Produzione automobilistica

Spianare il futuro delle fabbriche con NVIDIA Omniverse Enterprise

Obiettivo

NVIDIA e BMW collaborano per mostrare come i digital twin e i mondi virtuali guideranno il futuro della produzione.

Cliente

BMW

Partner

Bentley Systems, Autodesk

Scenario di utilizzo

Virtualizzazione industriale

Tecnologia

NVIDIA Fleet Command, NVIDIA Isaac Sim, NVIDIA Omniverse, NVIDIA Quadro RTX 8000, server basato su NVIDIA RTX sulla piattaforma EGX

Guidare l'efficienza in tutto il mondo

BMW produce 2,5 milioni di auto ogni anno e i clienti personalizzano il 99% di queste auto prima dell’acquisto. Le sfide per la produzione sono complesse e, per rimanere competitivi, BMW deve trovare continuamente soluzioni per soddisfare le elevate esigenze dei propri clienti. Utilizzando NVIDIA Omniverse™ Enterprise, BMW mira a simulare molti aspetti di un intero stabilimento in tempo reale e a produrre un digital twin o un modello virtuale progettato per riflettere accuratamente un oggetto fisico. Integrando NVIDIA Omniverse nei propri flussi di lavoro, il team di BMW può migliorare i propri processi di costruzione e gestione, raggiungere i propri obiettivi di produzione e superare le aspettative dei clienti.

Personalizzazione su larga scala

Per implementare efficacemente i digital twin industriali per la progettazione del flusso di lavoro di una fabbrica, BMW deve raccogliere i dati più accurati dalla sua controparte fisica. L'azienda ha tradizionalmente utilizzato varie piattaforme software per raccogliere dati operativi dai team globali, ma con oltre 30 fabbriche in tutto il mondo, tenere traccia della vasta quantità di dati è diventato difficile e richiede tempo. Di conseguenza i dati sono soggetti a imprecisioni e incongruenze.

Immagine gentilmente concessa da BMW.

NVIDIA Omniverse Enterprise fornisce uno spazio aperto e virtuale che consente ai team BMW di collaborare sugli stessi modelli in tempo reale da qualsiasi luogo.

Attraverso i connettori Omniverse, diversi utenti possono accedere facilmente alle applicazioni, come Bentley Microstation e Autodesk Revit, e lavorare insieme sugli stessi progetti.

Con NVIDIA Isaac Sim, BMW può distribuire una flotta di robot intelligenti per la logistica per migliorare il flusso di materiale nella propria produzione.

Il team può anche sfruttare NVIDIA Isaac per la generazione di dati sintetici e la randomizzazione dei domini.

Con il software NVIDIA Fleet Command, i lavoratori BMW possono anche organizzare in modo sicuro robot e macchine in fabbrica.

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Immagini gentilmente concesse da BMW

Inoltre, la pianificazione della riconfigurazione di uno stabilimento generalmente avviene in occasione del lancio di un nuovo veicolo e BMW deve tenere conto della sicurezza e dell'ergonomia dei lavoratori, oltre che della riqualificazione delle interazioni dei robot con il nuovo ambiente. Eseguire il piano più efficiente è un compito complesso, considerando che i 57.000 dipendenti di BMW lavorano insieme a migliaia di robot. Oltre agli esseri umani, la programmazione del sistema di un robot per diversi scenari ambientali può richiedere settimane o mesi per essere completata. Anche l'IA per addestrare i robot richiede centinaia di migliaia di scenari virtuali e la complessità aumenta con il numero di robot in uso.

Inoltre, quando si tratta di ottimizzare la riconfigurazione di una fabbrica per trovare il percorso più efficiente e sicuro per i lavoratori, l'implementazione del processo può richiedere mesi e può costare centinaia di migliaia di dollari. L'incapacità di sincronizzare i dati tra la fabbrica fisica e il suo gemello digitale può portare a decisioni sbagliate e di conseguenza a costi potenzialmente più elevati.

Per superare tutte queste sfide e continuare a produrre veicoli di alta qualità, i pianificatori di produzione di BMW hanno cercato di simulare un ciclo di vita di pianificazione e implementazione fedele alla realtà per ogni stabilimento della loro rete di produzione globale.

