关于从GTC大会看如何筑牢工业元宇宙的根基

2022-09-22 元宇宙网

尽管在一年前,元宇宙还是一个务虚的概念,但在工业领域,由于工业元宇宙是工业互联网的更高级形态,同时也是全球智能制造的“未来形态”,工业元宇宙在短短一年内就经历了一个脱虚务实的进程。TrendForce集邦咨询数据更是显示,工业元宇宙将催动全球智能制造市场规模于2025年达5400亿美元,2021至2025年复合成长率达15.35%。

关于从GTC大会看如何筑牢工业元宇宙的根基
关于从GTC大会看如何筑牢工业元宇宙的根基

尽管工业元宇宙的未来是明亮的,但如何实现从工业互联网到工业元宇宙的顺利交棒,却是一个需要深思并且不断实践的过程。而在2022秋季GTC大会,透过众多与工业元宇宙相关的创新,让我们看到了一条通往工业元宇宙的正途。

工业元宇宙的礼物

在元宇宙内,时空限制被打破,产品的研发、生产、销售环节之间,产业链之间,产商与消费者、监管机构之间可以实现信息互通和行动协同。通过元宇宙虚拟工厂与现实工厂同步实现信息交互、监控,智能工厂能够对行动方案进行试错。在高端制造业的每一个环节上,工业元宇宙发展都可带来效率提升。

因此,工业元宇宙完全可以看作是智能制造的“未来形态”。通过“工业元宇宙”赋能工业制造各环节、场景,使工业企业达到降低成本、提高生产效率的目的,实现智能制造的进一步升级。而随着以元宇宙为典型应用的互联网3.0持续推进,工业元宇宙自然也就成为推动制造业数字化转型升级的重要路径。亿欧智库发布的《2022中国工业元宇宙产业研究报告》显示,工业元宇宙正“由虚向实”。长期来看,工业元宇宙更稳健,更易被社会接受。

当越来越多的工厂开始采用人机协作,工业元宇宙事实上就为工业 5.0 打开了大门。工业 5.0 更加强调以人为本的可持续性和灵活性,宝马汽车曾用英伟达Omniverse平台来模拟完整的工厂环境,在虚拟工厂里,生产线、原材料、产品一一对应,甚至连物理规则都有严格设定。每辆车大小10GB左右,一个系统可同时模拟300辆车的生产过程。数字工厂让全球工程师、设计师、专家等融合到一个场景中协作,共同从事产品规划、设计、模拟等工作。

若能在虚拟世界中模拟产品设计、规划、生产、优化的全生命周期活动,就能避免在现实世界中实打实地投入这些成本。且等到在虚拟世界中将其余问题解决后,现实世界工厂能够只负责生产,这一过程大大加快了产品设计迭代的速度。从这个价值出发,我们会发现工业元宇宙已经显露了它巨大的价值。

也正是基于这一价值,2022年6月,英伟达与西门子展开深入合作,将NVIDIA Omniverse平台与Siemens Xcelerator平台结合,创建一个工业元宇宙,降低工厂、建筑物的运营成本,并加快新产品设计的速度。

在2022秋季GTC大会,英伟达披露了更多工业元宇宙领域的创新成果,这同时也对工业元宇宙的实现路径进行了更为明确的诠释。

算力筑基

物联网技术、区块链技术、交互技术、电子游戏技术、人工智能技术、网络及运算技术构成了工业元宇宙的六大底层技术,将这些技术融合到极致,将会打造出一个三维的、完全平行于现实社会的虚拟世界。而提炼这六大技术,却会发现一个交集,这就是算力支撑。工业元宇宙需要一个天文数字的哈希率来支持,因此,算力是构建工业元宇宙的基础。

英伟达在本次GTC大会上,宣布推出第二代NVIDIA OVX。该系统采用NVIDIA Ada Lovelace GPU架构和新升级的网络技术,具有开创性的实时图形、AI和数字孪生性能。

在元宇宙的世界里,沉浸感是一个衡量元宇宙水平高低的重要指标,而全新NVIDIA OVX系统旨在助力3D软件来构建3D虚拟世界,并且支持在NVIDIA Omniverse Enterprise(一个能支持企业构建并运行元宇宙应用的可扩展端到端平台)中运行沉浸式数字孪生。

NVIDIA OVX是今年3月刚刚推出的一款专为支持Omniverse平台中大规模数字孪生而设计的计算系统,该系统将被宝马集团、捷豹路虎等公司的卓越设计和工程团队所采用。从这些企业的成功应用中,可以找出英伟达在工业元宇宙成功的原因,正是源源不断地提供更为强劲的算力。

