改善制造的可持续性需要优化整个产品生命周期——从材料采购和运输到设计、生产、分销和生命周期终结处理。据国际能源署称，将工业生产的碳足迹减少1%每年即可节省9000万吨二氧化碳排放量。这相当于每年减少超过2000万辆燃油动力车上路。像数字孪生和加速计算这样的技术正在帮助制造商减少排放，提高能源效率，满足对环境意识生产日益增长的需求。
西门子和NVIDIA在开发技术方面处于前沿，帮助客户实现其可持续发展目标并改善生产流程。可持续制造中的主要挑战
在可持续性与盈利等商业目标之间取得平衡仍然是制造商的首要关注点。安永在2022年的一项研究发现，数字孪生可以将施工成本降低最多35%，突显了资源消耗与施工费用之间的密切联系。然而，在推动可持续制造和降低开销方面的最大挑战之一是部门之间的隔离、同一组织内不同工厂以及跨生产团队的隔离。
这些隔离源于各种问题，包括优先级和激励冲突、缺乏通用的能效指标和语言，以及弥合这些差距所需的新技能和解决方案。数据管理也构成了一个障碍，许多制造商难以将大量数据转化为可操作的见解，特别是那些对可持续发展目标有影响的见解。根据The Manufacturer的一个案例研究，四分之一的受访者承认，他们的数据不足对能效和环境可持续性产生了负面影响，几乎三分之一的人报告称数据仅限于本地使用案例。
解决这些挑战需要创新的方法来打破障碍并利用数据推动可持续性。作为信息的中央枢纽，数字孪生技术正在证明其在这方面是一种至关重要的工具。数字孪生在可持续制造中的作用
基于NVIDIA Omniverse开发平台和通用场景描述（OpenUSD）的工业规模数字孪生正在改变制造商对待可持续性和可扩展性的方法。这些技术支持的数字孪生获取来自各种来源的工程数据，并在真实世界中进行情境化展示。
这打破了信息孤岛，并提供了可以跨团队分享的整体视图——从工程到销售和市场营销。这提高的可见性使工程师和设计师可以在实际生产开始之前模拟和优化产品设计、设施布局、能源使用和制造流程。这样可以深入了解并促进协作，帮助利益相关者做出更明智的决策，提高效率，减少代价高昂的错误和可能导致重大浪费的最后时刻的更改。
为进一步改变产品和体验的设计和制造方式，西门子正在将NVIDIA Omniverse云应用程序编程接口集成到其Siemens Xcelerator平台中，首先从其基于云的产品生命周期管理软件Teamcenter X开始。这些集成使西门子能够将真实感视觉化能力应用于复杂的工程数据和工作流，帮助公司创建基于物理的数字孪生体，从而消除工作流浪费和错误。
西门子和NVIDIA展示了像HD Hyundai这样在可持续造船领域的领军公司如何利用这些新能力在更大规模和更高保真度下可视化和互动复杂的工程数据。HD Hyundai正在Teamcenter X中直接统一和可视化复杂的工程项目。基于物理的数字孪生也用于在其被部署到实际制造设施之前测试和验证机器人和物理AI。全球最大的电子制造商富士康推出了一个突破工业自动化边界的虚拟工厂。
富士康的数字孪生平台建在Omniverse和NVIDIA Isaac上，复制了墨西哥瓜达拉哈拉电子中心的新工厂，让工程师可以优化流程并训练机器人以高效生产NVIDIA Blackwell系统。通过模拟工厂环境，工程师可以确定重型机器人臂的最佳放置位置，优化移动和最大化安全操作，同时战略性地放置数千个传感器和摄像机来监测整个生产过程。
像富士康虚拟工厂这样的数字孪生体的使用在工业环境中的仿真和测试中变得越来越普遍。富士康董事长杨立友强调，数字孪生将提升自动化和效率，从而显著节省时间、成本和能源。公司预计每年能提高制造效率并减少30%以上的能源消耗。
通过将Siemens Xcelerator软件中的数据连接到其基于NVIDIA Omniverse和OpenUSD的平台，该虚拟工厂使富士康能够在真实、模拟的环境中设计和训练机器人，彻底改变了自动化和可持续制造的方法。让每一瓦特都发挥作用
各行业都在思考AI日益增长的需求如何超过可再生能源的采用。
这意味着企业领导者，尤其是制造工厂和数据中心运营商，必须最大化能效，确保每瓦电力都被有效利用，以平衡脱碳努力和人工智能增长。优化能量使用的最佳和最简单的方法是加速每个可能的工作负载。通过使用集成GPU和CPU的加速计算平台，制造商可以显著提高计算效率。GPU专为处理复杂计算而设计，在AI任务中可以超越传统的仅CPU系统。在AI推理和训练方面，这些系统的能效可以提高多达20倍。
这种效率的提升在过去十年中取得了重大进展，使AI能够在保持能效操作的同时解决更复杂的挑战。基于这些进展，企业可以通过采纳关键的能源管理策略进一步减少它们对环境的影响。这些包括实施能源需求管理和效率措施、扩大短时停电的电池储存、确保基负荷用电的可再生能源、使用可再生燃料进行备用发电并探索像热再利用这样的创新想法。
参加2024年秋季7X24 Exchange大会上西门子和NVIDIA的会议，了解数字孪生和AI如何在数据中心推动可持续解决方案。可持续制造的未来：工业数字化
制造业的下一个前沿是数字世界和物理世界的融合，即所谓的工业数字化，或“工业元宇宙”。在这里，数字孪生变得更加沉浸式和互动性，使制造商能够比以往更快地做出数据驱动的决策。“我们将彻底改变产品和体验的设计、制造和服务方式，”
西门子股份公司总裁兼首席执行官Roland Busch说道。“在通往工业元宇宙的道路上，这一代工业软件使客户能够在真实世界中体验产品：在背景中，令人惊叹的现实中，并且——在未来——通过自然语言输入与它们互动。”用数字孪生和可持续计算引领潮流
西门子和NVIDIA的合作展示了数字孪生和加速计算在减少每年因制造业引起的环境影响方面的力量。
通过利用先进的模拟、AI见解和实时数据，制造商可以在减少废弃物和增加能效的道路上实现脱碳。了解更多关于西门子和NVIDIA如何加速可持续制造的信息。