製造

Foxconn、デジタル ツインを活用してフィジカル AI 対応スマート ファクトリーを開発

目的

世界最大のエレクトロニクス メーカーである Foxconn (ホンハイ テクノロジー グループ) は、産業デジタル革命に向けて世界最先端の製品の構築方法を再定義しています。 同社は、NVIDIA Omniverse™Universal Scene Description (OpenUSD) を搭載した物理的に正確なデジタル ツインを活用して、NVIDIA GB200 Grace™ Blackwell Superchip システムを搭載した複雑で大容量の生産施設を設計、デプロイ、管理しています。 Foxconn の Fii Omniverse Digital Twin (FODT) プラットフォームは、NVIDIA Omniverse を活用して、ファクトリーの包括的な仮想レプリカを作成します。 これにより、世界中の同社のフットプリントでシミュレーション主導の設計、リアルタイムの監視、最適化された運用が可能になります。

顧客

Foxconn

ユース ケース

シミュレーション / モデリング / デザイン

製品

NVIDIA Omniverse Enterprise
NVIDIA cuOpt
NVIDIA Isaac
NVIDIA AI Enterprise
FoundationPose
NVIDIA PhysicsNeMo
cuMotion
NVIDIA Nemo
NVIDIA Metropolis

Foxconn は、Omniverse を活用して以下を含む産業変革を推進します。

  • NVIDIA PhysicsNeMo AI モデルを使用した熱解析における数値流体力学 (CFD) シミュレーションを 150 倍高速化 (分数から時間)。
  • 標準化された OpenUSD (Universal Scene Description) ベースのデジタルツイン アセットにより、グローバル ファクトリー間で生産ライン全体を迅速に移行できます。
  • 物理的なデプロイ前に Isaac Sim でシミュレーション主導の設計と評価を行うことで、ロボットの動作を強化します。
  • マテリアルコントロール システムと NVIDIA cuOpt でシミュレーションを接続することで、AGV の動的パスを最適化します。
  • デジタル ツインによるリアルタイムの生産 KPI の監視を通じて運用の可視性を向上させ、潜在的な問題に迅速に対応できます。

物理世界と仮想世界を繋ぎ、ファクトリー計画を改善

現代の電子装置製造は、かつてない複雑さに直面しています。 複数のグローバルな拠点にわたる大規模な生産ラインの設置、最適化、管理には膨大な時間とリソースを要します。 

ファクトリーの設計、レイアウトの評価、ロボット プログラミング、ロジスティクス計画、環境分析などの従来の方法は、低速でサイロ化され、計算コストが高くなります。 これにより、リアルタイムの分析の実行、オペレーションの動的な最適化、施設間でのベスト プラクティスの再現など、メーカーの能力が制限されます。 

Foxconn は、物理世界と仮想世界を繋ぎ、新しいファクトリーの設計がどのように機能するかを正確にシミュレーションできる統合プラットフォームを必要としていました。 ファクトリーのライフサイクル全体でより迅速な反復、より優れたコラボレーション、データに基づく意思決定を可能にするソリューションを求めていました。

「収益化までの時間、ファクトリーの設置、ファクトリーの計画を検討するなら、約 50% 削減できると考えています。 仮想環境ですべてをモデル化し、すべてが適合し、障害物がないことを確認してから機器をデプロイできます。」


Fii Robotic Group
Foxconn ゼネラルマネージャ
Leo Guo 氏

Foxconn

仮想ファクトリーが実用可能なインサイトを提供

FODT プラットフォームは、Foxconn のファクトリーの設計と運用方法を変革しています。 FODT は、NVIDIA Omniverse プラットフォーム テクノロジを活用して、Foxconn のスマート ファクトリーのデジタル ツインを構築/運用し、実世界のインテリジェンスと成果を実現します。FODT のプラットフォームは、仮想ファクトリーを実世界の運用データに接続し、製造実行システム (MES: Manufacturing Execution Systems)、ショップ フロア コントロール (SFC: Shop Floor Control)、自動化システムの重要な指標を持つダッシュボードに埋め込みます。

ファクトリーのデプロイを加速

生産ライン全体が FODT と標準化された USD アセットを使用して仮想的に組み立てられているため、Foxconn はグローバル拠点間 (例: 台湾からメキシコ) でレイアウトを迅速に移行し、複製することができます。 結果として新しいファクトリーの立ち上げや拡張が大幅に高速化します。 

