英伟达™（NVIDIA®）公司的路德维格-冯-雷切（Ludwig von Reiche）揭示了工业元宇宙和先进的数字孪生如何彻底改变制造流程并提高效率。

随着人工智能不断占据新闻头条，人们可能会忘记元宇宙。但是，元宇宙却生机勃勃，在一个令人惊讶的领域--制造业--迎来了数字化转型的新时代。

数字孪生旨在帮助解决世界上最棘手的工程、制造和科学问题，是一种能够加速创新、提高生产力和业务绩效的强大工具。为了了解更多信息，本期《技术》杂志采访了英伟达™（NVIDIA®）有限公司董事总经理路德维格-冯-雷切（Ludwig von Reiche），探讨工业元宇宙如何成为帮助企业重塑制造、设计和协作方式的强大工具。

解码元宇宙及其在数字孪生中的早期应用

简单地说，元宇宙就是三维互联网：一个由相互连接的、持久的虚拟世界组成的网络。根据 von Reiche 的说法，今天的制造商已经在利用元宇宙技术将困难的物理流程数字化，从物理产品的设计和工程到通过数字孪生技术规划和运营物理工厂和仓库。

他解释说："数字孪生的概念已在制造业应用多年，为单个机器和生产线组件的建模提供了便利。然而，数字孪生的范围和能力已经有了长足的进步。传统上，数字孪生仅限于复制一台机器或一个部件，而不能复制整个生产流程。"

正如 von Reiche 所述，迄今为止，真正意义上的数字孪生系统（复制物理世界的所有组成部分以及它们之间的互动方式）还很难实现。"他说："这样做的好处显而易见--这些更先进的数字孪生有能力对不同场景进行更精确的模拟，从而帮助用户做出更好的决策--而且不仅仅是在原始设计中，而是在生产线等的整个运行寿命中。"通过传感器捕捉到的真实世界数据可以无缝地整合到数字版本中，使数字孪生实时同步。令人兴奋的是，数字孪生技术正在发生阶跃式的变化，这已成为可能，而且不仅仅适用于大型跨国公司。

利用元数据的优势

目前，从客户体验到工业制造和研究等领域都有一些元世界应用。几乎每个行业都将从参与和托管虚拟世界中获益。创造者在虚拟世界中创造的东西将比在物理世界中创造的东西更多。根据 von Reiche 的说法，企业将建立无数个数字孪生。

"通用场景描述标准（USD），又称 OpenUSD，是工业元世界应用于许多行业的关键催化剂。USD最初由皮克斯动画工作室开发，其影响远远超出了电影制作。在工业环境中，USD 是创建机械和设备 3D 复制品的基础，可实现各种 3D 工具之间的无缝互操作。USD使工程师团队之间的协作更加轻松，他们现在可以同时编辑和查看相同的资产，这在混合工作时代至关重要。

行动中的Metaverse：现实世界中的应用

虽然USD存在于虚拟世界中，但它在物理世界中为制造商带来的好处也是显而易见的。"在英伟达™（NVIDIA®）公司，我们与数百家制造企业合作，见证了工业元数据技术的快速发展，例如我们的英伟达™（NVIDIA®）Omniverse平台。

Omniverse是英伟达™（NVIDIA®）图形、加速计算、模拟和人工智能技术25年来的结晶，它使制造企业能够完全虚拟地规划和优化价值数十亿美元的工厂项目。这意味着他们可以更快地投入生产，更高效地运营，从而缩短产品上市时间，提高数字化水平和可持续发展能力。

宝马采用数字优先的制造方法，是工业元宇宙变革力量的典范。该集团的生产网络已准备好从 Omniverse 带来的数字化转型机遇中获益。

von Reiche 说："过去，重新配置生产线会产生大量费用和停产时间。为了解决这个问题，宝马正在使用 Omniverse 为整个工厂设计端到端的数字孪生系统。数以千计的规划人员、产品工程师和设备经理可以在单一的虚拟环境中进行协作，在工厂建成或新产品集成到生产线之前设计、规划、模拟和优化极其复杂的制造系统。"

"OpenUSD及其应用也彻底改变了梅赛德斯-奔驰的制造和装配设施的运营方式，"他介绍说。"公司采用了'数字优先'的方法，旨在提高生产系统的灵活性和弹性。由于梅赛德斯-奔驰正在其生产基地推出下一代汽车产品组合，因此面临的挑战是如何调整世界各地的工厂。从匈牙利、德国和中国的工厂开始，汽车制造商将协调流程减少了 50%，这为技术的全球推广奠定了基础。"

对于企业来说，目前正值艰难时期，制造商们正努力应对通货膨胀、供应链中断、劳动力短缺以及可持续发展承诺等问题，在这种情况下，抵制或至少放慢部署新技术的步伐是很有诱惑力的。

von Reiche 解释说："但现实情况是，像工业元宇宙这样的技术在提高效率、竞争力和最终盈利能力方面蕴藏着巨大的潜力。随着越来越多的设计师和创造者首先在虚拟世界中，然后才在物理世界中构建数字项目和复杂系统，元世界的市场将会不断扩大。正如网络所做的那样，虚拟世界将引发许多新的经济，其规模将超过我们目前的实体经济。"