Semplificare la collaborazione in fabbrica

NVIDIA Omniverse Enterprise consente a BMW di accedere ai dati acquisiti in tempo reale o archiviati in database separati e utilizzare l'IA per simulare un gemello digitale vivente e accurato della fabbrica fisica. La piattaforma, che è stata creata per i team di progettazione 3D per lavorare insieme simultaneamente su più suite software in uno spazio virtuale condiviso, consente ai progettisti e agli operatori BMW di vedere ogni dettaglio e collaborare su un modello.

BMW ha utilizzato i server HPE Apollo 6500 certificati da NVIDIA dotati di GPU NVIDIA RTX™ 8000 per ospitare Omniverse Kit, una piattaforma per la creazione di app e microservizi utilizzati per l'editing e il rendering, insieme alle workstation di Altair. Un singolo server leggero ospita Omniverse Nucleus, l'hub di database centrale per la creazione di contenuti digitali (DCC) che gli utenti utilizzano per connettersi e collaborare in uno spazio virtuale condiviso. Ciò è possibile perché il server Nucleus riformatta i file da altre app DCC in formato Universal Scene Description (USD).

BMW utilizza applicazioni come Bentley Microstation, Autodesk Revit e Dassault Systèmes CATIA per esportare a Omniverse in modo che gli utenti che lavorano in qualsiasi app possano connettersi a un progetto sul server e manipolare le stesse risorse degli altri.

BMW utilizza NVIDIA Isaac Sim per addestrare i propri robot di consegna. Con Isaac Sim, BMW può generare dati sintetici con randomizzazione del dominio per il machine learning. Ciò significa utilizzare milioni di immagini generate con oggetti fotorealistici di infinite variazioni (tra cui texture, orientamenti e condizioni di illuminazione) in diversi ambienti simulati, consentendo ai robot virtuali di apprendere il comportamento appropriato in qualsiasi condizione. Una volta trovata la sequenza desiderata, i materiali e i robot del mondo reale possono essere costruiti in modo da riflettere queste informazioni.

“Omniverse migliora notevolmente la precisione, la velocità e di conseguenza l’efficienza dei nostri processi di pianificazione”.

Milan Nedeljkovic
Membro del consiglio per la produzione di BMW AG

Connettere i mondi virtuali

Con Omniverse Enterprise, i progettisti e i pianificatori di produzione di BMW possono utilizzare lo stesso ambiente virtuale dei team robotici che utilizzano Isaac Sim. Ciò elimina la necessità di ricostruire l'ambiente in ogni software di simulazione alternativo utilizzato da altri team.

Eseguire in modo efficiente la distribuzione del software e lo stato del sistema di monitoraggio in così tante posizioni di IA perimetrali in tutto il mondo può essere una sfida costosa. Utilizzando NVIDIA Fleet Command, non solo i robot e le macchine possono essere controllati e aggiornati da remoto, ma i dati acquisiti dai sensori vengono caricati nuovamente in Omniverse. Questo ciclo di dati continuo tra gli ambienti fisici e virtuali sincronizza le informazioni più aggiornate e rende possibile un gemello digitale reale, consentendo a BMW di prendere decisioni più consapevoli in qualsiasi momento.

Immagine gentilmente concessa da BMW.

Stiamo per fare un enorme balzo in avanti insieme per aprire prospettive completamente nuove nel campo della pianificazione digitale virtuale“, ha dichiarato Milan Nedeljkovic, membro del consiglio di amministrazione di BMW AG per la produzione. In futuro, una rappresentazione virtuale della nostra rete produttiva ci consentirà di realizzare un approccio innovativo e integrato ai nostri processi di pianificazione. Omniverse migliora notevolmente la precisione, la velocità e di conseguenza l’efficienza dei nostri processi di pianificazione”.

BMW sta aprendo la strada a decine di milioni di altre fabbriche nel mondo per aumentare i loro flussi di lavoro di produzione. Questa maggiore efficienza e produttività ridurrà i consumi, migliorerà le condizioni dei lavoratori e infine produrrà prodotti migliori.