ファクトリーレベルのエアフロ― シミュレーション

NVIDIA PhysicsNeMo は、シミュレーションの時間を大幅に短縮し、従来の方法と比較して最大 150 倍高速な CFD シミュレーションを実現します。 熱に関する洞察は、数時間ではなく数分で提供され、ファクトリーの運用全体でリアルタイムの意思決定を容易にします。

Foxconn は、物理情報に基づく機械学習のフレームワークである NVIDIA PhysicsNeMo を Omniverse に統合しています。 従来の CFD ソルバー (例: Cadence など) のデータで AI モデルをトレーニングすることで、Foxconn はデジタル ツイン内で直接、ほぼリアルタイムの熱のシミュレーション (例: データ センター POD 冷却など) を実行でき、計算時間を数時間から数分に大幅に短縮できます。

最適化された自動化とロボティクス 

ロボット ワークセルと無人搬送車 (AGV) の物流は FODT プラットフォームでシミュレーションされ、Foxconn は物理的なハードウェアに資本投資する前に、より安全で効率的なレイアウトと運用を設計できます。

ネジの締め付けやケーブル挿入などの複雑なロボット タスクは、衝突のない運動計画を実現する Isaac SimIsaac LabFoundationPose モデル、cuMotion™ でシミュレーションと改良を行います。

また、Foxconn は、ヒューマノイド ロボットの運用への統合を模索しています。開発には NVIDIA Isaac GR00T を使用し、デプロイ前に大規模なロボット フリートのテストとシミュレーションには Mega NVIDIA Omniverse Blueprint を採用しています。 

実用的な運用インサイト

NVIDIA Metropolis を搭載した Foxconn は、動画検索と要約用の NVIDIA AI Blueprint を搭載した動画分析 AI エージェントを構築し、工場の現場を監視します。 AI エージェントは動画映像を分析し、制限区域への不正な侵入を検出するなど、さまざまなシナリオの洞察を提供します。 ユーザーはチャット インターフェイスを介して動画を操作したり、分析結果に基づいて管理に必要なレポートを自動的に生成できます。

また、マネージャーはパフォーマンスを監視し、問題を即座に解決しながら、生産ラインを没入的に探索できます。

インテリジェント ファクトリー向け AI モデル

Foxconn は、NVIDIA NeMo を搭載した AI プラットフォームである FoxBrain を開発することで、インテリジェント ファクトリーのビジョンを推進しています。 FoxBrain は、わずか 4 週間でトレーニングされ、中国語の繁体字に最適化されており、高度な推論機能を備えた台湾初の大規模言語モデルとなっています。当初は自社工場での使用を目的に設計された FoxBrain は、Foxconn のスマート製造、スマート シティ、電気自動車プラットフォームでデータ分析、意思決定、自動化を強化します。 リソースの最適化に焦点を当てた効率的なトレーニング戦略は、シミュレーションの時間、リソースの最適化、製造プロセスを大幅に改善します。

 Foxconn

デジタル ツインで駆動される次世代スマート ファクトリー

Foxconn の Fii Omniverse Digital Twin (FODT) プラットフォームは、ファクトリーの設計と運用を変革しています。 

標準化された USD アセットライブラリと FODT 手法は、グローバル サイト間で生産ラインの迅速な移行と複製を可能にすることで、ファクトリーのデプロイを高速化します。 これにより、新しいファクトリーの立ち上げや拡張プロセスに必要な時間を大幅に短縮できます。

デジタル ツイン機能により、リアルタイムの生産 KPI を没入的かつ直観的に監視できます。 運用の可視性が改善され、製造プロセス全体で問題への対応が迅速化します。

これらのテクノロジと手法は、Foxconn のスマート ファクトリーの基盤を形成します。 デジタル ツイン、AI、シミュレーション テクノロジの統合により、高度なプラント モデリング、シミュレーション、計画、運用管理がサポートされ、Foxconn は製造イノベーションの最前線に位置付けられています。

NVIDIA Omniverse と NVIDIA AI プラットフォーム テクノロジが、独自の産業デジタル ツインの構築と業務の変革にどのように役立つのかをご覧ください。