Empresas industriais—abrangendo os setores automotivo, manufatureiro e de eletrônicos—estão em busca da digitalização, mas enfrentam desafios devido a silos de dados e barreiras de colaboração. Para abordar essas questões, um número crescente de organizações em diversas indústrias está adotando a interoperabilidade por meio do padrão aberto Universal Scene Description (USD), ou OpenUSD, para facilitar diferentes casos de uso ao longo da cadeia de manufatura.
“O USD é o que mais se aproxima de um padrão 3D universal disponível hoje, mas ainda é um padrão de fato, em vez de um padrão reconhecido internacionalmente como PDF ou HTML,” afirma Guy Martin, diretor de código aberto e padrões na Nvidia. “Indústrias como manufatura, construção, arquitetura e engenharia precisam de padrões abertos e confiáveis.”
Nesse contexto, no ano passado, Pixar, Adobe, Apple, Autodesk e Nvidia fundaram a Alliance for OpenUSD com o objetivo de criar verdadeiros padrões abertos para o USD em áreas como especificação central, materiais e geometria. Notavelmente, durante a CES 2024, Cedrik Neike, CEO da Siemens Digital Industries, anunciou a parceria da Siemens com a Nvidia para desenvolver a próxima geração de universos 3D impulsionados por IA.
Com o OpenUSD, as empresas podem projetar, simular, operar e analisar digitalmente tudo, desde produtos até processos internos, em colaboração em tempo real. Dados 3D podem ser integrados de múltiplas fontes e combinados com vários fluxos de dados industriais—como dados de CAD, dados de sensores em tempo real e registros de manutenção—em um pipeline coeso.
“A força principal do OpenUSD é sua modelagem de dados flexível,” explica Aaron Luk, diretor de gerenciamento de produtos na Nvidia e desenvolvedor fundador do USD na Pixar. “Esses modelos possibilitam o compartilhamento entre ferramentas de simulação e IAs, fornecendo informações valiosas a todos os stakeholders do projeto.”
Ao adotar o USD, as organizações estão removendo obstáculos, integrando equipes, ferramentas e tecnologias, e abrindo caminho para a próxima era da digitalização industrial.
Colaboração Sem Fronteiras Entre Empresas
Um padrão unificado promove testes virtuais, experimentação e otimização em tempo real entre equipes. Por exemplo, a Pegatron, um fabricante de eletrônicos líder, enfrentou desafios de integração devido ao uso de diversas ferramentas para layout de fábricas, simulações de linhas de produção e design de produtos—até a chegada do OpenUSD.
“Na era da IA, padrões que possam descrever informações do mundo real são essenciais, e o OpenUSD atende a essa necessidade,” diz Andrew Hsiao, vice-presidente associado da Pegatron. “Isso nos permite planejar fábricas colaborativamente em 3D, identificando e resolvendo problemas antes que surjam, agilizando a automação das linhas de produção.”
Da mesma forma, a Wistron Corporation experimentou limitações quando cada equipe utilizava ativos 3D adaptados a softwares específicos.
“A adoção do USD para gestão de ativos 3D melhorou a qualidade e a interoperabilidade dos ativos em diversas aplicações,” observa John Lu, diretor de operações de manufatura na Wistron. “A visualização e interoperabilidade proporcionadas pelo USD facilitam a colaboração e a tomada de decisões.”
A troca de dados 3D sem interrupções também desempenha um papel vital na Continental, um dos principais fabricantes de peças automotivas da Alemanha. O USD suporta a troca de dados entre ferramentas para tarefas como planejamento de linhas de produção e caminhadas virtuais de Gemba.
“Usar o USD como nosso padrão de troca nos permite utilizar dados de diferentes ferramentas, evitando conversões demoradas e criando um ecossistema colaborativo,” afirma Benjamin Huber, chefe de automação avançada e digitalização na Continental. “Esse processo harmonizado de fluxo de dados favorece conceitos inovadores de manufatura e reduz a complexidade.”
Inovações Impulsionando a Digitalização Industrial
Fornecedores de software independentes (ISVs) e integradores de sistemas (SIs) estão aproveitando o OpenUSD para impulsionar a digitalização em empresas industriais. Por exemplo, a ipolog GmbH, inspirada pela fábrica inteligente digital da BMW, lançou a SyncTwin GmbH, focando em desenvolver um gêmeo digital de fábrica completo utilizando o OpenUSD.
“Esse momento revelou o vasto potencial do OpenUSD para criar um gêmeo digital de fábrica completo,” diz Michael Wagner, cofundador e CTO da SyncTwin. “Foi a inovação que busquei por duas décadas no setor de fábricas digitais.”
Agora, a SyncTwin está criando ferramentas com o Nvidia Omniverse para eliminar silos de dados e melhorar a colaboração no planejamento e execução de manufatura. Suas soluções atendem a desafios únicos, como simulação de transporte de containers e otimização de layouts de fábricas.
A FlexSim, adquirida pela Autodesk, desenvolveu um conector Omniverse para agilizar o compartilhamento de dados em modelos de simulação usando o OpenUSD.
“Na manufatura, os clientes se beneficiam do OpenUSD ao importar dados para suas simulações de forma mais fácil, com menos informações perdidas,” explica Phil BoBo, gerente sênior de desenvolvimento de software na FlexSim.
A Rockwell Automation conectou seu software de comissionamento virtual Emulate3D para transmitir simulações dinamicamente via plataforma Omniverse, criando um “fórum” para stakeholders de projetos de manufatura colaborativa.
“O Omniverse ampliou o escopo das visualizações ao combinar múltiplas disciplinas de modelos digitais, aprimorando as capacidades colaborativas,” afirma John Pritchard, gerente de negócios da Rockwell Automation.
A Hexagon, líder em soluções de realidade digital, está trabalhando com a Nvidia para integrar o OpenUSD em suas plataformas de realidade digital HxDR e Nexus, visando aprimorar a captura de realidade, gêmeos digitais e simulações impulsionadas por IA.
“Os dados de captura de realidade da Hexagon elevarão as aplicações do Omniverse, permitindo que os usuários atualizem continuamente seus mundos virtuais para refletir mudanças em tempo real,” afirma Frank Suykens, vice-presidente sênior de computação visual na Hexagon. “Espere um crescimento significativo das aplicações OpenUSD na digitalização industrial este ano.”
A SoftServe imagina um futuro colaborativo onde designers e engenheiros possam trabalhar juntos em um espaço virtual—permitindo simulações e validações de design em tempo real.
“Imagine um mercado onde fornecedores oferecem gêmeos digitais que resolvem desafios de automação por meio de simulações antes do envio de ativos físicos,” sugere Taras Bachynskyi, VP de tecnologia na SoftServe.
Essas inovações demonstram como as empresas utilizam o OpenUSD para acelerar o tempo de colocação no mercado e reduzir custos em design de produtos, engenharia de manufatura e planejamento de produção. Descubra mais sobre esses avanços durante o OpenUSD Day, na terça-feira, 19 de março, na Nvidia GTC 2024.
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