Nvidia 系列(三): 持續成長
加速全球產業數位化
本期重點
結合人工智慧與物理現實
加速產業數位化: 虛擬工廠
產業數位化實例一:自動倉儲機器人
產業數位化實例二:全球汽車廣告
產業數位化實例三:汽車行業的工作流程
Omniverse 的網路
結合人工智慧與物理的現實
由於電腦圖形和人工智慧密不可分,為了讓人工智慧所生成的圖形和影像,在不同的環境下能遵守如地心引力、反作用力、光的運動等物理定律,人工智慧必須先具備了解物理的能力,才能產生符合物理原理原則的 3D 圖形和影像。
Omniverse 就是在這樣的前提下產生。
Omniverse 是一個「符合物理定律的虛擬世界」,在這個虛擬世界中,人工智慧遵循物理的原理學習如何感知環境,並在強化學習下理解其物理行為帶來的影響與後果,以學習如何動畫、如何表達。換句話說,Omniverse 就是將人工智慧的世界與物理的世界連結起來,讓人工智慧可以在物理上紮根,不要脫離物理的現實,以實現創作者的特定目的。
圖一 Nvidia AI 和 Omniverse
加速產業數位化:虛擬工廠
Omniverse 的第一個應用是讓人工智慧可以「在虛擬的世界中學習」,第二個應用是進一步讓人工智慧「幫助創建在物理上可行的虛擬世界」,形成一個連接數位和實體的「產業數位化」平台。這個平台讓各行各業能夠在製造實體之前先以數位的方式設計、建立甚至營運。
產業數位化 (industry digitization) 的結果,一方面可以提升實體營運的效率與速度,一方面也可以節省費用。
全球最大的行業是製造業,而製造業是基於物理定律而發展的,製造業本身也希望以數位的方式先進行一連串包括產品特性與生產流程的試驗,以確保產品品質並降低成本。由此可見,Omniverse 的運用場景廣泛,而其中的一個場景就是幫助製造業者建造「虛擬工廠」。
在建造實體工廠之前,所有工廠裡的機器都可以在虛擬工廠以數位的方式進行整合,預先模擬工廠的運作,實現產品功能和工廠運作的最佳化。這不但可以降低了未來意外發生的可能,更可以在工廠開始運行之後,避免因為沒有預想到的因素,而造成工廠運作的延後和產能的問題,造成訂單的變更和財務的損失。
目前, 半導體產業斥資 5,000 億美元,在全球建造 84 座全新的半導體工廠。到 2030 年, 全球的汽車製造商將建造 300 間工廠,生產二億輛電動車。同時, 電池製造商也正在建造 100 多間大型工廠。
虛擬工廠的整合可以為全球的製造業節省下數十億美元的建廠成本。
圖二 Siemens Xcelarator 在 Omniverse 上的虛擬工廠



