Cómo OpenUSD y los Gemelos Digitales Impulsan la IA Industrial y Física

por James McKenna

Las inversiones en IA industrial y IA física están impulsando el aumento de la demanda de gemelos digitales en todos los sectores.

Estas réplicas virtuales físicamente precisas de entornos, instalaciones y procesos del mundo real no solo ayudan a los fabricantes a agilizar la planificación y optimizar las operaciones, sino que también sirven como campo de entrenamiento para garantizar que los agentes de visión de IA, los vehículos autónomos y las flotas de robots puedan operar de forma segura, eficiente y confiable.

La creación de entornos de simulación físicamente precisos que permiten que la IA física se adapte sin problemas al mundo real suele requerir un esfuerzo manual considerable. Sin embargo, con los últimos avances en OpenUSD, un potente estándar abierto para describir y conectar mundos 3D complejos, junto con mejoras en renderizado, reconstrucción neuronal y world foundation models (WFMs).Con estas tecnologías, los desarrolladores pueden acelerar la construcción de gemelos digitales a gran escala.

Acelerando el Desarrollo de Gemelos Digitales y de la IA Física

Para acelerar el desarrollo de gemelos digitales y de la IA física, NVIDIA anunció en la conferencia SIGGRAPH de este año nuevas investigaciones, bibliotecas NVIDIA Omniverse, wfm NVIDIA Cosmos e infraestructura de IA avanzada, que incluye servidores NVIDIA RTX PRO y NVIDIA DGX Cloud.

  • Los últimos kits de desarrollo de software de Omniverse conectan MuJoCo y Universal Scene Description (OpenUSD), que permiten a más de 250.000 desarrolladores de aprendizaje robótico en MJCF, los robots se simulan en varias plataformas.
  • Las bibliotecas y modelos de IA de Omniverso NuRec posibilitan el uso del RTX con ray-tracing en Omniverse con 3D Gaussian splatting, permitiendo a los desarrolladores capturar, reconstruir y simular el mundo real en 3D utilizando datos de sensores.
  • NVIDIA Isaac Sim 5.0 y Isaac Lab 2.2, frameworks de código abierto para simulación y aprendizaje de robots, ya están disponibles en GitHub. Isaac Sim incluye renderización neural NuRec y nuevos esquemas OpenUSD para robots y sensores, con el objetivo de reducir la brecha entre la simulación y la realidad.
  • Los Cosmos WFMs, incluido el Cosmos Transfer-2 y NVIDIA Cosmos Reason proporcionan avances significativos en la generación de datos sintéticos y el razonamiento para el desarrollo de la IA física.
  • Los avances de investigación de NVIDIA en renderización y generación de materiales asistida por IA ayudan a los desarrolladores a escalar el desarrollo de gemelos digitales.

Crecimiento del Ecosistema OpenUSD

OpenUSD sirve como un ecosistema fundamental para el desarrollo de gemelos digitales e IA física, permitiendo a los desarrolladores integrar datos industriales y 3D para crear gemelos digitales físicamente precisos.

El Alliance for OpenUSD (AOUSD) recientemente dio la bienvenida nuevos miembros generales, entre ellos Accenture, Esri, HCLTech, PTC, Renault y Tech Soft 3D. Estas incorporaciones refuerzan el crecimiento continuo de la comunidad OpenUSD y su compromiso de unificar los workflows 3D en diversas industrias.

Para satisfacer la creciente demanda de conocimientos especializados en OpenUSD y gemelos digitales, NVIDIA ha lanzado un nuevo programa de certificación de desarrollador OpenUSD reconocido por la industria y una trayectoria de aprendizaje sobre gemelos digitales gratis.

Desarrolladores que Crean Gemelos Digitales

Líderes de la industria, incluidos Siemens, Sight Machine, Rockwell Automation, EDAG, Schaeffler, Amazon Devices & Services y Vention están construyendo soluciones de gemelos digitales con bibliotecas Omniverse y OpenUSD para habilitar la transformación con IA industrial y física.

El Teamcenter Digital Reality Viewer de Siemens permite a los ingenieros visualizar, interactuar y colaborar en gemelos digitales fotorrealistas a una escala sin precedentes. Estos esfuerzos permiten revisiones de diseño más rápidas, minimizando la necesidad de prototipos físicos.

Schaeffler construyó una plataforma gemela digital que integra datos críticos de planificación y producción para permitir que sus equipos simplifiquen la planificación, así como simulen y optimicen fábricas, máquinas y workflows.

La plataforma del Agente Operador de Sight Machine combina datos de producción en tiempo real, recomendaciones basadas en IA y gemelos digitales para brindar visibilidad de la producción en tiempo real y permitir decisiones más rápidas e informadas para los equipos de operaciones de fábrica.

La plataforma Emulate3D Fabric Test de Rockwell Automation permite a los fabricantes crear gemelos digitales a escala de fábrica, basados ​​en principios físicos, para simular, validar y optimizar sistemas autónomos y de automatización a gran escala.

La plataforma de gemelos digitales industrial de EDAG ayuda a los fabricantes a mejorar la gestión de proyectos, optimizar los diseños de producción, capacitar a los empleados e implementar un control de calidad basado en datos.

Schaeffler construyó una plataforma de gemelos digitales que integra datos críticos de planificación y producción para permitir que sus equipos simplifiquen la planificación, así como simulen y optimicen fábricas, máquinas y workflows.

Amazon Devices & Services utilizan los gemelos digitales para entrenar brazos robóticos para reconocer, inspeccionar y manipular nuevos dispositivos. Las acciones robóticas pueden configurarse para fabricar productos basándose únicamente en el entrenamiento realizado en simulación, incluyendo las etapas de ensamblaje, prueba, empaquetado y auditoría.

Vention utiliza las tecnologías de robótica, IA y simulación de NVIDIA (incluidas las bibliotecas Omniverse, Isaac Sim y hardware Jetson) para ofrecer soluciones de automatización y gemelos digitales plug-and-play que simplifican y aceleran la implementación de sistemas de manufactura inteligente.

Conéctese al Mundo de OpenUSD

Para aprender más sobre OpenUSD y cómo desarrollar aplicaciones gemelas digitales con las bibliotecas Omniverse, toma cursos gratuitos que forman parte de la nueva ruta de aprendizaje de gemelos digitales y consulta el tutorial complementar del Kit Omniverse y una guía práctica para desplegar aplicaciones basadas en Kit Omniverse a gran escala.

Mira la repetición del Discurso Especial de Investigación de NVIDIA en SIGGRAPH. Además, prueba Omniverse NuRec en Isaac Sim y CARLA y aprende más sobre Isaac Sim.

Explora el Foro de la Alliance for OpenUSD y el sitio web de AOUSD.

Imagen destacada cortesía de Siemens, Sight Machine.