工業 AI

工業 AI 是將物理 AI 與其他 AI 技術應用於工業流程中,透過強化自動化與即時工業數據與預測分析的輔助決策,最佳化工業流程。

KION Group, Accenture

NVIDIA OmniverseIsaacMetropolis 將工業數位孿生的強大功能引進工業倉庫,大規模模擬、測試及最佳化機器人機隊。

工業 AI 是什麼?

工業 AI 是實現工業自動化的關鍵動能,可強化機器、系統與流程在極少人為干預下運作的能力。透過將生成式 AIAI 代理、機器人、物聯網和先進分析技術整合,各公司可最佳化營運、提升營運效率,並加強供應鏈各環節的決策能力,進而提升工業領域的整體效能。

採用 AI 技術的自動化可實現即時監控、預測性維護和流程最佳化,減少停機時間並提升工業資產整個生命週期內的系統效能。此外,像數位孿生這類虛擬物理技術,作為物理系統的虛擬表示,讓企業能在真實的數位環境中模擬並驗證工業 AI 模型與應用的效能,再部署至實際工業系統與設施中。

工業 AI 協助企業加速數位轉型,打造更智慧且具適應性的製造與物流系統,並在日益複雜的工業環境中推動效率與韌性。

工業 AI 為何重要?

運用 AI 技術後,各公司可提升自家工業應用並最佳化工業流程,進而提升產品品質、獲利能力和永續發展的程度。

物理 AI 或採用 AI 技術的機器人是工業 AI 革命的核心,未來將造就百分百自主的工業設施。越來越多由採用 AI 技術的機器人在工業設施的數位孿生中進行訓練與測試,使其能以高精度與高效率執行複雜任務。工業設施的數位化強化了自動化程度,進一步提升生產力並減少在危險環境中對人力的依賴。

工業 AI 的另一項關鍵優勢,便是其協助企業分析並從大量工業資料中獲得洞察的能力。這種以資料為導向的方法能實現預測性分析,預先識別潛在問題並防止計畫外停機。透過預測設備故障與維護需求,企業能維持連續運作並降低高昂的中斷成本。

此外,工業 AI 在品管方面發揮著關鍵作用。透過持續監控生產流程並即時識別缺陷,AI 可確保產品符合高標準,同時提升產品品質。這不僅提高了客戶滿意度,也減少了浪費和返工,促進整體利潤的增長。

在永續性方面,工業 AI 能協助各產業將環境衝擊降到最低。採用 AI 技術的解決方案可透過最佳化資源使用和能耗,推動更加永續的做法。由於各產業致力於滿足監管要求以及社會對環保營運的期待,這一點尤其重要。

KION Group, Accenture

KION Group 與 Accenture 正在數位孿生環境中測試、模擬與最佳化多代理程式機器人機隊 (在此觀看技術展示)。

工業 AI 有哪些實際應用範例?

領先的工業和製造業公司都在採用 AI,以提升效率、降低成本並最佳化工作流程。從採用 AI 技術的倉庫機器人到先進的製程模擬,工業部門正經歷迅速的轉型過程。

利用數位攣生將製程最佳化

Siemens 將在其 Siemens Xcelerator 平台中導入 NVIDIA Omniverse Cloud API,首先應用於雲端產品生命週期管理 (PLM) 軟體Teamcenter X。此項整合讓工程團隊能建立更具沉浸感與寫實度的數位孿生,有助於消除工作流程浪費並降低錯誤。生成式 AI 的應用加速了工作流程,例如在基於物理的渲染中套用材質與光源環境。

Siemens Industrial Copilot for Operations 是一款專為生產線員工設計的生成式 AI 助理,採用 NVIDIA MetropolisNIM 微服務的組合。此技術可自動化與維護工程師能即時查詢營運與文件資料,以促進快速決策並減少機台停機時間。位於德國愛爾朗根的 Siemens 電子工廠已導入 Copilot for Operations,協助操作員妥善理解其焊接機台的錯誤代碼,進而提升 30% 生產力。

