Manufatura Automotiva

Pavimentando o Futuro das Fábricas com NVIDIA Omniverse Enterprise

Objetivo

NVIDIA e BMW colaboram para mostrar como os gêmeos digitais e os mundos virtuais impulsionarão o futuro da manufatura.

Cliente

BMW

Parceiro

Bentley Systems, Autodesk

Caso de Uso

Vurtualização Industrial

Tecnologia

NVIDIA Fleet Command, NVIDIA Isaac Sim, NVIDIA Omniverse, NVIDIA Quadro RTX 8000, Servidor com tecnologia NVIDIA RTX na plataforma EGX

Impulsionando a Eficiência – Em Todo o Mundo

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

Personalização em Grande Escala

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

NVIDIA Omniverse Enterprise oferece um espaço virtual aberto que permite que as equipes da BMW colaborem nos mesmos modelos em tempo real, de qualquer local.

Através dos Conectores Omniverse, diferentes usuários podem acessar facilmente aplicações, como Bentley Microstation e Autodesk Revit, e trabalhar juntos nos mesmos projetos..

Com o NVIDIA Isaac Sim, a BMW pode implantar uma frota de robôs inteligentes para logística para melhorar o fluxo de materiais em sua produção.

A equipe também pode aproveitar o NVIDIA Isaac para geração de dados sintéticos e randomização de domínio.

Com o software NVIDIA Fleet Command, os funcionários da BMW também podem orquestrar robôs e máquinas com segurança na fábrica.

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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.

Simplificando a Colaboração na Fábrica

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

Conectando Mundos Virtuais

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.