在韓國現代重工(HHI)碩大的造船廠裡,巨大的船體彷彿一尾沉睡的金屬鯨魚。另一頭,工程師坐在螢幕前點幾下滑鼠,就能讓這艘液化石油船的數位分身,在虛擬海面模擬航行。這發生在2024年,現代重工與德國西門子合作,利用數位孿生技術,把700萬個離散零件組成的船舶結構,完整複製進輝達Omniverse的虛擬空間。讓設計團隊能在虛擬船舶裡自由穿梭,模擬零件間的協作關係、背後牽動的力學和材料特性,提前揪出設計與施工上的風險。

數位孿生小辭典
數位孿生(Digital Twin)是將實體物件、系統或流程在數位空間中建立的虛擬模型,能即時反映現實世界的狀態與運作。它不只是靜態模型,而能透過感測器、IoT資料及模擬演算法,監控、分析、預測與優化實體系統的性能。
結合AR 與實境同步
上述的場景,正隨著生成式AI問世後,快速走進更多產業。過去從工程圖紙到虛擬模型,都要靠工程師手動建模、輸入設備資料,再逐一模擬可能情境;如今工程師只要簡單對著電腦,用自然語言描述需求,AI就能協助生成對應場景。
「早期零件設計完,工程師要自己決定怎麼結合,像是汽車廠的零件往往動輒數千、數萬,費時又費工。」法商達梭系統台灣技術諮詢總監許欲生向本刊說明,如今系統可自動分類零件、擷取關鍵接合處,工程師只要下指令,就能一一列出零件並完成組裝。
許欲生補充,結合擴增實境(AR)後,工程師拿起平板或戴上AR眼鏡,虛擬3D模型會與現場畫面即時對位,看到哪個零件、哪個位置,系統就能跳出下一步的動作提示,「數位孿生搭配AI可以說是如虎添翼,一方面拓展應用的範圍,一方面降低導入成本與技術門檻。」

為了推廣數位孿生技術,黃仁勳不僅多次在演說中強調數位孿生的好處,更指派女兒黃敏珊負責Omniverse部門產品行銷,除了想讓西門子(Siemens)與達梭系統(Dassault Systemes)等深耕虛擬工程數十年的國際大廠加入之外,也希望科技大咖,甚至新創公司一起進入Omniverse生態系,做大市場。「像達明的機器人手臂參數,早就已經內建在Omniverse系統裡,想規劃生產線的工程師,隨時就能拉進虛擬工廠之中,快速完整產線規劃。」從事機器人設計製造的達明營運長黃識忠對本刊說。
宇見智能 先應用倉儲
本刊調查,包括鴻海、和碩、台達電等科技大廠紛紛打造Omniverse智慧製造應用之外,台灣也出現一批新創公司,開始替輝達切入更多應用。像是2025年獲得輝達投資的MetAI(宇見智能),便鎖定物流倉儲與精密製造業,開發AI模型辨識平面圖,自動生成廠房內輸送帶、工具機、貨架等物件,並擺放到對應位置,快速建構3D模型。

MetAI首批客戶就是由輝達牽線,包括自動化系統業者廣運與工業AI公司所羅門,黃仁勳在Computex主題演講上,更宣布台積電成為MetAI客戶之一,正在為下一代晶圓廠建立數位孿生模型。
隨著與客戶合作累積的產業知識愈趨完備,MetAI也從專案走向產品化。採訪當週,團隊正準備推出首個產品「MetGen」,使用者只要匯入工程藍圖,就能生成可模擬運作的虛擬環境,像是調快輸送帶速度、移動機器手臂位置,對產線節奏與瓶頸的影響,都能在軟體介面上清楚看見。
MetAI共同創辦人暨執行長余泰萬向本刊表示,第一版MetGen主要應用在智慧倉儲,將先開放給輝達及美國大型倉儲客戶試用,「我們規劃推出3種版本,除了倉儲,還有精密製造與資料中心,會針對這三個垂直領域,提供生成虛擬環境的能力。」

達宣智慧 全3D醫院
另一方面,佳世達與帆宣系統合資成立的達宣智慧,則選擇從智慧醫療切入,計畫透過數位孿生結合醫院醫療管理系統,打造一座可全程模擬的3D智慧醫院。
「孿生的智慧醫院會收集各科室營運資料,對行政管理與資源調配,是非常重要的數據平台,管理者在電腦上就能把整棟醫院巡視一遍。」達宣智慧總經理黃氣寶向本刊解釋,從患者移動、設備使用,到病床周轉率等,數位孿生能即時監控醫院運作;同時也能在虛擬環境中,預先測試新流程、新設備或新技術上線後的影響。

黃氣寶表示,未來透過數據分析,有望預測醫療需求,讓AI提出輔助決策建議,譬如利用歷年同一季節的病症型態,提前部署醫材與人力。「目前達宣智慧已經以科室為單位,將數位孿生系統導入多家醫院,最多的是急診與特殊病房。」黃氣寶說。
儘管已與台灣4至5家醫學中心討論建置「全院級」數位孿生,黃氣寶坦言,要落實孿生智慧醫院,前提是先收集並清理散落各系統的資料。「我們得先設法把醫院橫向資料串起來,光是這一步就非常不容易。」
串聯數據 可相容互通
事實上,數據共享與串接是數位孿生廠商共同面臨的難關。台灣西門子總裁暨執行長張合翕指出,以製造業來說,要打造高品質的數位孿生,首先需要在廠房或設施中布建足夠的感測器,建立高密度數據點;其次,要有了解端到端生產流程的專家,掌握每一環節真正需要的資料。

張合翕進一步表示,即便硬體與人才到位,企業仍可能因IT系統與設備規格不相容,形成數據孤島。而Omniverse的出現,讓數據孤島問題出現解決的曙光。包括西門子Xcelerator、微軟Azure,到達梭系統的3D EXPERIENCE等,都試圖與Omniverse相容、互通。
余泰萬認為,愈多廠商加入相容體系、提供產品的數位模型,終端廠房就愈能堆疊出接近真實的孿生環境。以訓練機器人為例,若設計軟體商Synopsys(新思科技)加入,機器人就能理解偵測到產品瑕疵時該如何回報;搭配西門子PLC(工業自動化控制器)的參數調整,系統可以模擬物件是否會相互碰撞、轉彎是否會卡住。
「Omniverse的本質是打造一個世界模擬器,AI能從這些模擬中理解各項設備與流程之間的關係。樂觀看待,輝達有機會築起AI數位孿生新生態系。」余泰萬說。