透過採用 AI 技術的機器人機隊,實現倉庫營運自動化

KION Group 與 Accenture 正在整合採用 AI 技術的機器人及數位孿生,藉此將倉庫營運和供應鏈最佳化。 KION 藉由 Mega NVIDIA Omniverse Blueprint 來設計、測試並最佳化倉庫配置,並與 Accenture 模擬及測試機器人機隊,而不會中斷實際營運。這些解決方案能幫助他們的團隊提升倉庫的效率、安全性和靈活度。自動化堆高機、智慧型相機及其他先進機器人系統,皆在倉儲數位孿生中進行模擬與驗證,有助於最佳化設施配置、機器人機隊協調與人力配置。KION 預計運用視覺語言模型,更準確地理解載具負荷狀態的變化與異常。

Accenture 也正與 Agility Robotics 和 Schaeffler 攜手合作,在複雜的生產環境中最佳化設施配置、物料流程及人機協作。

利用合成資料提升智慧製造的成效

全球電源與熱管理技術領導廠商 Delta Electronics 運用 NVIDIA OmniverseUniversal Scene Description (OpenUSD) 開發數位孿生平台,強化其智慧製造能力。此平台虛擬連結特定產線,整合來自各式設備的 3D 資料,建立全面的作業數位複本。

藉由將 NVIDIA Isaac Sim™ 納入解決方案中,Delta 的開發人員能產出具物理準確度與寫實度的合成資料,訓練電腦視覺模型並模擬檢測相機的效能。此方法讓 Delta 能在實際生產前最佳化工廠流程的各個環節,進而降低停機時間並提升效率。

Delta Electronics

Delta Electronics 正透過數位孿生與合成資料,重新定義生產線與工業檢測。

利用工業 AI 加速 AI 工廠生產

Wistron 是一家全球技術服務供應商,正在利用工業 AI 技術加速 NVIDIA GB200 Grace Blackwell 產品線的生產。Wistron 藉由使用 Omniverse 建立工廠專用的數位孿生,可在虛擬環境中模擬並最佳化生產流程。如此一來,便可快速迭代和改善製程,進而提升生產品質並縮短上市時間。 

此外,Wistron 還開發出一款基於物理資訊 AI 的熱流模擬器,能夠在一分鐘內為新產品線評估近 100 種室內配置。

這項技術合作大幅減少了端到端工作流程,Wistron 因此能夠更迅速地因應 AI 伺服器產品的快速迭代,並有效確保新產品能從開發到量產,順應市場需求。

NVIDIA Omniverse Blueprint 專為 AI 工廠數位孿生設計,可讓開發人員建立統一的數位孿生,並在開始建設前,對 AI 資料中心的各個層面進行設計、模擬及最佳化。有了 OpenUSD 函式庫,工程師便可彙整並視覺化來自所有設施元件的 3D 資料,實現即時且物理準確的模擬,將傳統上孤立的團隊集結為一體。這種方法可讓工程師立即測試設計異動、驗證冗餘和模型失效情境,大幅降低風險、節省時間並保障未來的新一代資料中心設計可靠無虞。

運用工廠數位孿生和機器人技術,將生產設施最佳化

全球最大製造商鴻海科技集團逐步加速部署 NVIDIA Blackwell 產品線最新的生產設施。透過建立數位孿生工廠,在虛擬環境中整合設施和設備布局,鴻海科技集團可以完善平面圖設計和攝影機架設策略,並簡化營運。這類虛擬整合有助縮減實際變更時高昂的成本,也提升效率。

鴻海科技集團於德州休士頓設廠,以先進工廠加速在美運算製程。工程師使用 Siemens 的數位孿生技術堆疊──採用 NVIDIA Omniverse 函式庫開發,在施工前虛擬組裝和驗證所有機械、電氣和管路系統。

