数智制造新引擎:构建时空一致的仿真数字孪生与AI业务平台

DataMesh 是一家专注模拟数字孪生（Simulation Digital Twin）平台开发与服务的高新技术企业，致力于利用数字孪生、空间计算及人工智能技术，帮助企业革新工作流程，赋能一线工作者。DataMesh 主要聚焦亚太地区，在制造、建筑和设施管理行业拥有超过 500 家客户。

DataMesh FactVerse 是 DataMesh 自主研发的数字孪生平台，旨在帮助企业以低成本构建数字孪生，并通过对业务流程的监控与模拟，优化生产流程，节省成本。同时，FactVerse 平台还提供一系列开箱即用的业务工具，借助 AR/VR 等技术，帮助一线员工更直观地了解设备工作原理与运行情况，从而提高工作效率。FactVerse 平台能够赋能制造业产品全生命周期，覆盖生产制造、设备运维、员工培训等关键环节，显著提升企业的运营效率。

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多重挑战并存，未来制造何去何从

制造业行业挑战

制造业企业正在面临一系列亟待解决的挑战：

工人技能短缺：人口结构的变化带来了劳动力短缺，一线员工经验传递困难，企业培养成熟工人成本高。在制造业出海的过程中，语言和文化差异也成为了培训效率的阻碍。

运营效率低下：现代生产的复杂性要求企业具备更高的运营能力，但数据孤岛问题普遍存在，企业往往难以将分散的生产数据进行有效整合与利用，缺乏时空一致性的数据支持，无法实现数据驱动的业务优化。

数字孪生部署的挑战

为了更好地应对行业挑战，促进生产力的提升，数字孪生技术在工业制造领域逐渐获得广泛应用，但其部署和应用过程中仍然面临着许多技术性难题：

孪生场景开发成本高：传统的数字孪生场景开发往往涉及较高的技术门槛和人力成本，且难以根据业务需求的变化灵活调整。

数据融合与映射难题：企业生产数据来源广泛，不同生产系统中储存的数据格式各异，如何有效整合这些数据，并将其准确映射至 3D 模型，实现虚实融合的动态运转，是一个关键难题。而且，要实现实时、物理精确的 3D 仿真与映射，需要强大的算力来支撑。

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NVIDIA Omniverse + FactVerse：

时空一致的高品质仿真数字孪生

与 AI 业务平台

DataMesh 将 FactVerse 与 NVIDIA Omniverse 的能力深度整合，打造了面向工业场景的高品质数字孪生解决方案，帮助制造业企业快速构建时空一致的数字孪生平台，推动一线业务的优化与增长。

▲ 解决方案架构图

在该解决方案中，FactVerse 和 Omniverse 各自发挥核心优势。FactVerse 专注于数字孪生场景与模拟运行逻辑的构建，以及数据的整合处理，为实现虚实映射和数据驱动奠定基础。而 Omniverse 则在此基础上，为孪生场景提供更优质的渲染效果，并借助 NVIDIA Isaac 实现更精准的工业物理仿真，同时通过 NVIDIA NIM 强化 AI 能力的应用。

未来，通过 Omniverse 与 NVIDIA Cosmos 世界基础模型（World Foundation Models）进行连接，将进一步增强多重工业元宇宙的模拟、生成能力，为生产运营的 AI 优化、工业机器人的 AI 训练提供更为强大的平台级支持。

利用 FactVerse 创建数字孪生场景

多源数据接入与处理：FactVerse 的数据融合引擎 DFS 能够接入来自不同生产系统的数据，对数据进行处理以确保其时空一致性，为业务的模拟优化提供有效的数据基础。

零代码孪生场景创建：利用零代码设计器 FactVerse Designer，一线人员可以自行导入 3D 模型并创建数字孪生场景，编辑孪生体运行逻辑，并为孪生体绑定驱动其运转的数据，大幅简化了开发流程，节省开发时间。

云端模拟与协作：FactVerse 提供数字孪生的云端模拟运行环境，支持多人协同操作。

▲ FactVerse Designer 编辑场景

借助 NVIDIA Omniverse

和 NVIDIA RTX GPU加速物理 AI 构建

高品质渲染：通过 OpenUSD 作为数据中转，FactVerse 可以将数字孪生数据送入 NVIDIA Omniverse，实现高品质渲染。同时，Omniverse 的远程渲染能力支持在浏览器中呈现大型 3D 场景，使交互与协作更加便捷。

更准确的物理仿真：在 NVIDIA Isaac 中进行物理仿真，并将结果返回至 FactVerse 参与数字孪生运算，使数字孪生的运行更加真实。

AI 助力优化：借助 NVIDIA NIM，企业可以轻松部署大模型和小模型，结合企业知识库和数字孪生数据，为一线员工提供智能检索、智能指导等 AI 助手服务，提升工作效率。

GPU 加速：得益于NVIDIA RTX 5880 Ada GPU强大的视觉计算性能，能够在 Omniverse 中能够实现更快、更高质量的渲染，对工业资产、流程或环境等大型仿真提供强有力支持，帮助企业打造物理准确的数字孪生和虚仿真场景。

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释放数字孪生潜能赋能未来制造

借助 NVIDIA Omniverse 和 RTX 与 DataMesh FacVerse 的高效结合，为制造业企业数字化转型提供了虚实融合的解决方案，能够帮助企业以低成本打造设备、流程和设施的数字孪生，助力企业提升效率，创造价值。

简单高效的部署方式，长期持续的业务价值

从技术层面来看，该解决方案降低了数字孪生的部署门槛，缩短了开发时间。FactVerse 解决了数字孪生场景构建和数据融合的难题，凭借零代码设计器的便捷性，孪生体和孪生场景可无限复用，并根据业务需求灵活调整，长期来看，开发成本逐步下降，投入产出比持续递增，形成良性循环。

同时，极大提升了用户体验。由于 FactVerse 创建的数字孪生并不依赖于渲染引擎，与 Omniverse 的对接非常顺畅，通过 Omniverse 和 RTX GPU 的高品质渲染，用户能够获得更真实的视觉效果和更自然的交互体验。

从业务应用角度来看，具备时空一致性的数字孪生平台实现了真正的数据驱动，并将 AI 能力更好地整合进业务场景，通过对真实业务的模拟和 AI 的应用，该平台能够为制造业企业在生产制造、设备运维、员工培训等重点环节带来显著价值。

优化生产制造流程

基于 FactVerse 和 Omniverse 打造的时空一致的数字孪生平台，企业可以实现更直观的生产监控和更精准的业务模拟，从而优化生产流程，提升运营效率。

在产线规划阶段，企业可以根据生产计划和工艺组合等条件，在虚拟世界中进行布局模拟，包括设备干涉、AGV 运行路线等，从而推演出最佳方案，避免在现实世界中反复调整，节省大量成本。

在生产过程中，借助 1:1 的数字孪生及实时数据映射，一线人员能够高效识别生产薄弱环节，结合时间和空间信息快速定位问题。同时，通过生产流程的模拟，企业可以验证生产计划，辅助生产排程，进一步优化生产效率。

未来，通过基于真实业务的数字孪生，AI 的应用也将更加深入。例如，利用数字孪生数据进行 AI 训练，将为自动驾驶、机械手等前沿技术提供更丰富的训练环境，为生产优化带来更强大的助力。