助攻智能工厂数字化！英伟达用生成式AI利器优化质控流程
芯东西（公众号：aichip001）
作者 | ZeR0
编辑 | 漠影
芯东西5月29日报道，今日，英伟达（NVIDIA）创始人兼CEO黄仁勋在台北电脑展COMPUTEX 2023上发表主题演讲，并公布涉及英伟达视觉AI框架Metropolis、Omniverse平台及Isaac Sim机器人模拟器的一系列新进展。
黄仁勋宣布，超过50家制造业巨头和工业自动化供应商正在使用英伟达Metropolis打造数字化流程。英伟达还与全球最大的营销服务机构WPP合作，在Omniverse中创建数字广告内容引擎。
一、将AI引入工业 数字化，可节省大量成本
据估计，全球电子制造业总值46亿美元的制造业，工厂数量超过1000万家工厂。
全球电子制造商正在使用一种全新的综合参考工作流程推进其工业数字化工作。在广泛合作伙伴网络的支持下，该工作流程结合了英伟达用于生成式AI、3D协作、仿真和自主机器的技术，可帮助制造商规划、构建、运营和优化其工厂。
这些企业通过Omniverse和生成式AI的API接口，以连接其设计和制造工具，从而构建工厂数字孪生。他们还使用英伟达Isaac Sim模拟和测试机器人，并使用视觉AI框架英伟达Metropolis实现光学检测的自动化。
据介绍，全球制造商每年要在质控上花费超过6万亿美元，几乎每条产品线上都采用了缺陷检测手段，而人工检测无法跟上需求。许多制造商采用自动光学检测（AOI）系统帮助进行检测，但这些系统往往误检率较高，做二次手动检测又会造成额外的成本开销。
英伟达Metropolis则是一个工厂自动化工作流程的集合，能够为自动光学检测（AOI）系统等应用开发提供先进的AI平台和工作流程。其最新组件英伟达Metropolis for Factories使得工业技术公司和制造商可以创建定制化的质控系统。
“世界上最大的工业生产物理产品。先用数字化构建它们可节省大量成本。”黄仁勋谈道，英伟达使电子制造商能轻松构建和运营虚拟工厂，将其制造和检验工作流程数字化，并大大提高质量和安全，减少代价高昂的最后一刻意外和延误。
传感器制造商、应用合作伙伴、检测设备制造商和集成合作伙伴等大批专业人士正共同推动英伟达Metropolis合作伙伴生态系统的发展。
二、基于Omniverse和AI，显著优化缺陷 检测
富士康工业互联网、宜鼎国际、和硕、广达、纬创等电子制造商正在使用新的参考工作流程，以优化他们的工作单元和装配线运营，同时降低生产成本，具体用例包括电路板质保检测点自动化、光学检测自动化、建设虚拟工厂、模拟协作机器人、构建及运营数字孪生等。
例如，在全球生产笔记本电脑、智能手机等300种产品的电子制造巨头和硕，正在使用全套Metropolis工作流程，支持印刷电路板（PCB）工厂的模拟、机器人和自动化生产检测。
通过采用Metropolis，和硕能够从小型数据集开始快速更新缺陷检测模型，并使AOI系统的准确率达到99.8%。和硕可使用在Metropolis中的英伟达TAO工具套件访问预训练模型并进行迁移学习，以便运用其经过增强的数据集，建立高精度的缺陷检测模型。
和硕还采用英伟达机器人模拟器Isaac Sim对机械臂进行模拟编程，并对其移动机器人车队性能进行建模；同时采用英伟达DeepStream软件开发套件，将处理多个视频、图像及音频流的吞吐量提高10倍。
此外，英伟达Omniverse Replicator提供的合成数据生成功能可用于模拟缺陷，帮助和硕使用域随机化等技术建立大规模训练数据集。和硕也使用Omniverse运行检测设备的数字孪生，以模拟未来的检测流程，提高生产流程的效率。
另一个例子是广达的子公司达明机器人。它运用英伟达Isaac Sim开发自定义的数字孪生应用程序，以优化对广达生产线的检测。
达明机器人AOI解决方案的独特之处，包括检测摄像头是直接安装在铰接式机器人臂上的，并将GPU集成在机器人控制器上。这种方式使机器人能检查到固定摄像头无法覆盖的产品区域，也能在边缘使用AI即时检测缺陷。
但对机器人运动进行编程非常耗时，开发人员必须确定机械臂的精准位置以及最高效的活动顺序，可能要花费好几天的时间才能确定一项解决方案。而达明使用Omniverse在Isaac Sim中建立了检测机器人和待检测产品的数字孪生，相比对真实机器人进行手动编程，在模拟中对机器人进行编程的花费时间减少了70%以上。
黄仁勋说，达明最终找到了一个可将每次检查周期时间缩短20%的高效解决方案。
收集和标记真实世界的缺陷图像成本高且耗时长，因此达明使用合成数据以提高检查质量，用英伟达Omniverse Replicator框架来快速生成高质量的合成数据集。用这些被精心标注的图像来训练云端的AI模型，能大幅提高模型性能。
有时在检测特别复杂的产品时，需要运行40多个模型去仔细检测产品的各个不同方面。基于英伟达的技术，达明在边缘可以高效率、低延迟地运行几十个AI模型。
三、英伟达与WPP合作，为数字广告打造生成式AI内容引擎
生成式AI正为价值7000亿美元的数字广告行业带来了新机遇。基于英伟达AI和Omniverse的突破性引擎将来自领先软件制造商的创意3D和AI工具连接在一起，以大规模革新品牌内容和体验。
全球最大的营销服务机构英国WPP集团正与英伟达合作，在Omniverse Cloud上构建首个生成式AI内容引擎，使创意团队能够更快、更高效、更大规模地制作高质量的商业内容，同时与客户的品牌保持完全一致。
新引擎连接了3D设计、制造和创作供应链工具的生态系统，包括来自Adobe和Getty Images的工具。在演讲中，黄仁勋展示了创作团队如何将他们的3D设计工具连接起来，在Omniverse中构建客户产品的数字孪生。然后，他们可以凭借在来源可信的数据上训练并使用英伟达Picasso构建的生成式AI工具所提供的内容，快速制作出虚拟场景。WPP客户可使用制作完毕的场景生成大量广告、视频和3D体验，供全球市场和用户在任何网络设备上体验。
WPP首席执行官马克·里德（Mark Read）说，生成式AI正以惊人的速度改变营销世界，WPP与英伟达合作所提供的独特竞争优势是当今市场上其他客户无法获得的，这项新技术将改变品牌为商业用途创建内容的方式，并巩固WPP在为世界顶级品牌创造性应用AI方面的行业领导者地位。
结语：生成式AI正催生大量加速计算需求
黄仁勋在演讲中谈道，加速计算和AI标志着计算的革新，我们正处于一个全新计算时代的转折点，加速计算和AI已经被世界上几乎所有的计算和云公司所采用。如今，有40000家大公司和15000家初创公司使用英伟达技术。
英伟达可用于构建产品数字孪生的Omniverse平台、包含丰富工具套件的先进AI框架Metropolis以及机器人模拟器Isaac Sim，正在帮助多家电子制造商构建更高精度的模型、模拟检测流程，从而提高生产流程效率和生产质量，同时降低成本。