製造業
鴻海科技集團運用數位孿生開發物理 AI 驅動的智慧工廠
Foxconn
目標
鴻海科技集團是全球最大的電子產品製造商，正在重塑為工業數位革命打造全球最先進產品的方式。該公司運用 NVIDIA Omniverse™ 函式庫和 Universal Scene Description (OpenUSD) 驅動且符合物理定律的數位孿生來設計、部署及管理複雜的大量生產設施，包括生產 NVIDIA GB200 Grace™ Blackwell 超級晶片系統的工廠。鴻海科技集團的 Fii Omniverse 數位孿生 (FODT) 平台運用 NVIDIA Omniverse 函式庫，建立完整的工廠虛擬複本。這樣一來便能在該公司全球業務版圖實現模擬驅動的設計、即時監控，以及最佳化的營運方式。
鴻海科技集團運用 Omniverse 推動產業轉型，範圍包括：
- 運用 NVIDIA PhysicsNeMo AI 模型，將用於熱分析的計算流體動力學 (CFD) 模擬加速 150 倍，原本需耗費數小時，現在幾分鐘便能完成。
- 透過標準化通用場景描述 (OpenUSD) 技術建構的數位孿生資產，在全球工廠快速移轉完整的生產線。
- 實際部署前，先在 NVIDIA Isaac Sim™ 透過模擬驅動的設計與評估強化機器人作業。
- 透過將模擬以及材料控制系統與 NVIDIA cuOpt™連結，實現最佳化的動態 AGV 路徑。
- 透過數位孿生即時監控生產關鍵績效指標 (KPI)，提高營運可視性，讓團隊能更快速因應潛在問題。
連結實體與虛擬世界，提升工廠規劃效能
現代電子產品製造的複雜度前所未見。在多個全球廠房建置、最佳化及管理大規模生產線，耗時且需要動用大量資源。
工廠設計、配置評估、機器人程式設計、物流規劃與環境分析的傳統方法，往往緩慢、封閉，而且運算成本高昂。傳統方法限制了製造商的各項能力，包括執行即時分析、將營運動態最佳化，或是在設施之間複製最佳實務。
鴻海科技集團需要統合的平台將實體和虛擬世界連接起來，才能準確模擬新工廠設計的運作情況。他們需要的解決方案，必須在整個工廠生命週期加速迭代、改善協作以及支援資料導向決策。
「我們認為，從實現收益的時間、工廠建置與工廠規劃的角度來看，時間可以縮短 50% 左右。我們可以在虛擬環境為所有東西建模，確保一切恰到好處且順暢無礙，然後再部署設備。」
鴻海科技集團
Fii Robotic Group 總經理
Leo Guo
Foxconn
虛擬工廠提供可據以行動的深入解析
FODT 平台正翻轉鴻海科技集團設計及營運工廠的方式。FODT 運用 NVIDIA Omniverse 函式庫與微服務，建置及營運鴻海科技集團智慧工廠的數位孿生，並將真實世界的資料轉化為洞察與實際成果。FODT 平台連結虛擬工廠與真實應用情境的營運資料，並且將製造執行系統 (MES)、生產現場管制系統 (SFC)，以及自動化系統提供的關鍵指標整合至儀表板。
加速工廠部署
鴻海科技集團運用 FODT 與標準化 USD 資產，以虛擬方式組裝整條生產線，順利在全球廠房之間快速移轉及複製配置 (例如從台灣轉到墨西哥)。新工廠啟動與擴廠於是得以大幅加速。
模擬廠房等級氣流
NVIDIA PhysicsNeMo 是一套用於物理資訊機器學習的架構，可大幅縮短模擬時間，使計算流體力學 (CFD) 模擬速度最高可達傳統方法的 150 倍。深入的熱解析原本需要數小時，現在幾分鐘便能完成，協助工廠能在營運過程即時做出決策。
鴻海科技集團將 NVIDIA PhysicsNeMo 與 Omniverse 整合，使用傳統 CFD 求解器 (例如 Cadence) 產生的資料訓練 AI 模型。這種方法可直接在數位孿生中執行近乎即時的熱模擬 (例如資料中心 POD 冷卻模擬)，將運算時間從數小時大幅縮短至數分鐘。
最佳化的自動化與機器人技術
鴻海科技集團在 FODT 平台模擬機器人工作站與自動導引車 (AGV) 物流，可在進行實體硬體資本投資前，設計出更安全高效的配置與作業方式。
利用 Isaac Sim、Isaac Lab、FoundationPose 模型與 NVIDIA cuMotion™ 模擬及微調鎖緊螺絲和插入電纜這類複雜的機器人任務，實現無碰撞的路徑規劃。
鴻海科技集團也正探索將人形機器人整合至營運流程中，並使用 NVIDIA Isaac GR00T 進行開發。
可據以行動的營運深入解析
鴻海科技集團還採用 NVIDIA Metropolis，透過用於影片搜尋與摘要的 NVIDIA AI Blueprint 打造影片分析 AI 代理，負責監控工廠現場。AI 代理會分析影片片段，為各種情境提供深入解析，舉例而言，偵測到未經授權進入禁區的情況。使用者可透過聊天介面與影片互動，或根據分析結果自動製作管理階層要求的報告。
管理者還可以身歷其境的方式探索生產線，同時監控效能及立即解決問題。
智慧工廠的 AI 模型
鴻海科技集團開發 NVIDIA NeMo™ 驅動的 AI 平台 FoxBrain，推動智慧工廠的願景。FoxBrain 僅耗時四週便完成訓練，並針對繁體中文進行最佳化，成為台灣首個具備先進推理能力的大型語言模型。FoxBrain 最初是為自家工廠所設計，可在鴻海科技集團的智慧製造、智慧城市與電動車平台，增強資料分析、決策與自動化。該模型的高效訓練策略側重於最佳化的資源利用率，模擬時間、資源最佳化與製造流程因而大幅改善。
Foxconn
加速美國運算製造業發展
鴻海科技集團正在美國德州休士頓興建一座先進設施，工程師運用 Siemens 以 NVIDIA Omniverse 函式庫開發的全新數位孿生技術堆疊，在施工前以虛擬方式完成所有機械、電氣及管線系統的組裝與驗證。
這種「工廠原生數位化」方法接著運用 Mega NVIDIA Omniverse Blueprint 與開放原始碼 NVIDIA Isaac Sim 架構，設計、模擬、訓練及驗證 AI 驅動的機器人群。這些機器人將與工廠員工協同作業，共同製造 NVIDIA AI 基礎架構系統。
數位孿生驅動的新一代智慧工廠
鴻海科技集團的 Fii Omniverse Digital Twin (FODT) 平台正翻轉工廠設計與營運方式。
標準化 USD 資產庫與 FODT 方法論，可在全球廠房之間快速移轉與複製生產線，加速工廠部署。這樣一來，大幅縮短了新工廠啟動與擴廠流程所需的時間。
數位孿生功能為即時生產 KPI 提供沉浸式的直覺化監控方式。營運能見度提升，回應整個製造流程問題的速度也更快。
這些技術與方法論為鴻海科技集團的智慧工廠奠定了基礎。數位孿生、AI 與模擬技術整合，可支援先進的工廠建模、模擬、規劃與營運管理，讓鴻海科技集團在製造創新方面居於領先地位。
瞭解 NVIDIA Omniverse 與 NVIDIA AI 平台技術如何協助您自行打造工業數位孿生，實現營運方式轉型。