流程仿真与虚拟规划 Background
解决方案

流程仿真与虚拟规划

在虚拟环境中完成物理流程决策

使用 FactVerse Designer 对比布局、建模运营流程、开展虚拟试验,并将必要场景连接到物理与机器人仿真,在现场变更前完成关键决策。

核心能力

连接数据、流程与现场执行,帮助团队理解上下文、快速行动并保留可追溯记录。

布局与流线规划

在 FactVerse Designer 中构建生产单元、包装线、仓储分区、物料路径、作业区域和运营约束。

场景编排与方案对比

表达人员、设备、物料、工位、时间和作业步骤,并在同一空间与运营上下文中比较多个方案。

数据驱动的虚拟试验

当方案需要与实际运营条件对照时,将选定的实时、历史或工程数据接入仿真场景。

基于物理的验证

通过 OpenUSD 和 NVIDIA 仿真技术扩展运动、碰撞、摆放、接触和物料交互场景,并按决策需求选择合适的仿真深度。

机器人与 Physical AI 准备

根据项目需要,将结构化场景和 SimReady 资产复用于 Isaac Sim、Isaac Lab 或 Newton 工作流,支持机器人测试、学习和 sim-to-real 准备。

可复用的执行上下文

将确认后的场景、假设、流程和可视化证据延续到工程评审、培训、实施和后续优化。

应用场景

覆盖培训、巡检、维护、运营复核等可落地场景。

包装工艺验证

包装工艺验证

在实体试验或自动化改造前,检查包装移动、间距、摆放、设备交互和人员步骤。

生产布局规划

生产布局规划

在投入真实设施变更前,对比产线、工位、缓冲区、通行区域和物料流方案。

仓储与厂内物流规划

仓储与厂内物流规划

针对拟议运营方案评估分区、路径、拣选流程、暂存区域、车辆运动和资源配置。

虚拟试验与调试准备

虚拟试验与调试准备

预演流程顺序、设备交互和操作程序,让团队带着一致的假设和清晰的测试计划进入现场。

机器人场景与任务准备

机器人场景与任务准备

为机器人测试、合成数据、策略学习和 sim-to-real 验证准备可复用的工厂上下文与任务场景。

在实体变更前完成关键决策

布局图、表格和静态模型能够呈现设备位置,却很难展示人员、机器、物料、时间和空间在运营中的相互影响。等待点、通行冲突、不合理交接和物理行为问题,常常在设备、工装或现场施工已经投入后才被发现。

流程仿真与虚拟规划使用 FactVerse Designer 将这些假设转化为可审查的运营场景。团队可以比较方案、开展虚拟试验,并判断哪些问题需要进一步的物理、工程或机器人验证。

从源数据到虚拟试验

  1. 定义决策问题 - 明确需要回答的布局、流程、交互、产能或机器人问题,以及所需证据。
  2. 准备场景 - 在 FactVerse Designer 中构建设施、设备、作业区域、路径、物料和约束。
  3. 建模流程 - 加入参与者、状态、时间、顺序、交接和场景变量。
  4. 连接相关数据 - 当历史、实时或工程数据需要影响假设与对比时,通过 Data Fusion Services 接入。
  5. 运行并比较 - 对比流程、等待、通行、碰撞、摆放、资源使用和运营可行性。
  6. 按需提高仿真深度 - 根据任务将选定问题扩展到 OpenUSD、Omniverse、Isaac、PhysX 或 Newton 工作流。
  7. 准备执行 - 将确认后的场景、假设、证据和测试计划交付工程、实施、培训或机器人团队。

各技术层如何协同

FactVerse Designer 是场景编排和规划环境,负责构建空间场景、流程逻辑、方案变量和可复用的运营上下文。OpenUSD 为结构化场景和 SimReady 资产提供可组合的交换基础。NVIDIA Omniverse 目前以加速库、微服务、SDK 和 API 的形式提供,可为工业与 Physical AI 应用增加渲染、物理、存储和集成能力。

在机器人方向,Isaac Sim 和 Isaac Lab 将流程扩展到机器人仿真、合成数据和学习。PhysX 支持运动、碰撞和接触等物理行为。Newton 为机器人学习与开发提供可扩展的 GPU 加速物理基础。项目只选择决策和验证计划真正需要的技术层。

规划、物理与工程证据

不同问题需要不同仿真深度。早期布局和流程决策可能只需要几何、路径、时间和离散行为;运动、碰撞、接触或摆放问题需要基于物理的行为;涉及安全、结构、热、流体或受监管决策时,还需要结合工程分析、实测数据、专业工具和实体试验。

项目先确定验收范围,再选择能够为该决策提供有效证据的场景细节、求解器、标定数据和对比方法。

典型应用方向

  • 包装单元与物料交互
  • 产线和工位布局
  • 仓储分区、拣选、暂存和车辆运动
  • 安装或调试前的虚拟试验
  • 操作顺序复核与培训准备
  • 机器人场景生成、合成数据和 sim-to-real 准备

让场景服务于后续工作

经过验证的场景可以继续用于设计评审、相关方沟通、作业说明、操作员培训、自动化规划和机器人开发。后续团队可以复用同一设施上下文、资产身份、假设和确认后的方案,无需重新搭建环境。

公开项目实践

DataMesh 已公开展示与震雄集团开展的产线规划、与 Gyro开展的厂内物流自动化验证,以及结合 NVIDIA Omniverse的仿真数字孪生工作。每个客户场景都需要单独确定仿真深度、验收方法和预期结果。

从一个决策和一个代表性场景开始

有效的试点应聚焦一项真实的近期变更、具有代表性的资产、双方确认的假设和明确的验收方式。DataMesh 与客户可以据此验证场景流程、方案逻辑、数据输入、仿真深度、对比证据和后续交付,再扩展到更大的产线、设施或机器人项目。

常见问题

FactVerse Designer 负责场景组合、布局规划、流程逻辑、行为和方案编排。当项目需要数据接入、渲染、物理或机器人仿真时,再由其他 DataMesh 与 NVIDIA 技术扩展该场景。

OpenUSD 为场景和资产提供可组合的基础。NVIDIA Omniverse 的加速库、微服务、SDK 和 API 可以为指定流程增加渲染、物理、存储和应用集成能力,Designer 继续承担规划与场景编排。

PhysX 用于刚体运动、碰撞和接触等物理行为;Isaac Sim 与 Isaac Lab 用于机器人仿真和学习;Newton 可用于可扩展的 GPU 加速机器人物理。项目根据任务和验证证据选择技术组合。

仿真深度取决于几何、材料假设、求解器、标定数据和待验证决策。团队会定义验收范围,并在关键决策需要时与工程计算、实测数据或实体试验对照。

聚焦式试点通常包括具有代表性的场景、明确的方案、假设、对比结果、可视化证据,以及连接工程、培训、自动化或机器人工作的后续计划。

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