緯創憑輝達Omniverse平台 建構「數位孿生」助轉型

纬创。记者吴康玮/摄影

台链AI伺服器大厂纬创(3231)19日宣布,团队运用辉达(NVIDIA)Omniverse 软体开发平台与 NVIDIA Modulus 架构打造了独有的应用平台「Wistron Foundation APP」,并导入了 OpenUSD,NVIDIA CloudXR 及物理深度学习等技术来开发数位孪生(Digital Twin)应用,不仅加速了生产制造的数位转型,也强化了预测未来生产场景的能力。

据悉,纬创近年不断以数位转型为核心,积极冲刺智慧制造布局,面对 2023 年以来人工智慧应用的激增,纬创迎来了前所未见对于 DGX 需求的挑战。因此,「优化当前生产流程」和「建立新的生产基地」成为我们的首要任务,而 Omniverse 软体开发平台协助纬创探索 Digital Twin 的各项应用,有效地制定扩产计划。

透过Omniverse与CloudXR技术建置新工厂

纬创利用 Omniverse 软体开发平台的功能,建立一个动态且高效的模拟生产现场,优化制造过程的各个环节。透过在纬创平台中嵌入 NVIDIA Omniverse 与 CloudXR 技术,工程师可以远端利用强大的伺服器功能,进行新工厂的模拟预视。透过这个技术,纬创建立新的工厂时,针对先期的 layout 规划与工厂建置调整所需的时间,可以减少约2个月,提升建厂效率。

建构Omniverse的模拟与数位仪表板 实现高效生产流程与效率

无论身处办公室、家里或是工厂,使用者仍可深入研究生产现场,让所有人对于制造现场的视野不再受地理限制。借由 OpenUSD 技术在纬创平台上所建立的即时回馈虚拟仪表板(The virtual dashboard),以区域颜色显示各工作站的生产状态。当特定地点的生产节奏出现问题时,虚拟 Dashboard 可清楚指出问题所在,使管理人员能够快速分配资源以解决问题。

同时,借由 Power BI 的图表分析功能,将各机台的 IoT 关键参数、生产数据 、测试 log 等予以分析,且将同型号的数个机台效能进行比较,Dashboard 可辨识表现不佳的区域,将效能较差的机台进行原因分析,以确保机器稳定运作并落实未来维护预警分析。

关于生产规划模拟,纬创利用历史数据,预估未来可能发生的问题或状况,并在无风险的虚拟环境中模拟未来的最佳化解决方案。

首先,纬创工程师经由物联网收集生产数据,并对数据进行清洗和分析。之后将资料(如投入数量、周期时间、产量等)输入到模拟软体的场景模型中进行模拟。仿真结果可以同时显示由 Omniverse 驱动的纬创平台中。 根据模拟结果,规划人员可以分析潜在的机会点(例如产线中的瓶颈站、人员与物流冲突造成碰撞等),并在最佳化后迭代 FCST 模拟流程。了解瓶颈站后,投入更多的资源改善。最终,透过纬创平台进行 re-layout 的设计,可协助达到极大化的产出。透过导入 Omniverse Simulation 技术,纬创将工厂的生产线效率显著提高了 51%。

在 ESG 浪潮中,节能成为生产的关键因素。为了提高专门用于测试超级运算设施的高效能测试室的能源效率和生产力,纬创利用 NVIDIA Omniverse 创建了数位孪生(Digital Twin)应用。

凭借高效能测试室中的数千个实体感测器,可以提供超级运算设施的核心温度、入口温度,以及空调系统的回风温度的即时资讯。经由与 IoT Hub 和 BMS 伺服器的完美同步连接,工程师可以监控每个超级运算设备的状态,例如测试阶段、测试持续时间和测试结果。

此外,透过 NVIDIA Modulus 温度预测模型和 AI 计算流体力学(CFD)模型的结合,加速气流和热模拟的训练,可以在30分钟内快速辨识房间内的热点,控制房间内各超级运算设备的过热风险。

而可协助选定新超级运算产品待测板子的最佳测试位置的推荐系统,经由测试室的数位孪生应用与 IoT 关键参数的连结,节能效果可高达10%。

采用Omniverse平台来开发Wistron Foundation APP

Wistron Foundation APP 是基于 Omniverse 所建构,若有多个工厂需要建置类似环境,则毋须从零开始,可以直接从 Wistron Foundation APP 抓取过往已建置的模型资料与服务进行扩充。只要依照 layout 放置后,连接 IoT 关键参数,汇入服务,就可以快速建立虚拟工厂。

对于在全球建立生产基地的企业而言,以纬创为例,每个从 Wistron Fundation APP 延伸的应用程式(APP)都是针对特定场域与应用而设计的,只需进行少量修改即可符合真实环境及场域条件,有助于大幅提升纬创的数位转型能力。

在纬创优化当前生产流程和建造新厂的过程中,纬创资通广泛利用 Omniverse 技术,深入挖掘其潜在应用。展望未来,纬创也将会借由 Wistron Foundation APP 快速开发相关应用、以 CloudXR 进行远端协作与支援、并在 Omniverse 内开发与模拟新的产品制造流程,借助 Omniverse 的开发效能,协助推进电子制造的数位化。