數字孿生技術(shù)助力晶圓廠(chǎng)，AI 工廠(chǎng)發(fā)展

從英偉達到眾多公司，廣泛采用數字孿生技術(shù)以推動(dòng)復雜制造工廠(chǎng)的開(kāi)發(fā)。

臺積電正在使用其晶圓廠(chǎng)的數字孿生，而雅各布斯公司，包括英國 PA 咨詢(xún)公司，正利用其在交通和水利系統方面的數字孿生專(zhuān)業(yè)知識來(lái)優(yōu)化人工智能數據中心。其他使用該技術(shù)的電子公司包括富士康、大立、緯創(chuàng )和華勤。

臺積電正與一家人工智能驅動(dòng)的數字孿生初創(chuàng )公司合作，以?xún)?yōu)化其新工廠(chǎng)的規劃和建設。在數字孿生中可視化這些優(yōu)化的布局，使規劃團隊能夠主動(dòng)識別和解決設備碰撞問(wèn)題，理解系統相互依賴(lài)關(guān)系，并評估對空間和運營(yíng)關(guān)鍵績(jì)效指標的影響。

它正在使用英偉達的 cuOpt 工藝優(yōu)化庫和 Isaac Lab 進(jìn)行優(yōu)化和強化學(xué)習，能夠在幾秒鐘內生成復雜的多層管道系統。這使得工程師能夠虛擬驗證復雜的管道布局，并大幅減少設計修改。

“臺積電的管道系統橫跨多個(gè)樓層非常復雜，”英偉達 Omniverse 和模擬技術(shù)副總裁 Rev Lebaredian 表示?！巴ㄟ^(guò) Omniverse，他們能夠在短短幾天內完成管道規劃，而不是數月?！?/p>

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臺積電還使用視覺(jué)語(yǔ)言模型和視覺(jué)基礎模型來(lái)改進(jìn)自動(dòng)缺陷分類(lèi)工作流程，提高效率，以便工程師能夠針對問(wèn)題確定潛在的根源。

Jacobs 正在使用 Nvidia 的 Omniverse Blueprint 來(lái)改進(jìn) AI 工廠(chǎng)的設計、模擬、部署和運營(yíng)。

Jacobs 將測試和改進(jìn)端到端的藍圖工作流程，能夠準確模擬設施設備效率、吞吐量和彈性。數字孿生已被創(chuàng )建以結合數十億組件的設計和模擬，以構建具有新集成的 AI 工廠(chǎng)的數字孿生，涵蓋電力、冷卻和網(wǎng)絡(luò )生態(tài)系統。這使得工程團隊能夠在物理精確的虛擬環(huán)境中設計、模擬和優(yōu)化工廠(chǎng)，實(shí)現早期問(wèn)題檢測，并創(chuàng )建更智能、更可靠的設施。

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“十多年來(lái)，雅各布斯公司一直使用數字孿生技術(shù)為其水和交通客戶(hù)服務(wù)——徹底改變了我們設計、建造、運營(yíng)和維護關(guān)鍵基礎設施的方式，”雅各布斯執行副總裁 Koti Vadlamudi 表示。

“現在，人工智能數據中心正在被建設和智能設計，利用數字孿生——創(chuàng )建精確的實(shí)時(shí)物理基礎設施副本，以預測潛在問(wèn)題、優(yōu)化運營(yíng)并積極影響能源消耗——確保我們社區更加互聯(lián)和可持續的未來(lái)?！?/p>

這在葡萄牙 SINES DC 校園由 Start Campus 使用，為一個(gè) 1.2GW 人工智能規模的數據中心，該數據中心完全由可再生能源供電，并采用零水冷卻系統。在澳大利亞，該公司正在與量子計算初創(chuàng )公司 PsiQuantum 合作，進(jìn)行主規劃、方案設計和工程服務(wù)，用于開(kāi)發(fā)其中最大的公用事業(yè)規模、容錯量子計算機之一。

德州電子、富士康和緯創(chuàng )也使用數字孿生技術(shù)為其電子工廠(chǎng)服務(wù)。結合通用場(chǎng)景描述（OpenUSD）和英偉達 Omniverse 庫和藍圖，用于數字孿生，正在加速工廠(chǎng)中使用的自主機器人和機器人隊的開(kāi)發(fā)、測試和驗證。

在其臺灣工廠(chǎng)，富士康工程師依靠由 OpenUSD、西門(mén)子和 Omniverse 技術(shù)開(kāi)發(fā)的 Fii 數字孿生平臺，設計和模擬機器人工作單元、裝配線(xiàn)和整個(gè)工廠(chǎng)布局。

這些數字孿生連接到物料控制系統，并使用 Autodesk Flexsim、Nvidia cuOpt 和 Nvidia Isaac Sim，使工程師能夠模擬和動(dòng)態(tài)優(yōu)化物料、設備、自主移動(dòng)機器人（AMR）、自動(dòng)導引車(chē)以及其他機器人和人類(lèi)的流動(dòng)。

標準數字孿生模型允許設計和計劃快速遷移，并輕松重新配置以用于新的工廠(chǎng)部署。使用 Omniverse Blueprint for AI 工廠(chǎng)數字孿生，富士康可以在液冷 POD 中模擬和測試 GB200 Grace Blackwell 超級芯片，以復制 AI 工廠(chǎng)的條件。

類(lèi)似地，Wistron 數字孿生（WiDT）平臺使用來(lái)自 Autodesk、Cadence 和 Microsoft 的軟件，并利用 Nvidia Omniverse 庫。將 WiDT 平臺連接到生成式 AI 工具以及表面貼裝技術(shù)（SMT）機器和車(chē)間控制系統中的實(shí)時(shí)數據，使運營(yíng)團隊能夠可視化實(shí)時(shí)儀表板，以快速診斷和提高機器和工廠(chǎng)的性能。