卡奧斯數(shù)字孿生平臺(tái)攜手Unity確立智能制造創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)

青島海爾工業(yè)智能研究院有限公司

技術(shù)總監(jiān)魯效平

卡奧斯COSMOPlat數(shù)字孿生平臺(tái)是國內(nèi)首個(gè)5G+工業(yè)邊緣云渲染平臺(tái)化解決方案，通過工業(yè)邊緣云創(chuàng)新融合架構(gòu)降低了數(shù)字孿生渲染任務(wù)對(duì)端側(cè)算力的性能要求，跨行業(yè)用戶可通過5G網(wǎng)絡(luò)以任何設(shè)備訪問平臺(tái)并獲得高保真、高精度的實(shí)時(shí)渲染仿真模型；同時(shí)用戶可依托平臺(tái)建立的數(shù)字孿生開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)架構(gòu)，獲得高效率、模塊化的數(shù)字孿生開發(fā)能力。Unity的實(shí)時(shí)3D技術(shù)是平臺(tái)構(gòu)建數(shù)字孿生能力的使能技術(shù)之一，也為各垂直行業(yè)提供了Luban，PiXYZ等具有針對(duì)性的解決方案和技術(shù)產(chǎn)品。我們非常歡迎各行業(yè)能夠以卡奧斯COSMOPlat數(shù)字孿生平臺(tái)為基礎(chǔ)，共建開放的邊緣云應(yīng)用生態(tài)體系。

近日，海爾工業(yè)智能研究院憑借基于卡奧斯COSMOPlat數(shù)字孿生解決方案在“第三屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字孿生專業(yè)賽”暨“首屆工業(yè)數(shù)字孿生大賽”中榮獲全國創(chuàng)意賽二等獎(jiǎng)，展示了在工業(yè)數(shù)字孿生領(lǐng)域的卓越能力。

脫穎而出載譽(yù)而歸

彰顯海爾數(shù)字孿生賽道卓越能力

“第三屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字孿生專業(yè)賽”暨“首屆工業(yè)數(shù)字孿生大賽”由工業(yè)和信息化部等單位主辦，中國信息通信研究院和蕪湖市人民政府聯(lián)合承辦。專家評(píng)審團(tuán)由中國工程院院士單忠德、中國船舶獨(dú)立董事寧振波等12位專家組成。大賽分別設(shè)置了算法賽和創(chuàng)意賽兩個(gè)賽道，收到全國共計(jì)861位參賽選手、513支參賽團(tuán)隊(duì)提交的372個(gè)參賽作品。

海爾獲獎(jiǎng)項(xiàng)目基于卡奧斯數(shù)字孿生引擎，融合了云計(jì)算、AI、5G、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，為用戶提供面向“云—邊—端”協(xié)同的成熟數(shù)字孿生解決方案，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

卡奧斯COSMOPlat數(shù)字孿生平臺(tái)基于“數(shù)字孿生模型標(biāo)準(zhǔn)”、“設(shè)備數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)”、“數(shù)字孿生平臺(tái)擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)”，形成了以平臺(tái)為支撐，設(shè)備制造方、使用方及服務(wù)方共建的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域數(shù)字孿生業(yè)務(wù)生態(tài)。在技術(shù)上，這一平臺(tái)形成了以數(shù)字孿生為原點(diǎn)，數(shù)據(jù)為主線，應(yīng)用為抓手的“點(diǎn)—線—面”解決方案；在業(yè)務(wù)上，則形成了以數(shù)字孿生平臺(tái)為基礎(chǔ)，用戶共建的開放生態(tài)體系。

Unity數(shù)字孿生解決方案賦能用戶平臺(tái)

滿足多樣化需求

作為首個(gè)被集成到卡奧斯COSMOPlat數(shù)字孿生平臺(tái)的應(yīng)用，交互式實(shí)時(shí)3D引擎Unity不僅賦予了數(shù)字孿生平臺(tái)工業(yè)協(xié)議解析、異構(gòu)工業(yè)數(shù)據(jù)接入，整合，三維可視化、實(shí)時(shí)工業(yè)信號(hào)導(dǎo)入運(yùn)行程序、云渲染等PaaS層工業(yè)原子能力，還提供了預(yù)測(cè)性維護(hù)、MR巡檢等SaaS層工業(yè)應(yīng)用。

上述一系列覆蓋PaaS層及SaaS層的卓越能力，均源于Unity數(shù)字孿生解決方案的強(qiáng)大賦能。這一解決方案提供CAD軟件裝配約束導(dǎo)出、三維模型優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)約束導(dǎo)入、物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換及輸入四大功能模塊，可以快速搭建虛實(shí)同步的柔性生產(chǎn)線數(shù)字孿生，開發(fā)多種視覺保真度和復(fù)雜性的產(chǎn)線虛擬原型，滿足不同受眾角色的需求。基于這一解決方案，還可以通過Unity引擎定制開發(fā)應(yīng)用，滿足虛擬調(diào)試、虛擬培訓(xùn)、遠(yuǎn)程協(xié)助、虛擬巡檢、預(yù)測(cè)性維護(hù)等不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求。

