تسعى الشركات الصناعية، بما في ذلك قطاعات السيارات والتصنيع والإلكترونيات، إلى التحول الرقمي لكنها تواجه تحديات نتيجة لعزلة البيانات وحواجز التعاون. لمواجهة هذه القضايا، تتبنى العديد من المؤسسات في مختلف الصناعات مفهوم التوافق من خلال معيار يوحد المشهد (USD) مفتوح المصدر، المعروف باسم OpenUSD، لتسهيل الاستخدامات المتنوعة على طول سلسلة التصنيع.
يقول غي مارتن، مدير المصدر المفتوح والمعايير في Nvidia: "يوفر معيار USD أقرب شيء لمعيار ثلاثي الأبعاد عالمي متاح اليوم، ومع ذلك يبقى معياراً غير رسمي بدلاً من أن يكون معياراً معترفاً به دولياً مثل PDF أو HTML." ويحتاج قطاعا التصنيع والبناء والعمارة والهندسة إلى معايير مفتوحة يمكن الاعتماد عليها.
لذلك، أسست شركات مثل Pixar وAdobe وApple وAutodesk وNvidia في العام الماضي تحالف OpenUSD لإنشاء معايير مفتوحة حقيقية للـ USD في مجالات مثل المواصفات الأساسية، والمواد، والهندسة. وفي حدث CES 2024، أعلن سيدريك نايك، الرئيس التنفيذي لشركة Siemens Digital Industries، عن شراكة سيمنز مع Nvidia لتطوير الجيل التالي من الأكوان ثلاثية الأبعاد المدعومة بالذكاء الاصطناعي.
بفضل OpenUSD، يمكن للشركات تصميم المنتجات، والمحاكاة، والتشغيل، وتحليل كل شيء—from المنتجات إلى العمليات الداخلية—in collaboration in real time. يمكن دمج البيانات ثلاثية الأبعاد من مصادر متعددة وتوحيدها مع تدفقات البيانات الصناعية المختلفة—مثل بيانات CAD، وبيانات المستشعرات الحية، وسجلات الصيانة—في سلسلة متكاملة.
يشرح آرون لوك، مدير إدارة المنتجات في Nvidia ومطور مؤسس للـ USD في Pixar، قائلاً: "تكمن القوة الأساسية لـ OpenUSD في نمذجة البيانات المرنة." وتمكن هذه النماذج من مشاركة المعلومات عبر أدوات المحاكاة والذكاء الاصطناعي، مما يوفر رؤى قيمة لجميع أصحاب المصلحة في المشروع.
من خلال اعتماد USD، تزيل المؤسسات العقبات، وتدمج الفرق والأدوات والتقنيات، مما يمهد الطريق لعصر جديد من الرقمنة الصناعية.
تعاون سلس عبر المؤسسات
تعزز المعايير الموحدة الاختبارات الافتراضية في الوقت الحقيقي، والتجارب، والتحسين عبر الفرق. على سبيل المثال، واجهت شركة بيجاترون، أحد الشركات الرائدة في صناعة الإلكترونيات، تحديات في التكامل بسبب استخدام أدوات مختلفة لتخطيط المصانع، والمحاكاة على خطوط الإنتاج، وتصميم المنتجات—حتى ظهرت OpenUSD.
يقول أندرو هسياو، نائب الرئيس المساعد في بيجاترون: "في عصر الذكاء الاصطناعي، المعايير التي يمكنها وصف المعلومات الواقعية بدقة أمر ضروري، ومن ثم تلبي OpenUSD هذا الشرط."
تجربة شركة ويسترون كانت مشابهة، حيث واجه كل فريق قيوداً عند استخدام أصول ثلاثية الأبعاد مصممة لبرامج معينة.
يلاحظ جون لو، مدير عمليات التصنيع في ويسترون: "لقد عزز اعتماد USD لإدارة الأصول ثلاثية الأبعاد من جودة الأصول وتوافقها عبر تطبيقات متنوعة."
