世界最大のエレクトロニクスメーカーである同社は、NVIDIA の最も複雑な製品の 1 つを製造する準備を進めており、NVIDIA Omniverse および Isaac プラットフォームを活用したデジタル ツインを導入しています。

Foxconn は世界中で 170 を超える工場を運営しています。その最新の工場は、産業オートメーションの最先端を推進する仮想工場です。

それは、メキシコのエレクトロニクス産業の中心地であるグアダラハラの新しい工場のデジタル ツインです。Foxconn のエンジニアは、この仮想環境でプロセスを定義し、ロボットをトレーニングしています。これにより、物理工場では、アクセラレーテッド コンピューティングの次世代エンジンである NVIDIA Blackwell HGX システムを高効率で生産できます。

最適な組み立てラインを設計するため、工場のエンジニアはそれぞれ数百ポンドの重さがある数十のロボット アームの最適な配置を見つける必要があります。プロセス全体を正確にモニタリングするために、工場のオペレーターにすべての適切な詳細を示す目的で、多数のネットワーク化されたビデオ カメラを含む数千のセンサーをマトリックス状に配置します。

仮想工場は実質的な節約を生み出す

Foxconn などの企業がシミュレーションやテストのために仮想工場をますます構築しているのは、このような課題があるからです。

「当社のデジタル ツインは、自動化と産業効率を新たなレベルに導き、時間、コスト、エネルギーを節約します」と、昨年の収益が 2,000 億ドル近くに達した同社会長 のYoung Liu 氏は述べています。

これまでの取り組みに基づき、同社はシミュレーション工場を使用して複雑なサーバーの製造効率を向上させ、大幅なコスト削減と年間30%以上のキロワット時使用量の削減につながると見込んでいます。

Foxconn が NVIDIA および Siemens と提携

Foxconn は、Teamcenter や NVIDIA Omniverse (OpenUSD に基づく 3D ワークフローおよびアプリケーション開発プラットフォーム) などの Siemens Xcelerator ポートフォリオのソフトウェアを使用してデジタル ツインを構築しています。

NVIDIA と Siemens は 3 月に、Siemens Xcelerator アプリケーションを NVIDIA Omniverse Cloud API マイクロサービスに接続すると発表しました。Foxconn は、デジタル ツインが物理的に正確で視覚的にリアルになるように統合されたサービスを導入する最初の企業の 1 つとなります。

エンジニアは、Omniverse API を搭載した Teamcenter を使用してロボットの作業セルと組み立てラインを設計します。次に、Omniverse を使用してすべての 3D CAD 要素を 1 つの仮想工場に取り込み、そこでロボットを NVIDIA Isaac Sim でトレーニングします。

ロボットがバーチャル スクールに通う

工場のプロセスを効率化するためにデジタル ツインを構築するメーカーが増えています。Foxconn は、AI ロボットをデジタル ツインでトレーニングするという、自動化の次のステップにいち早く取り組んでいます。

Foxconn の仮想工場内では、エプソンなどのメーカーのロボット アームが、NVIDIA Isaac Manipulator (ロボット アーム用の NVIDIA アクセラレーテッド ライブラリと AI 基盤モデルのコレクション) を使用して、物体を見て、つかみ、動かす方法を学習できます。

たとえば、ロボット アームは Blackwell サーバーを持ち上げて自律走行搬送ロボット (AMR) に配置する方法を学習できます。アームは、物体が邪魔になっている場合でも、Isaac Manipulator の cuMotion を使用して製品の検査経路を見つけることができます。

台湾の FARobot 社製の Foxconn の AMR は、障害物を示すリアルタイムの 3D マップを作成するのに役立つソフトウェアである NVIDIA Perceptor を使用して、工場のフロアを見て移動する方法を学習します。ロボットのルートは、世界記録を保持しているルート最適化マイクロサービスである NVIDIA cuOpt によって生成・最適化されます。

工場フロアで注意深く引かれた線に沿って移動する必要のある他の多くの搬送ロボットとは異なり、これらのスマート AMR は、障害物を回避してどこへでも行くことができます。

産業のデジタル化への世界的なトレンド

グアダラハラ工場はほんの始まりに過ぎません。Foxconn は、電気バスを製造する台湾の工場を含め、世界中の工場のデジタル ツインの設計を開始しています。

Foxconn はまた、スマート シティとスマート スペース向けのアプリケーション フレームワークである NVIDIA Metropolis を導入し、工場の現場のカメラに AI を搭載した視覚機能を提供します。これにより、工場長は日常業務に関するより深い洞察を得ることができ、業務をさらに効率化して作業員の安全性を向上させる機会が得られます。

世界中には推定 1,000 万の工場があり、46 兆ドル規模の製造業は産業のデジタル化にとって有望な分野です。

今週の COMPUTEX では、Delta Electronics、MediaTek、MSI、Pegatron などの大手エレクトロニクスメーカーが、NVIDIA AI とOmniverse を使用して自社の工場のデジタル ツインを構築する方法を明らかにしました。

Foxconn と同様に、これらの企業は、年間 10 億台を超えるスマートフォン、PC、サーバーの需要に応えるために、自社の工場をより機敏で自律的、かつ持続可能なものにしようと競い合っています。

リファレンス アーキテクチャは、NVIDIA AI および Omniverse プラットフォームを使用して工場のデジタル ツインを開発する方法を紹介しています。また、この作業を行っている 5 つの企業の経験についても学ぶことができます。

NVIDIA の創業者/CEO であるジェンスン フアン (Jensen Huang) の COMPUTEX 基調講演を視聴して、AI などの最新情報を入手してください。