NVIDIA e BMW colaboram para mostrar como os gêmeos digitais e os mundos virtuais impulsionarão o futuro da manufatura.
BMW
Bentley Systems, Autodesk
Vurtualização Industrial
NVIDIA Fleet Command, NVIDIA Isaac Sim, NVIDIA Omniverse, NVIDIA Quadro RTX 8000, Servidor com tecnologia NVIDIA RTX na plataforma EGX
A BMW produz 2,5 milhões de carros todos os anos e os clientes adaptam 99% desses carros antes da compra. Os desafios da produção são complexos e, para se manter competitiva, a BMW deve encontrar continuamente soluções para satisfazer as elevadas exigências dos seus clientes. Usando o NVIDIA Omniverse™ Enterprise, a BMW pretende simular muitos aspectos de uma fábrica inteira em tempo real e produzir um gêmeo digital ou modelo virtual projetado para refletir com precisão um objeto físico. Ao integrar o NVIDIA Omniverse em seus workflows, a equipe da BMW pode aprimorar seus processos de construção e gerenciamento, atingir suas metas de produção e superar as expectativas dos clientes
Para implantar gêmeos digitais industriais de forma eficaz para projetar o workflow de uma fábrica, a BMW deve coletar os dados mais precisos de sua contraparte física. A empresa tradicionalmente utilizava diversas plataformas de software para coletar dados operacionais de equipes globais, mas com mais de 30 fábricas em todo o mundo, tornou-se desafiador e demorado rastrear a grande quantidade de dados. Isso deixou os dados sujeitos a imprecisões e discrepâncias.
Imagem cortesia da BMW
Imagem cortesia da BMW
Além disso, o planejamento de uma reconfiguração de fábrica normalmente ocorre no lançamento de um novo veículo, e a BMW deve levar em consideração a segurança e a ergonomia dos trabalhadores, bem como retreinar as interações de um robô para o novo ambiente. Executar o plano mais eficiente é uma tarefa árdua, tendo em conta os 57 mil funcionários da BMW que trabalham ao lado de milhares de robôs. Além dos humanos, a programação do sistema de um robô para vários cenários ambientais pode levar semanas ou meses para ser concluída. Até mesmo usar a IA para treinar os robôs requer centenas de milhares de cenários virtuais e aumenta a complexidade com o número de robôs em uso.
Além disso, quando se trata de otimizar a reconfiguração de uma fábrica para encontrar o caminho mais eficiente e seguro para os trabalhadores, o processo pode levar meses para ser implementado e custar centenas de milhares de dólares. A incapacidade de sincronizar dados entre a fábrica física e o seu gémeo digital pode levar a decisões erradas, resultando potencialmente em custos mais elevados.
Para superar todos estes desafios e continuar a fabricar veículos de alta qualidade, os planeadores de produção da BMW procuraram simular um ciclo de vida de planeamento e implementação fiel à realidade para cada fábrica dentro da sua rede de produção global.
O NVIDIA Omniverse Enterprise permite que a BMW pegue dados capturados em tempo real ou armazenados em bancos de dados separados e use IA para simular um gêmeo digital ao vivo preciso e fotorrealista da fábrica física. A plataforma, construída para que equipes de design 3D trabalhem juntas simultaneamente em vários pacotes de software em um espaço virtual compartilhado, permite que designers e operadores da BMW vejam todos os detalhes e colaborem em um modelo.
A BMW usou servidores HPE Apollo 6500 dos Sistemas Certificados pela NVIDIA equipados com GPUs NVIDIA RTX™ 8000 para hospedar o Kit Omniverse, uma plataforma para criação de aplicações e microsserviços usados para edição e renderização, juntamente com workstations da Altair. Um único servidor leve hospeda o Omniverse Nucleus, o hub central de banco de dados para criação de conteúdo digital (DCC) que os usuários utilizam para se conectar e colaborar em um espaço virtual compartilhado. Isso é possível porque o servidor Nucleus reformata arquivos de outras aplicações DCC no formato Universal Scene Description (USD).
A BMW usa aplicações como Bentley Microstation, Autodesk Revit e Dassault Systèmes CATIA exportadas para Omniverse para que os usuários que trabalham em qualquer uma das aplicações possam se conectar a um projeto no servidor e manipular o mesmo ativo que outros.
A BMW emprega NVIDIA Isaac Sim para treinar seus robôs de entrega. Com Isaac Sim, a BMW pode gerar dados sintéticos com randomização de domínio para machine learning. Isso significa usar milhões de imagens geradas com objetos fotorrealistas de infinitas variações, incluindo texturas, orientações e condições de iluminação, em diferentes ambientes simulados, permitindo que robôs virtuais aprendam o comportamento apropriado sob qualquer condição. Uma vez encontrada a sequência desejada, os materiais e robôs do mundo real podem ser construídos para refletir esta informação.
“O Omniverse aumenta muito a precisão, a velocidade e, consequentemente, a eficiência dos nossos processos de planejamento.”
Milan Nedeljkovic
Membro do Conselho de Produção da BMW AG
Com o Omniverse Enterprise, os designers e planejadores de produção da BMW podem usar o mesmo ambiente virtual que as equipes robóticas que usam Isaac Sim. Isso elimina a necessidade de reconstruir o ambiente em cada software de simulação alternativo usado por outras equipes.
A implantação de software e o monitoramento do status do sistema em tantos locais de IA npo edge em todo o mundo pode ser um desafio caro para ser executado com eficiência. Mas ao usar o NVIDIA Fleet Command, os robôs e as máquinas podem não apenas ser controlados e atualizados remotamente, mas os dados capturados dos sensores são carregados de volta no Omniverse. Este loop contínuo de dados entre ambientes físicos e virtuais sincroniza as informações mais atuais e torna possível um gêmeo digital fiel à realidade, permitindo que a BMW tome as decisões mais informadas a qualquer momento.
Imagem cortesia da BMW.
Juntos, estamos prestes a dar um enorme salto em frente e abrir perspectivas completamente novas no campo do planeamento virtual e digital”, disse Milan Nedeljkovic, membro do Conselho de Produção da BMW AG. No futuro, uma representação virtual da nossa rede de produção nos permitirá realizar uma abordagem inovadora e integrada aos nossos processos de planejamento. O Omniverse aumenta muito a precisão, a velocidade e, consequentemente, a eficiência dos nossos processos de planejamento.”
A BMW está abrindo caminho para que dezenas de milhões de outras fábricas no mundo aumentem seus workflows de produção. Este aumento de eficiência e produtividade reduzirá o consumo, melhorará as condições dos trabalhadores e, em última análise, produzirá produtos melhores.