工业企业涵盖了汽车、制造和电子等领域，尽管他们正在追求数字化，但数据孤岛和协作障碍仍然是主要挑战。为了应对这些问题，越来越多的组织开始通过开源的通用场景描述（USD）标准即OpenUSD，来实现互操作性，以支持制造流程中的多样化应用。
“NVIDIA开源和标准事务总监Guy Martin表示：“USD是目前最接近的通用3D标准，然而它仍然是一个事实上的标准，而非像PDF或HTML那样被国际认可的标准。制造、建筑、工程等行业需要可靠的开放标准。”为此，去年，皮克斯、Adobe、苹果、Autodesk和NVIDIA联合成立了OpenUSD联盟，致力于在核心规范、材料和几何等领域创建真正的开放标准。值得注意的是，在2024年CES上，西门子数字工业的首席执行官Cedrik Neike宣布，西门子与NVIDIA合作开发下一代AI驱动的3D宇宙。
通过OpenUSD，公司可以实时协作地进行数字设计、仿真、操作和分析，从产品到内部流程。3D数据可以集成来自多个来源的多样数据流，比如CAD数据、实时传感器数据和维护记录，形成一个统一的生产流水线。
“NVIDIA产品管理总监兼皮克斯USD创始开发者Aaron Luk解释道：“OpenUSD的核心优势在于其灵活的数据建模。这些模型使得跨模拟工具和AI的数据共享成为可能，为所有项目利益相关者提供宝贵的洞见。”通过采用USD，组织能够消除障碍，整合团队、工具和技术，为工业数字化的下一个时代铺平道路。
企业间的无缝协作
统一的标准促进了各团队之间的实时虚拟测试、实验和优化。例如，领先的电子制造商佩佳通（Pegatron）因使用多种工具进行工厂布局、生产线模拟和产品设计，而面临整合挑战，OpenUSD的引入改变了这一局面。
“在AI时代，可以准确描述现实信息的标准至关重要，而OpenUSD正满足这一需求，”佩佳通副总裁Andrew Hsiao表示。“它使我们能够在3D环境中协作规划工厂，提前识别并解决问题，从而简化生产线的自动化。”与此类似，纬创资通在各个团队使用特定软件定制的3D资产时，面临局限性。
“采用USD进行3D资产管理提升了资产质量和不同应用间的互操作性，”纬创制造运营总监John Lu指出。“USD提供的可视化和互操作性促进了协作和决策。”
在德国领先的汽车零部件制造商大陆集团（Continental），无缝的3D数据交换也发挥了重要作用。USD支持生产线规划和虚拟现场走访等任务间的数据交换。
“将USD作为我们的交换标准，使我们能够跨不同工具利用数据，避免耗时的转换，实现协作生态系统。”大陆集团高级自动化与数字化负责人Benjamin Huber说。“这个统一的数据流过程促进了创新制造理念，减少了复杂性。”
驱动工业数字化的创新
独立软件供应商（ISV）和系统集成商（SI）正在利用OpenUSD推动工业企业的数字化。例如，ipolog GmbH受到宝马数字化智能工厂的启发，成立了SyncTwin GmbH，专注于利用OpenUSD开发全面的数字工厂双胞胎。
“这个时刻揭示了OpenUSD在构建完整数字工厂双胞胎方面的无限潜力，”SyncTwin的联合创始人兼首席技术官Michael Wagner表示。“这是我在数字工厂领域等待了二十年的突破。”
SyncTwin目前正在使用NVIDIA Omniverse创建工具，以打破数据孤岛，增强制造规划和执行的协作。他们的解决方案专注于容器运输模拟和优化工厂布局等独特挑战。被Autodesk收购的FlexSim开发了一种Omniverse连接器，以使用OpenUSD简化仿真模型中的数据共享。
“在制造领域，客户通过OpenUSD可以更轻松地将数据导入仿真中，减少信息丢失，”FlexSim软件开发高级经理Phil BoBo解释道。罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）将其Emulate3D虚拟调试软件与Omniverse平台相连接，实现动态流式传输模拟，创造了一个协作制造项目利益相关者的“论坛”。
“Omniverse扩展了可视化的范畴，可以结合多种数字模型学科，增强了协作能力，”罗克韦尔自动化业务经理John Pritchard提到。数字现实解决方案领导者Hexagon正在与NVIDIA合作，将OpenUSD集成到其HxDR数字现实和Nexus制造平台中，提升现实捕捉、数字孪生及AI驱动的仿真能力。
“Hexagon的现实捕捉数据将提升Omniverse应用，允许用户持续更新其虚拟世界以反映实时变化，”Hexagon视觉计算高级副总裁Frank Suykens表示。“预计今年OpenUSD在工业数字化方面的应用将显著增长。”
SoftServe展望了一个协作的未来，设计师和工程师能够在虚拟空间内共同工作，实现实时的仿真和设计验证。
“想象一个市场，供应商提供数字孪生，这些双胞胎通过模拟提前解决自动化挑战，从而提升实际资产交付前的效率，”SoftServe技术副总裁Taras Bachynskyi建议。
这些创新展示了企业如何利用OpenUSD加速市场响应时间，降低产品设计、制造工程和生产规划的成本。想了解更多关于这些进展的信息，请于2024年3月19日参加在NVIDIA GTC举行的OpenUSD日。
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