NVIDIA专业可视化业务副总裁Bob Pette对此解释说:“大规模数字孪生正在重新定义几乎所有行业在物理世界中的规划、设计和构建方式,NVIDIA OVX将为构建工厂、建筑和整座城市等最复杂的数字孪生提供其所需的新一代算力支持。”

新一代OVX系统由基于NVIDIA Ada Lovelace GPU架构的NVIDIA L40 GPU赋能,能够为构建复杂的工业数字孪生提供强大的算力和性能支持。此外,还内置了NVIDIA ConnectX-7 SmartNIC,可提供更强大的网络和存储性能,以及实现真实数字孪生所需的精确时间同步。

作为首批配备NVIDIA OVX新系统的企业,宝马集团和捷豹路虎的负责人对此进行了评价。宝马集团创新和虚拟生产主管Jürgen Wittmann表示:“宝马在规划未来工厂时,首先利用NVIDIA Omniverse构建先进的数字孪生。通过使用NVIDIA OVX系统来运行数字孪生工作负载,我们将获得开发大规模、逼真的工厂模型和运行真实模拟所需的性能和规模,这将彻底改变我们的制造、设计和生产流程。”

捷豹路虎电气、电子和软件工程总监Alex Heslop则表示:“NVIDIA OVX和DRIVE Sim为我们提供了一个能够模拟各种现实世界驾驶场景的强大平台,能帮助我们安全、高效地测试新一代互联和自动驾驶车辆,并通过重塑客户出行体验来展示车辆的性能。凭借这项技术,我们能够以可扩展、高成本效益的方式生成大量高保真、物理级精确的场景,加速迈进零事故、低拥堵的未来交通。”

另一方面,本次大会发布的基于全新NVIDIA Ada Lovelace架构的NVIDIA RTX 6000工作站GPU,由于开启了融合人工智能(AI)与模拟的神经图形新时代,也为工业元宇宙增色不少。

借助全新NVIDIA RTX 6000 Ada架构GPU的实时渲染、图形和AI性能,设计师和工程师可以推动基于模拟的尖端工作流的发展,构建和验证更加精密复杂的设计。艺术家可以借此提升叙事水平,创造出更精美巧妙的内容,构建出令人仿佛身临其境的虚拟环境。科学家、研究者和医疗专业人员可以利用工作站的超级算力加速开发救护生命的药物并探索手术方法,所有这些工作流的性能都达到了上一代RTX A6000的2-4倍。

NVIDIA专业可视化业务副总裁Bob Pette对此评价道:“神经图形正在推动计算机图形的新一轮创新,并将改变内容的创建和体验方式。NVIDIA RTX 6000将赋能工程师、设计师和科学家迈入计算机图形的新时代,满足其在元宇宙中构建虚拟世界时对内容创建、渲染、AI和模拟工作负载的苛刻需求。”

应用务实

工业发展元宇宙具有天然的土壤,要找到应用场景不是难度,而是需要硬度,即找到刚需。因此工业元宇宙的发展好坏,更多地取决于能否帮助企业解决实际问题。在这一点上, Omniverse由于解决了创作者的协同问题,因为实用性轻易地建立起了庞大的生态。

在本次GTC大会上,英伟达又让Omniverse在易用性方面又前进了一步。通过新发布的NVIDIA Omniverse Cloud,艺术家、开发者和企业团队可以在任何地点使用这套综合、全面的云服务来设计、发布、运行和体验元宇宙应用。

个人和团队可借助Omniverse Cloud,在无需任何本地算力的情况下,一键体验3D工作流的设计与协作能力。机器人专家可以对AI赋能的智能机器进行训练、仿真、测试和部署,并提高可扩展性和可访问性。自动驾驶汽车工程师可通过生成基于物理学的传感器数据并模拟各种交通场景,来测试各种道路和天气状况,推动实现无人驾驶的安全部署。

英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋对此表示:“元宇宙也被称为3D互联网,其将通过由USD进行描述的虚拟3D世界连接起来,并通过模拟引擎进行查看。通过云端的Omniverse,我们可以连接世界各地的团队,共同设计、构建和运行虚拟世界和数字孪生。”

Omniverse Cloud的早期采用者包括RIMAC Group、WPP和西门子,相信在接下来的时间里,强大的生态会让Omniverse Cloud迅速变得流行。

英伟达在工业元宇宙的发展之路,概括起来就是不断提升硬件算力技术能力,以此为基础,围绕用户的实际业务场景,通过强大的生态让应用创造价值。而通过技术能力、业务场景、应用价值三大维度的结合,工业元宇宙将爆发出最大的价值。

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