将AI融入数字孪生：NVIDIA携手西门子让数字世界更真实

       相较于火热的“元宇宙”而言，数字孪生在工业界并不是一个新兴概念。制造企业通过搭建整合制造流程的生产系统数字孪生模型，能实现从产品设计、生产计划到制造执行的全过程数字化。不过在进行数字世界的映射时，精确和实时是数字模型最为关键的要素，这也是为什么数字孪生通常基于实时客观数据的动态进程，通过数据分析模拟现实中的情境和决策，以改进现实或更好适应现实。

       当数字世界无限接近真实，甚至到AI训练的样本都“误认为”自身在真实世界中，其获得数据自然能够更好的加快数字孪生的应用，为产品及其制造的整个生命周期带来生产力和流程改进。基于共同打造更加真实数字世界愿景，日前NVIDIA与西门子宣布扩大双方之间的合作，携手打造工业元宇宙并增加AI数字孪生技术的使用。此次合作将为制造业打造沉浸式体验，覆盖从设计到运营的整个生命周期，以实现制造业的转型。

       实际上，在创建数字孪生的过程中，其开发难点在于它是一个融合多技术、多学科的复杂工程。由于任何物理实体都可以创建其数字孪生模型，小到一个零件、一个部件、一个产品；大到一台设备、一个车间甚至一座工厂、一座城市，不同物理实体的数字孪生应用重点差别很大。毋庸置疑的一点是物理实体的结构越复杂，其对应的数字孪生模型也会越复杂，实现数字孪生应用的难度也更大。

       对于NVIDIA而言，自从2019年的GTC大会上宣布试用以来，Omniverse一直是NVIDIA多工具流的“一站式”集成平台，可以使用户无需进行数据准备或抽样，就能把数字资产解析成在不同软件平台、不同ISV应用程序下使用，成为研发创新过程中跨越数字工具的重要桥梁。更重要的是，通过把图形、AI、仿真和可扩展性计算整合到一个平台中，以加强现有的研发设计流程。NVIDIA将自身所擅长的GPU数据处理、CUDA运算、实时光线追踪RTX技术等软硬件能力，以及长期深耕的图形、AI、仿真生态系统经验进行集中，以更高效和兼容的方式推出了Omniverse平台，从而解决现实世界与数字世界映射过程中的各项痛点，如各种数字工具的协同，高效逼真的渲染仿真等。       而西门子Xcelerator作为一个开放式数字商业平台，本身正逐步将其整个硬件和软件组合向模块化、云端连接和统一标准应用程序编程接口（API）的方向转型，全面整合从传感器到边缘侧，再到云端的解决方案和应用，包括物联网即服务业务，低代码的开发能力，以及广泛的即用型应用程序。       此次两家公司宣布深化合作，将通过连接NVIDIA Omniverse和西门子Xcelerator平台来实现全保真数字孪生，并将连接从边缘到云的各种软件定义AI系统，可以大幅度提升物理实体性能和运行绩效的综合性技术策略。

       可以看到，当Omniverse加入到开放的西门子Xcelerator合作伙伴生态系统后，将加快数字孪生的应用，为产品及其制造的整个生命周期带来生产力和流程改进。各种规模的企业都将能够使用带有即时性能数据的数字孪生、创建创新的工业物联网解决方案、充分利用来自边缘或云端的分析工具的可执行洞察，并让具有丰富视觉效果的沉浸式模拟变得更容易获取以应对未来的工程挑战。

       以整个产线的仿真为例，融入NVIDIA Omniverse平台应用后，使其具有了物理级准确的特点，拥有逼真的物理性质、材质、照明、渲染效果。对于企业研发设计人员，不仅具有实时逼真仿真的特性，能够及时诊断个体的实时情况。更重要的是在AI加成之下，企业可以在现实世界和数字孪生环境之间实现自主反馈回路，从而不断重复训练和优化 AI，充分实现智能化的决策。与传统AI训练不同的是，借助NVIDIA的实时光线追踪等技术，这种AI训练决策本身就是基于“无限真实”的数字世界中，因此其结果更加具有指导和参考意义。       对此，西门子股份公司总裁兼首席执行官Roland Busch表示，基于物理学的数字孪生在嵌入工业元宇宙后将发挥巨大的潜力，它将提供一个让人们可以互动和合作解决现实世界问题的虚拟世界，来改变经济和产业。通过此次合作，西门子和NVIDIA将把工业元宇宙带给各种规模的企业。十多年来，西门子的数字孪生技术一直在帮助各行各业的客户提高生产力并在如今提供业内最全面的数字孪生。通过连接西门子Xcelerator与Omniverse，西门子和NVIDIA将打造出一个实时、沉浸式的元宇宙，使用来自西门子软件和解决方案的丰富数据连接从边缘到云的各种硬件和软件。

       NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋则指出，西门子和NVIDIA的共同愿景是通过工业元宇宙推动数字化转型，此次合作只是共同努力为我们的客户和全球制造业的各个环节实现这一愿景的第一步。通过西门子Xcelerator，NVIDIA的Omniverse和AI生态系统将连接到一个使用西门子机械、电气、软件、物联网和边缘解决方案构建的全新工业自动化世界。

       对于制造企业而言，IT与OT融合已经是大势所趋，同时也是支撑智能制造的核心。由于西门子在现实世界与数字世界、信息技术与运营技术的交汇领域具有独一无二的优势。NVIDIA Omniverse平台则能够帮助用户更快的完成协同设计、轻量化设计，通过自身GPU领域的积累更简单、更快速、更逼真地把整个虚拟世界复现出来，同时遵循现实世界的基本规律。此次双方的合作将整合具有互补性的技术和生态系统来实现更加真实的数字世界。