在全球電子制造行業加速向數字化、智能化轉型的背景下,企業正面臨產線柔性化、運營透明化與決策實時化的多重需求。環旭電子股份有限公司(下稱“環旭電子”)是電子設計制造服務的領先廠商,長期致力于推動關燈工廠建設,并已構建起涵蓋 IoT 數據采集、大數據分析及可視化看板的數字化基礎。
為進一步探索提升產線可視化與異常響應效率的技術路徑,環旭電子開展了基于 NVIDIA Omniverse、OpenUSD 及 NVIDIA RTX 5000 Ada GPU 的概念驗證項目。該項目整合多源模型與實時運行數據,構建了高保真、可交互的工廠級數字孿生系統。借助 NVIDIA 提供的實時渲染與協作能力,環旭電子實現了從靜態模型展示到動態生產仿真的技術驗證,探索初步展現了提高升產線運營效率與管理決策及時性的潛力,為實現更高水平的智能化生產夯實技術基礎。
關燈工廠背后的多重挑戰
在關燈工廠逐步推進的過程中,環旭電子雖已部署 IoT 數據采集平臺、大數據分析平臺及 Dashboard,但產線異常仍依賴郵件、短信通知工程師,再由工程師人工切換至各個平臺逐項排查根因,整個過程分散、耗時且過度依賴個人經驗。
除此之外,環旭電子早期采用 WebGL+前端渲染的方式,將模型轉換為 glTF 格式后在網頁中展示。該方式渲染效果差、模型靜態化、二次修改困難,難以滿足日益復雜的生產可視化需求。不僅轉換周期長、渲染效果有限,且模型一旦導入便呈靜態,難以隨工藝調整快速迭代;同時,前端渲染對本地GPU配置要求高,普通終端難以流暢加載工廠級場景,系統擴展性與用戶體驗均受到制約。
上述瓶頸使得生產狀態難以實時、直觀地呈現,阻礙了關燈工廠在異常響應、工藝優化與跨部門協同方面的進一步提升。
NVIDIA Omniverse 與 RTX GPU 助力數字孿生升級
為解決傳統展示方式的諸多問題,環旭電子引入了 NVIDIA Omniverse 和 RTX 5000 Ada GPU。Omniverse 的健全軟件生態和 USD 格式支持,使得模型能夠從不同仿真模擬軟件中快速導入,大大提高了數據整合與處理效率。其實時高保真渲染能力,能夠 1:1 還原生產線,為生產管理人員提供了沉浸式的觀察體驗,解決了傳統 WebGL 展示方式渲染效果差、模型靜態化的問題。借助 Omniverse 的實時物理仿真能力,可以測試 AGV 運動和碰撞情況,確保生產流程的順暢和安全。通過開發自定義 Omniverse Extension,結合公司自研的 IoT 層,環旭電子實現了設備運行狀態、機器人手臂動作以及 AGV 運動與任務執行的實時映射,讓數字孿生模型動態反映生產現場的真實情況。
此外,用戶能夠在 Omniverse 中借助 WebRTC 推流,將渲染結果實時傳輸至前端,用戶無需高性能設備即可訪問工廠級孿生場景,降低了用戶端的資源開銷和訪問門檻。同時,將 Omniverse 與公司自研的數據分析功能結合,實現了從物理設備到數字孿生的全鏈路映射和智能生產分析,提升了管理與決策效率。
從靜態展示到實時智能孿生的跨越
借助 NVIDIA Omniverse 和 RTX 5000 Ada GPU,環旭電子在其數字孿生項目中實現了從傳統靜態 3D 展示到實時智能孿生的跨越:
- 渲染效果躍升:模型二次修改時間從過去的 4-6 小時壓縮到 30 分鐘以內,開發維護人力節省 40%。這不僅提高了工作效率,還降低了項目成本,模型二次修改靈活,減少開發與維護工時。
- 用戶體驗優化:WebRTC 零客戶端方案讓終端 GPU 配置成本大大降低,用戶無需高性能設備即可實時訪問工廠級孿生場景。
- 管理決策效率提升:管理者通過高逼真、沉浸式的工廠級數字孿生,能夠快速定位生產瓶頸,優化工藝流程,提高管理效率和決策的準確性。
通過 NVIDIA Omniverse、OpenUSD 與 RTX GPU 的技術賦能,環旭電子在“關燈工廠”數字化升級的探索中更上一層樓,完成從物理設備到數字孿生的全鏈路映射和智能生產分析、從傳統靜態 3D 展示到實時智能孿生的技術驗證,為實現更高水平的智能化生產夯實了技術基礎。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.