寶馬虛擬工廠使用AI改進(jìn)裝配線

雷媛

寶馬雷根斯堡虛擬生產(chǎn)線，這家德國汽車制造商使用芯片制造商N(yùn)VIDIA的軟件來模擬機(jī)器人和工人

德國汽車制造商寶馬計劃于2021年晚些時候在巴伐利亞州雷根斯堡的一家大型工廠開始制造電動汽車的動力傳動系統(tǒng)。在任何新零件下線之前，整個生產(chǎn)過程將在工廠的虛擬版本中以逼真的細(xì)節(jié)進(jìn)行。

寶馬生產(chǎn)策略主管馬庫修斯認(rèn)為，通過這種模擬，管理人員可以比以前更詳細(xì)地計劃生產(chǎn)過程：“現(xiàn)在擁有的是實(shí)時生產(chǎn)的數(shù)字雙胞胎?！?/p>

該模擬是寶馬在制造業(yè)中使用更多人工智能的計劃的一部分，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以模擬執(zhí)行復(fù)雜操縱的機(jī)器人，以找到最有效的過程。隨著時間的流逝，寶馬希望利用仿真技術(shù)讓機(jī)器人學(xué)習(xí)如何執(zhí)行日益復(fù)雜的工作。

寶馬使用了由芯片制造商N(yùn)VIDIA開發(fā)的名為Omniverse的軟件平臺來重建雷根斯堡生產(chǎn)線，之前還使用NVIDIA打造過名為Isaac的AI平臺，目的是訓(xùn)練機(jī)器人完成任務(wù)。制造商已經(jīng)使用計算機(jī)模擬其裝配線運(yùn)行一段時間了，但是Omniverse允許使用逼真的細(xì)節(jié)以及重力和不同材料等物理特性來模擬整個生產(chǎn)過程?？梢詮念^到尾規(guī)劃生產(chǎn)過程，并查看對一個零件的更改可能如何對另一個零件產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，構(gòu)建更復(fù)雜的虛擬環(huán)境更加容易，Omniverse使用與許多計算機(jī)輔助設(shè)計包兼容的開放文件標(biāo)準(zhǔn)，可以將不同的3D模型導(dǎo)入到系統(tǒng)中。

該軟件還將模擬抓取零件和工具以及組裝部件的工人的場景，以找到最佳程序，并最大程度地減少人體工程學(xué)問題，讓更少的工人完成特定工作成為可能。

NVIDIA Omniverse總經(jīng)理理查德·克爾斯表示：“我們對人們在工廠中的操作方式進(jìn)行了AI模擬，但該項目確實(shí)是迄今為止最復(fù)雜的模擬之一。

使用AI來控制機(jī)器人和其他工業(yè)機(jī)器的趨勢不可擋，受到AI方面最新進(jìn)展的鼓舞，一些初創(chuàng)公司專注于讓機(jī)器人學(xué)習(xí)如何在模擬中執(zhí)行棘手的艱巨任務(wù)，例如抓取不規(guī)則物體，該技術(shù)最終可以幫助實(shí)現(xiàn)許多電子商務(wù)和物流工作的自動化。這通常使用一種稱為強(qiáng)化學(xué)習(xí)的AI方法，該方法涉及一種算法實(shí)驗(yàn)，并從積極反饋中學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。

“肯定是未來汽車制造要走的路。”卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的教授丁釗專注于人工智能和數(shù)字模擬。他說，仿真對于將AI用于工業(yè)至關(guān)重要，部分原因是不可能將機(jī)器運(yùn)行數(shù)百萬個周期來收集訓(xùn)練數(shù)據(jù)。此外，對于機(jī)器學(xué)習(xí)模型來說，通過試驗(yàn)不安全的情況（例如兩個機(jī)器人碰撞，是真實(shí)的硬件無法完成的）進(jìn)行學(xué)習(xí)是很重要的。丁釗表示：“機(jī)器學(xué)習(xí)需要大量數(shù)據(jù)，而在現(xiàn)實(shí)世界中收集數(shù)據(jù)花銷巨大，危險系數(shù)也大。”

NVIDIA首席執(zhí)行官黃仁勛在4月12日舉行的公司年度GTC會議上的主題演講中討論了寶馬對Omniverse的使用。NVIDIA最初生產(chǎn)用于游戲的圖形芯片，但當(dāng)這些芯片被證明擅長于訓(xùn)練AI程序時，便擴(kuò)大了其關(guān)注范圍。從那以后，該公司已躍入AI重要的其他幾個行業(yè)，包括汽車和醫(yī)學(xué)成像。