靈活部署降低算力要求

快速構(gòu)建企業(yè)級(jí)產(chǎn)線數(shù)字孿生應(yīng)用

當(dāng)前，在高效、靈活的5G MEC系統(tǒng)架構(gòu)下，Unity數(shù)字孿生解決方案的價(jià)值得以在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合得到進(jìn)一步激發(fā)。部署于中心云的Unity引擎負(fù)責(zé)完成物理仿真、生產(chǎn)節(jié)拍仿真等復(fù)雜計(jì)算；而部署于邊緣云的Unity引擎及其數(shù)字孿生解決方案、云渲染解決方案，則可以有力地提高M(jìn)EC數(shù)據(jù)采集效率，提供低時(shí)延、強(qiáng)交互業(yè)務(wù)（如XR應(yīng)用、監(jiān)控視頻流分析、工業(yè)控制等）的技術(shù)支撐，Unity云渲染技術(shù)可以進(jìn)一步降低終端設(shè)備的算力要求，不僅降低了產(chǎn)線的運(yùn)維成本，也大大加強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全。

此外，Unity百萬數(shù)量級(jí)的開發(fā)者生態(tài)還可以為邊緣云提供海量工業(yè)應(yīng)用，使用Unity開發(fā)的工業(yè)應(yīng)用可以接入U(xiǎn)nity提供的SDK（軟件開發(fā)工具包）實(shí)時(shí)接入數(shù)據(jù)，快速構(gòu)建端到端的數(shù)字孿生。

綜上所述，Unity工業(yè)數(shù)字孿生解決方案可以被集成到各類分布式云平臺(tái)進(jìn)行私有化部署，并基于云計(jì)算的強(qiáng)大算力支撐，快速構(gòu)建企業(yè)級(jí)產(chǎn)線數(shù)字孿生應(yīng)用。

Unity數(shù)字孿生虛實(shí)同步快速搭建示意

Unity數(shù)字孿生解決方案

助力實(shí)現(xiàn)多種未來工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

基于強(qiáng)大、靈活的Unity數(shù)字孿生解決方案，還可以實(shí)現(xiàn)多種面向未來的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。例如，在自動(dòng)化程度極高的黑燈工廠，工作人員只需接入云端，產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)即可遠(yuǎn)程同步到各類終端設(shè)備。運(yùn)維人員可以通過PC，手機(jī)，平板，XR眼鏡等設(shè)備，進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控、工業(yè)控制、虛擬巡檢等舉措。對(duì)于工業(yè)用戶而言，Unity云渲染無需下載數(shù)據(jù)至本地，因此還能有效地保障數(shù)據(jù)的安全性，讓企業(yè)寶貴的知識(shí)產(chǎn)權(quán)得到更好的保護(hù)。

數(shù)字孿生解決方案可以創(chuàng)建產(chǎn)線或者是工廠的數(shù)字拷貝，同步真實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反應(yīng)和同步，體現(xiàn)出真實(shí)的工廠運(yùn)行狀態(tài)。其次，數(shù)字孿生還可以應(yīng)用于仿真、模擬和預(yù)測(cè)。比如在產(chǎn)線投產(chǎn)前，可以對(duì)虛擬原型做參數(shù)化設(shè)計(jì)和開發(fā)調(diào)試，提高軟件開發(fā)的迭代效率，并降低物理原型和實(shí)際調(diào)試的高昂成本。

在運(yùn)行階段，工廠可以利用數(shù)字孿生技術(shù)監(jiān)控實(shí)況?，F(xiàn)在很多工廠都有數(shù)字化中心或者中央控制室，把所有運(yùn)行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)和整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)直觀地展示在大屏幕。使用數(shù)字孿生技術(shù)，巡檢員可以快速定位故障設(shè)備，通過AR眼鏡直接查看產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)屬性信息并獲得遠(yuǎn)程協(xié)助，高效作業(yè)；他們也可以通過運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)零部件進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)。

可以想見，在5G MCE邊緣云架構(gòu)下，Unity作為中間件將進(jìn)一步為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生應(yīng)用帶來大量生態(tài)開發(fā)者、海量工業(yè)應(yīng)用和可復(fù)用的開發(fā)素材。在云端部署Unity工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解決方案，將在“云—邊—端”一體協(xié)同下，為行業(yè)提供快速構(gòu)建云端智慧園區(qū)、智能工廠、智能制造的能力，助力未來工業(yè)走向卓越之路。