工程師接著使用「Mega」NVIDIA Omniverse Blueprint 和開源 NVIDIA Isaac Sim 框架,設計、模擬、訓練和驗證 AI 機器人,以便日後配合工廠員工製造 NVIDIA AI 基礎架構系統。

鴻海科技集團以採用 NVIDIA Isaac Sim 技術的解決方案,在數位孿生中模擬、測試自主機器人,確保實際部署前,工業機械手臂和自主移動機器人可有效運作。此外,鴻海科技集團採用 NVIDIA Metropolis 作為視覺 AI 解決方案,規劃攝影機監控工廠樓層最佳的架設位置,有助提升工人的安全和運營管理。該公司預估單就墨西哥工廠,每年即可降低 30% 以上的能源消耗,大幅節省成本。

透過採用 AI 技術的虛擬工廠解決方案提升製造營運成效

Continental 是一家領先的德國汽車技術公司,開發旨在提升製造營運的 AI 虛擬工廠解決方案。該公司運用 NVIDIA Omniverse 與 OpenUSD,打造兩大關鍵應用程式:

ContiVerse:一種沉浸式數位孿生平台,能即時提供工廠流程與機械運作的洞察。ContiVerse 透過將資料彙整至雲端資料湖,方便工程師模擬並最佳化產線,促進知情決策並迅速辨識問題。例如,其位於塞爾維亞諾維薩德的工廠就建立了完整規模的數位孿生,可進行虛擬 Gemba 現場巡視,強化遠端監控與故障排除。

Industrial Co-Pilot:一款虛擬代理工具,結合生成式 AI 與 3D 視覺化,協助工廠團隊進行維修作業。此工具由 IT 顧問公司 SoftServe 協力打造,透過提供直覺、具視覺導向的操作指引,簡化維護流程,從而降低停機時間並提升生產力。

整合這些解決方案後,Continental 預期能減少 10% 的維修工時與停機時間,提升其整體製造營運的生產效率。

利用 AI 支援的數位孿生平台,最佳化全球製造業

Pegatron 開發了 PEGAVERSE,一個採用 AI 技術的數位孿生平台,旨在轉型其製造營運,提升效率、品質與成本效益。該平台基於 Omniverse、AI 與 OpenUSD 技術構建,使工程師與工廠管理者能協作規劃、模擬並最佳化產線,並即時掌握設施、設備與維護任務的狀態。該平台支援預測性維護、流程最佳化、資源規劃、遠端監控與品管等用例,涵蓋其位於台灣、印度、印尼、中國與越南的虛擬工廠。

PEGAVERSE 整合機器學習、生成式 AI 與物聯網,能提升數位孿生體驗。Pegatron 的 PEGAAi 平台簡化了資料收集、標記和模型訓練,而大型語言模型 (LLM) 則實現了製程的自動化和靈活性。該公司同時採用基於 NVIDIA Isaac Sim 的機器人模擬解決方案,以及 NVIDIA Metropolis 的自動光學檢測技術,藉此提升生產線準確度。導入 OpenUSD 後,Pegatron 能整合各種工具與資料,加速設計與模擬工作流程。這項數位轉型使 Pegatron 得以最佳化全球工廠營運,降低停機時間並提升製造效率。

Pegatron 也投入建構用於偵測組裝線異常的視覺分析 AI 代理程式,進一步提升品質良率。Pegatron 運用 NVIDIA 的影片搜尋與摘要 AI Blueprint 後,進而能分析細緻的七步驟組裝流程,並在與標準作業流程出現差異時發出警示。透過微調視覺語言模型,其準確率提升至 90% 以上,缺陷率與人力成本分別降低 67% 與 7%。

下一步

自主型設施

為物理 AI 時代打造智慧工廠、倉庫和工業設施。

機器人模擬

開發機器人專用的物理準確感應器模擬管道。

人形機器人

加速為以人為中心的環境,開發先進 AI 機器人,藉此有效處理重複且勞力密集的任務。