تتولى البيانات ثلاثية الأبعاد السلسة دوراً مهماً في شركة كونتيننتال، الشركة الرائدة في تصنيع قطع غيار السيارات في ألمانيا. يدعم USD تبادل البيانات عبر الأدوات لمهام مثل تخطيط خطوط الإنتاج والممرات الافتراضية.
يقول بنجامين هوبر، رئيس الأتمتة المتقدمة والرقمنة في كونتيننتال: "استخدامنا لـ USD كمعيار تبادل يسمح لنا باستخدام البيانات عبر أدوات متنوعة، مما يجنبنا التحويلات المستهلكة للوقت ويحقق نظاماً تعاونياً."
الابتكارات التي تحفز الرقمنة الصناعية
تستغل شركات البرمجيات المستقلة ومتكاملو النظم OpenUSD لتسريع الرقمنة في المؤسسات الصناعية. على سبيل المثال، أطلقت شركة ipolog GmbH بعد تأثرها بمصنع BMW الذكي الرقمي، شركة SyncTwin GmbH للتركيز على تطوير توأم رقمي شامل باستخدام OpenUSD.
يقول ميخائيل فاغنر، الشريك المؤسس والمدير الفني في SyncTwin: "لقد أظهر هذا اللحظة الكبيرة من إمكانيات OpenUSD لصنع توأم رقمي متكامل."
تقوم SyncTwin الآن بتطوير أدوات مع Nvidia Omniverse لتفكيك عزلة البيانات وتعزيز التعاون في التخطيط والتنفيذ التصنيعي. تحل حلولهم تحديات فريدة، مثل محاكاة النقل بالحاويات وتحسين تخطيطات المصانع.
وضعت FlexSim، التي استحوذت عليها Autodesk، موصل Omniverse لتبسيط مشاركة البيانات في نماذج المحاكاة باستخدام OpenUSD.
يشرح Phil BoBo، المدير الأول لتطوير البرمجيات في FlexSim: "يستفيد العملاء في التصنيع من OpenUSD من خلال استيراد البيانات إلى نماذج المحاكاة بشكل أكثر سهولة، مع تقليل فقد المعلومات."
ربطت Rockwell Automation برنامج محاكاة Emulate3D الخاص بها لتدفق المحاكاة ديناميكياً عبر منصة Omniverse، مما أنشأ "منتدى" لأصحاب المصلحة في المشاريع التصنيعية التعاونية.
يقول جون بريتشارد، مدير الأعمال في Rockwell Automation: "وسعت Omniverse نطاق التصورات لتجميع عدة تخصصات من النماذج الرقمية، مما يعزز القدرات التعاونية."
تتعاون شركة Hexagon، الرائدة في حلول الواقع الرقمي، مع Nvidia لدمج OpenUSD في منصات HxDR وNexus لتطبيقات التصنيع، بهدف تعزيز التقاط الواقع، والتوائم الرقمية، والمحاكاة المدعومة بالذكاء الاصطناعي.
يصرح فرانك سوكينز، نائب رئيس الحوسبة المرئية في Hexagon: "سترفع بيانات التقاط الواقع الخاصة بـ Hexagon تطبيقات Omniverse، مما يسمح للمستخدمين بتحديث عوالمهم الافتراضية باستمرار لتعكس التغيرات في الوقت الحقيقي."
تتوقع كل من إبداعات SoftServe أن المستقبل سيتعاون فيه المصممون والمهندسون معًا في فضاء افتراضي—مما يمكن من إجراء المحاكاة والتحققات التصميمية في الزمن الحقيقي.
يقول تاراس باشينسكي، نائب رئيس التكنولوجيا في SoftServe: "تخيل سوقًا حيث يقدم البائعون توائم رقمية تحل تحديات الأتمتة من خلال المحاكاة قبل شحن الأصول الفيزيائية."
تظهر هذه الابتكارات كيف تستغل الشركات OpenUSD لتسريع الوقت إلى السوق وتقليل التكاليف في تصميم المنتجات، والهندسة التصنيعية، وتخطيط الإنتاج. اكتشف المزيد حول هذه التطورات خلال يوم OpenUSD يوم الثلاثاء، 19 مارس، في Nvidia GTC 2024.