工業元宇宙已經來臨，並成為製造業的殺手級應用
過往，當BMW要改裝工廠生產新車時，工程師只能派人親身飛到工廠，實地推動車架穿過生產線，記錄任何阻礙或問題。如今，流程工程師只需利用模擬技術，將汽車的3D模型送入與真實工廠幾乎一模一樣的數碼雙生工廠中，任何錯誤都能在生產線搭建前被發現，大大節省時間與成本。
這就是工業元宇宙的威力。忘記馬克·祖克伯在2021年將Facebook更名為Meta時所設想的，讓虛擬化身參與遠程會議或與遙遠朋友玩撲克的消費者版元宇宙；現在元宇宙的殺手級應用其實出現在製造業。
根據世界經濟論壇報告，消費者版元宇宙雖然遇上瓶頸，但工業元宇宙預計到2030年全球市值將達1000億美元。這裡的元宇宙概念，是指模擬技術、感應器、擴增實境和3D標準的融合。德勤英國區AI策略與創新主管Varvn Aryacetas更喜歡稱之為空間計算，他說：「這是連接物理世界與數碼世界的橋樑。」這包括虛擬實境培訓、數碼產品設計和工廠等實體空間的虛擬模擬。
2022年，遊戲圖形巨頭Nvidia推出了Omniverse，一套用於建造模擬、運行數碼雙生和推動自動化的平台，成為工業元宇宙的基礎。「這是一項通用技術，可以用於各種用途，」Nvidia Omniverse及模擬技術副總裁Rev Lebaredian表示，「在電腦模擬中重現真實世界，對很多事情都非常有用，更是打造自主系統的關鍵。」
美國家居連鎖Lowe’s利用這平台在數碼雙生中測試新店鋪佈局，英國著名建築事務所扎哈·哈迪德建築師事務所則創建虛擬模型供遠程協作；亞馬遜模擬倉庫訓練虛擬機械人，再派真實機械人上陣；BMW更為旗下所有工廠打造虛擬模型，包括位於匈牙利Debrecen的新廠房，都是先在虛擬環境中規劃和測試，再動工建設。
BMW為模擬整個生產過程，將汽車、設備甚至工作人員的3D模型放進虛擬工廠中。這些元素採用由皮克斯開發的開源文件格式Universal Scene Description（OpenUSD），Omniverse則為虛擬模型提供技術基礎，BMW自行開發軟件層進行擴展，虛擬工廠專家Matthias Mayr解釋。Mayr說：「想像一下，若一個工廠由一端走到另一端要半小時，那這個模型就非常龐大。」因此BMW選擇了遊戲公司技術，因為他們懂得如何即時渲染可行走的場景。早期版本的虛擬工廠甚至配備了類似遊戲的WASD鍵盤導航，但後來改用類似Google街景的點擊式介面，讓任何人都能輕鬆探索。
BMW也利用Omniverse協作設計汽車和客製化視覺化，但最重要的功能是模擬生產線。新車型意味著新組裝流程，但改裝工廠是一項艱鉅任務。過去，關鍵資訊分散於不同部門：生產團隊熟悉組裝流程，外部供應商掌握零件規格，建築師有詳細樓宇圖紙，延誤和錯誤往往令成本激增。Lebaredian說：「問題越遲發現，損失越大。」
現在，所有問題都在虛擬環境中解決，數據集中標準化管理。但仍需人手實地掃描工廠，利用激光掃描器捕捉空間點雲數據，設計工程師亦需為汽車組裝每個階段建構3D模型。這種細緻程度讓BMW能模擬組裝流程，包括機械人、機器以至人工操作，因為公司有員工組裝某零件所需時間的數據。
目標是避免錯誤——「那台機器到底能否放在那裡？」——同時提升效率，例如將零件架移近某工作站，減少工人走動步數。Mayr說：「你可以先優化流程，令首批生產更高效，建設階段錯誤更少，更加穩妥。」
既然Omniverse是Nvidia平台，AI自然是下一步。BMW已開始引入生成式AI協助導航龐大虛擬模型，因為找尋虛擬工廠中特定位置有時仍需向專家問路。未來目標是用AI優化生產線，「因為數據覆蓋不止一個工廠，AI能提出更好建議，讓一處工廠的經驗輕鬆應用於其他」，Mayr說。
至於機械人和其他自主系統，Omniverse提供數碼空間讓它們先行測試，亦能透過模擬生成合成訓練數據，就像無人駕駛汽車系統利用AI生成的虛擬影像訓練一樣。Lebaredian指出：「真實世界的經驗大部分會來自模擬，而非真實世界。」
Aryacetas預言，工業元宇宙最大影響將是實體或具身AI，也就是機械人。他說：「機械人尚未完全成熟，但正迅速學習理解周遭的物理世界，而這正是基於空間計算技術的推動。」
元宇宙的未來，不是虛擬世界中的化身，而是數碼雙生教導工業機械人勇敢踏入現實世界。
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評論與啟示
這篇報導深刻揭示了元宇宙技術如何在工業領域掀起一場革命，尤其是在製造業的應用。過去我們對元宇宙的想像多停留在娛樂和社交層面，然而，真正的商業價值和技術突破卻可能在工業元宇宙中爆發。
BMW利用虛擬工廠模擬生產線，不僅能大幅降低誤差和成本，還能加速新產品導入，這種「先虛擬後實體」的做法，正是工業4.0和智慧製造的核心。更重要的是，結合AI和數碼雙生的空間計算，未來的製造業將不再是單純的機械操作，而是智能自動化和智慧決策的結合體。
Nvidia的Omniverse平台成為這一切的技術基石，展示了遊戲技術與工業應用融合的巨大潛力。這同時也提醒我們，跨界融合（如遊戲開發與製造業）將成為未來科技發展的重要趨勢。
然而，這也帶來了新的挑戰，例如數據安全、標準化以及人機協作的複雜性。如何確保數據準確、保護企業機密，以及讓工人能順利過渡到數碼化工作環境，都是企業必須面對的問題。
總括而言，工業元宇宙的崛起不僅是技術升級，更可能重新定義製造業的運作模式。香港作為國際金融及科技城市，若能抓緊這波工業數碼轉型浪潮，推動本地製造業與元宇宙技術結合，將有機會在全球新工業革命中佔有一席位。未來，元宇宙與AI不再是遙遠虛幻的概念，而是實實在在改變生產力與經濟結構的關鍵力量。
以上文章由特價GPT API KEY所翻譯及撰寫。而圖片則由FLUX根據內容自動生成。
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