环旭电子借助NVIDIA Omniverse与RTX GPU构建工厂级数字孪生系统

在全球电子制造行业加速向数字化、智能化转型的背景下，企业正面临产线柔性化、运营透明化与决策实时化的多重需求。环旭电子股份有限公司（下称“环旭电子”）是电子设计制造服务的领先厂商，长期致力于推动关灯工厂建设，并已构建起涵盖 IoT 数据采集、大数据分析及可视化看板的数字化基础。

为进一步探索提升产线可视化与异常响应效率的技术路径，环旭电子开展了基于NVIDIA Omniverse、OpenUSD及NVIDIA RTX 5000 Ada GPU的概念验证项目。该项目整合多源模型与实时运行数据，构建了高保真、可交互的工厂级数字孪生系统。借助 NVIDIA 提供的实时渲染与协作能力，环旭电子实现了从静态模型展示到动态生产仿真的技术验证，探索初步展现了提高升产线运营效率与管理决策及时性的潜力，为实现更高水平的智能化生产夯实技术基础。

关灯工厂背后的多重挑战

在关灯工厂逐步推进的过程中，环旭电子虽已部署 IoT 数据采集平台、大数据分析平台及 Dashboard，但产线异常仍依赖邮件、短信通知工程师，再由工程师人工切换至各个平台逐项排查根因，整个过程分散、耗时且过度依赖个人经验。

除此之外，环旭电子早期采用 WebGL+前端渲染的方式，将模型转换为 glTF 格式后在网页中展示。该方式渲染效果差、模型静态化、二次修改困难，难以满足日益复杂的生产可视化需求。不仅转换周期长、渲染效果有限，且模型一旦导入便呈静态，难以随工艺调整快速迭代；同时，前端渲染对本地GPU配置要求高，普通终端难以流畅加载工厂级场景，系统扩展性与用户体验均受到制约。

上述瓶颈使得生产状态难以实时、直观地呈现，阻碍了关灯工厂在异常响应、工艺优化与跨部门协同方面的进一步提升。

NVIDIA Omniverse 与 RTX GPU助力数字孪生升级

为解决传统展示方式的诸多问题，环旭电子引入了 NVIDIA Omniverse 和 RTX 5000 Ada GPU。Omniverse 的健全软件生态和 USD 格式支持，使得模型能够从不同仿真模拟软件中快速导入，大大提高了数据整合与处理效率。其实时高保真渲染能力，能够 1：1 还原生产线，为生产管理人员提供了沉浸式的观察体验，解决了传统 WebGL 展示方式渲染效果差、模型静态化的问题。借助 Omniverse 的实时物理仿真能力，可以测试 AGV 运动和碰撞情况，确保生产流程的顺畅和安全。通过开发自定义 Omniverse Extension，结合公司自研的 IoT 层，环旭电子实现了设备运行状态、机器人手臂动作以及 AGV 运动与任务执行的实时映射，让数字孪生模型动态反映生产现场的真实情况。

此外，用户能够在 Omniverse 中借助 WebRTC 推流，将渲染结果实时传输至前端，用户无需高性能设备即可访问工厂级孪生场景，降低了用户端的资源开销和访问门槛。同时，将 Omniverse 与公司自研的数据分析功能结合，实现了从物理设备到数字孪生的全链路映射和智能生产分析，提升了管理与决策效率。

从静态展示到实时智能孪生的跨越

借助 NVIDIA Omniverse 和 RTX 5000 Ada GPU，环旭电子在其数字孪生项目中实现了从传统静态 3D 展示到实时智能孪生的跨越：

渲染效果跃升：模型二次修改时间从过去的 4-6 小时压缩到 30 分钟以内，开发维护人力节省 40%。这不仅提高了工作效率，还降低了项目成本，模型二次修改灵活，减少开发与维护工时。

用户体验优化：WebRTC 零客户端方案让终端 GPU 配置成本大大降低，用户无需高性能设备即可实时访问工厂级孪生场景。

管理决策效率提升：管理者通过高逼真、沉浸式的工厂级数字孪生，能够快速定位生产瓶颈，优化工艺流程，提高管理效率和决策的准确性。

通过 NVIDIA Omniverse、OpenUSD 与 RTX GPU 的技术赋能，环旭电子在“关灯工厂”数字化升级的探索中更上一层楼，完成从物理设备到数字孪生的全链路映射和智能生产分析、从传统静态 3D 展示到实时智能孪生的技术验证，为实现更高水平的智能化生产夯实了技术基础。