Ten iteracyjny proces pozwala na optymalizację i minimalizację ryzyka.
Symulacja Czujników i Generowanie Danych Syntetycznych: Generowanie realistycznych danych z czujników ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że roboty mogą dokładnie postrzegać swoje otoczenie i reagować na nie. Plan ułatwia to, dostarczając narzędzia do tworzenia danych syntetycznych, które odzwierciedlają warunki rzeczywiste.
Integracja Systemów Zarządzania Obiektami i Flotą: Plan bezproblemowo łączy floty robotów z istniejącymi systemami zarządzania. Ta integracja umożliwia efektywną koordynację, usprawnione przepływy pracy i zoptymalizowane przydzielanie zasobów.
Mózgi Robotów jako Kontenery: Przenośne moduły typu ‘plug-and-play’ zapewniają spójną wydajność robotów i uproszczone zarządzanie. To modułowe podejście pozwala na łatwe aktualizacje i dostosowywanie.
Symulator Świata z OpenUSD: NVIDIA Omniverse i OpenUSD zapewniają potężną platformę do symulacji obiektów przemysłowych w wysoce realistycznych środowiskach wirtualnych. Umożliwia to kompleksowe testowanie i walidację systemów AI.
Omniverse Cloud Sensor RTX APIs: Dokładna symulacja czujników ma ogromne znaczenie dla zapewnienia niezawodności systemów AI. Interfejsy programowania aplikacji NVIDIA Omniverse Cloud zapewniają narzędzia niezbędne do tworzenia szczegółowych wirtualnych replik obiektów przemysłowych.
Harmonogram: Wbudowany harmonogram zarządza złożonymi zadaniami i zależnościami danych, zapewniając płynne i wydajne operacje.
Agenci AI do Analizy Wideo: Integracja agentów AI zbudowanych przy użyciu NVIDIA AI Blueprint do wyszukiwania i podsumowywania wideo (VSS), wykorzystujących NVIDIA Metropolis, zwiększa wgląd operacyjny i dostarcza cennych danych do podejmowania decyzji.
Najnowsza wersja Omniverse Kit SDK 107 dodatkowo przyspiesza rozwój przemysłowej AI, zapewniając znaczące aktualizacje dla rozwoju aplikacji robotycznych i ulepszone możliwości symulacji, w tym RTX Real-Time 2.0.
Zanurz się Głęboko w Ekosystemie Omniverse
Ekosystem Omniverse to tętniący życiem i szybko rozwijający się krajobraz. Aby naprawdę wykorzystać jego moc, należy zagłębić się w jego różne komponenty i zbadać zasoby dostępne dla programistów i praktyków.
Jednym z kluczowych aspektów jest zrozumienie struktury Universal Scene Description (OpenUSD), która służy jako podstawa interoperacyjności danych i współpracy w Omniverse. OpenUSD umożliwia bezproblemową wymianę danych 3D między różnymi aplikacjami i platformami, przełamując bariery, które często utrudniają złożone projekty.
Szczegółowe Odkrywanie OpenUSD
OpenUSD to coś więcej niż tylko format pliku; to kompleksowa struktura do opisywania, komponowania i symulowania scen 3D. Oferuje szeroki zakres funkcji, w tym:
Kompozycja Warstwowa: OpenUSD umożliwia tworzenie złożonych scen poprzez warstwowanie wielu plików USD. Umożliwia to modułowość i możliwość ponownego użycia, ułatwiając zarządzanie dużymi i skomplikowanymi projektami.
Nieniszcząca Edycja: Zmiany wprowadzone w jednej warstwie sceny USD nie wpływają na warstwy bazowe. Pozwala to na eksperymentowanie i iterację bez ryzyka uszkodzenia oryginalnych danych.
Zestawy Wariantów: OpenUSD obsługuje zestawy wariantów, które umożliwiają tworzenie wielu wersji sceny lub zasobu w jednym pliku USD. Jest to przydatne do tworzenia różnych konfiguracji lub poziomów szczegółowości.
Schematy: Schematy OpenUSD definiują strukturę i właściwości różnych typów obiektów 3D. Zapewnia to spójność i interoperacyjność między różnymi aplikacjami.
Wykorzystanie Omniverse Cloud do Skalowalnych Symulacji
NVIDIA Omniverse Cloud zapewnia potężną platformę do uruchamiania symulacji na dużą skalę. Oferuje szereg funkcji, w tym:
Renderowanie Oparte na RTX: Omniverse Cloud wykorzystuje technologię RTX firmy NVIDIA, aby zapewnić fotorealistyczne możliwości renderowania. Pozwala to na tworzenie wysoce realistycznych symulacji, które dokładnie odzwierciedlają rzeczywiste warunki.
Skalowalna Moc Obliczeniowa: Omniverse Cloud zapewnia dostęp do ogromnej puli zasobów obliczeniowych, umożliwiając symulację złożonych scenariuszy, których nie można by uruchomić na lokalnej maszynie.
Narzędzia Współpracy: Omniverse Cloud zawiera szereg narzędzi współpracy, które umożliwiają zespołom wspólną pracę nad symulacjami w czasie rzeczywistym. Ułatwia to komunikację i przyspiesza proces rozwoju.
Znaczenie Symulacji Czujników
Dokładna symulacja czujników ma kluczowe znaczenie dla rozwoju solidnych i niezawodnych systemów AI. Symulując zachowanie czujników w wirtualnym środowisku, programiści mogą testować i sprawdzać swoje algorytmy bez potrzeby przeprowadzania kosztownych i czasochłonnych eksperymentów w świecie rzeczywistym.
Omniverse zapewnia szereg narzędzi do symulacji czujników, w tym:
Śledzenie Promieni: Śledzenie promieni może być używane do symulacji zachowania kamer i czujników LiDAR, zapewniając realistyczne obrazy i chmury punktów.
Symulacja Fizyki: Symulacja fizyki może być używana do symulacji zachowania inercyjnych jednostek pomiarowych (IMU) i innych czujników, które mierzą ruch i przyspieszenie.
Generowanie Danych Syntetycznych: Omniverse może być używany do generowania danych syntetycznych, które naśladują dane wyjściowe rzeczywistych czujników. Dane te mogą być używane do uczenia modeli AI i walidacji ich wydajności.
Integracja z Istniejącymi Systemami Przemysłowymi
Aby były naprawdę skuteczne, przemysłowe systemy AI muszą być bezproblemowo zintegrowane z istniejącymi systemami przemysłowymi, takimi jak systemy realizacji produkcji (MES) i systemy planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP). Ta integracja umożliwia udostępnianie danych i koordynację działań między różnymi częściami organizacji.
Omniverse zapewnia szereg narzędzi do integracji z istniejącymi systemami przemysłowymi, w tym:
API: Omniverse zapewnia kompleksowy zestaw interfejsów API, które umożliwiają programistom dostęp do danych w środowisku Omniverse i manipulowanie nimi.
Złącza: Złącza Omniverse zapewniają gotowe integracje z szeregiem popularnych systemów przemysłowych.
SDK: SDK Omniverse umożliwiają programistom tworzenie niestandardowych integracji z dowolnym systemem przemysłowym.
Rola AI w Omniverse
AI odgrywa kluczową rolę w Omniverse, umożliwiając szeroki zakres zastosowań, w tym:
Autonomiczna Nawigacja: Algorytmy AI mogą być używane do umożliwienia robotom i innym pojazdom autonomicznej nawigacji w środowisku Omniverse.
Rozpoznawanie Obiektów: Algorytmy AI mogą być używane do rozpoznawania i klasyfikowania obiektów w środowisku Omniverse.
Wykrywanie Anomalii: Algorytmy AI mogą być używane do wykrywania anomalii w danych w środowisku Omniverse.
Predykcyjne Utrzymanie Ruchu: Algorytmy AI mogą być używane do przewidywania, kiedy prawdopodobnie zawiedzie urządzenie, co pozwala na proaktywne utrzymanie ruchu.
Przyszłość Przemysłowej AI z Omniverse
Omniverse ma zrewolucjonizować przemysłową AI, umożliwiając nową erę automatyzacji, wydajności i innowacji. Zapewniając platformę do symulacji, testowania i wdrażania systemów AI w wirtualnym środowisku, Omniverse zmniejsza ryzyko, przyspiesza rozwój i odblokowuje nowe możliwości.
Wraz z dalszym rozwojem Omniverse możemy spodziewać się jeszcze bardziej ekscytujących zastosowań przemysłowej AI, w tym:
Cyfrowe Bliźniaki Całych Fabryk: Możliwość tworzenia cyfrowych bliźniaków całych fabryk umożliwi optymalizację procesów produkcyjnych, ograniczenie odpadów i poprawę bezpieczeństwa.
Projektowanie i Inżynieria Oparte na AI: Algorytmy AI będą używane do automatyzacji projektowania i inżynierii nowych produktów, skracając czas i koszt rozwoju.
Spersonalizowana Produkcja: Algorytmy AI będą używane do personalizacji procesów produkcyjnych, umożliwiając tworzenie niestandardowych produktów, które spełniają specyficzne potrzeby indywidualnych klientów.
Omniverse to nie tylko technologia; to zmiana paradygmatu. To nowy sposób myślenia o tym, jak projektujemy, budujemy i obsługujemy systemy przemysłowe. Wykorzystując Omniverse, firmy mogą uwolnić pełny potencjał przemysłowej AI i stworzyć bardziej wydajną, zrównoważoną i konkurencyjną przyszłość.
Technologia ta jest niezwykle obiecująca dla firm, które chcą zoptymalizować swoje operacje, zwiększyć wydajność i napędzać innowacje. W miarę jak Omniverse będzie się rozwijać, ma szansę przekształcić krajobraz przemysłowy i odblokować nowe możliwości dla przyszłości produkcji i nie tylko.