2023年汽车及汽车零部件行业AI+车系列研究报告（附下载）

Omniverse重塑生产力。Omniverse平台采用数字孪生技术，利用RTX卓越的图形处理性能，将汽车生产、制造、测试带入基于真实物理的高仿真虚拟世界，并通过AI算法修正改进。促进汽车工业数字化的同时，带动制造商降本增效，实现汽车制造的变革。宝马披露Omniverse可提升其生产规划效率30%；至25年单车制造成本较19年下降25%。

汽车软件行业商业模式巨变，从软件外包商到卖铲子，知识库是核心竞争要素。汽车软件行业是工程师密集型行业，80%营业成本来自员工薪酬。据我们统计，基础性和通用性的编程人员占比大概是60%，预计总体数量会持续缩减至只剩高级架构编程师。由于龙头公司积累的知识库更加丰富，且下游对卖铲子的黏性将增强，未来行业头部化将会非常显著。建议关注光庭信息、中科创达等。

1.1 AI 与 GPU 技术结合，构筑大型虚拟世界  

Omniverse 是基于通用场景描述（USD）框架构建的可扩展平台，它利用数字情景模拟物理场景变化，构建大型虚拟世 界，为企业构建其工业流程的数字孪生仿真，实现实时设计协作。目前已广泛应用于建筑工程、制造业、影音娱乐、 仓储零售等行业。

Omniverse 基于 RTX 平台的强劲算力和图形处理能力，实现光线追踪和模拟功能，利用其高度逼真的物理引擎和渲染 能力，对环境、真实物体及其行为进行建模，实现实时响应。并利用生成式 AI 优化可视化计算，通过智能图像处理 加速工作流程。

Omniverse 平台可以实现用户和应用程序间的实时协作、提供实时性的光线追踪效果、实现模型可扩展性，并将光线 追踪、AI 和计算等复杂技术集成到 3D 流水线中，企业团队可以聚合、可视化、模拟并协作处理来自数百个 3D 应 用的全设计保真度数据集。使个人和团队更快地构建自定义 3D 工作流程并模拟大型虚拟世界。

1.2 从设计到零售，加速汽车行业实现突破 

 1.2.1 汽车生产“数字先行”，改进汽车制造工作流程  

在制造业领域，Omniverse 使制造商得以用数字的方式设计、运营、构建工厂，推动产品生命周期的数字化进程—— 涵盖概念产出、风格设定、外观设计与工程制造、软件开发与电子元器件、智能工厂、自动驾驶开发以及零售，全面 加速汽车行业实现突破。

汽车生产庞大且繁杂。Omniverse 基于物理学且时间精确的数字孪生技术，模拟生产工厂和仓库，为制造商设计、开 发并提供复杂的 AI 虚拟环境。生产商可以使用 Omniverse 模拟生产、入库流水线。在工厂投产前进行测试、调整， 即“数字先行”，保障大型项目开展前的安全、稳定。

工厂规划人员可在数字工厂中进行审查和改进，其修改随后将在虚拟世界中得到快速评估和验证，而后在现实世界中 进行部署，以实现工厂工人效率的最大化。此外，Omniverse 可以突破地理位置的限制，实现全球各地工厂实时同步， 简化全球生产网络的运营。 

1.2.2 汽车架构全面数字化，缩短整车研发周期  

Omniverse 可将汽车内外部全面可视化，对汽车结构建立逼真且物理级精确的实时渲染，使汽车产品进入

虚拟世界， 工程团队和设计师可在其中对产品进行测试、调整，节约时间和成本：

1）汽车制造商可通过汽车架构的全面数字化，进行软硬件的仿真与测试。一方面，可提前发现并改正产品缺陷，完 善产品设计。如在虚拟环境下，更换不同材料和组件，进行安全性和防撞测试，Omniverse 会减少测试使用硬件数量。另一方面，可对 OTA 推送仿真测试，如远程诊断、自动驾驶功能、服务内容等，更好地通过 OTA 改善车辆性能。

2）设计师可利用 Omniverse，对车辆座舱、内饰、外观进行线上设计。Omniverse 能实现多地区、多用户在同一平台 协作，实现设计高效改进与修正。

1.2.3 自动驾驶试验场，赋能厂商高效验证 

 基于 Omniverse，英伟达开发了自动驾驶平台 NVIDIA DRIVE Sim。DRIVE Sim 通过构建物理精准的仿真平台，提供了 整条可用于开发和验证自动驾驶和自主驾驶系统的工具链。为自动驾驶开发生成合成数据、实现虚拟重建和神经重建， 解决现实世界测试中存在的数据采集和场景多样性问题，提升厂商验证效率：1）生成合成数据：DRIVE Sim 可以用 Omniverse 的 RTX 路径跟踪渲染器为摄像机、雷达、激光雷达和超声传感器生成 基于物理性质的传感器数据，并将数据用于训练自动驾驶汽车感知系统的神经网络。2）虚拟重建：配合 NVIDIA DRIVE Map 和 Omniverse，DRIVE Sim 能以 3D 形式重建整体驾驶环境和各个场景，并转换 为自动驾驶的仿真环境。其中的神经重建引擎（NRE）可以将真实世界的驾驶记录带入仿真中，生成可交互的仿真场 景。开发者可通过 DRIVE Sim 模拟车辆运行，进行安全测试，对风险较大的罕见或危险情况进行仿真。

3）神经重建：DRIVE Sim 利用 Omniverse 的生成式 AI，基于真实的传感器数据和录制数据进行修改，重建 3D 模型， 实现自动驾驶测试与测试环境的闭环交互。

1.3 海外知名厂商投入，数字工厂带动产业链变革 

 凭借 Omniverse 平台和公司在智能汽车软/硬件的研发，英伟达汽车业务收入高增，23 财年汽车收入 9.03 亿美元，同 比+60%，23Q4 2.94 亿美元，同/环比+135%/17%，汽车业务蓄势待发。目前，已有宝马、奔驰、沃尔沃等厂商已与英伟达达成合作，利用 Omniverse 数字孪生技术构建数字工厂，带动汽车 工业数字化和产业链变革。

1）宝马：Omniverse 实现数字化愿景。宝马集团与英伟达在 GTC23 上宣布将扩展 Omniverse 数字方案应用至全球工厂。 

宝马自 21 年起应用 Omniverse，已在大部分工厂实现 Omniverse 覆盖。公司 25 年建成的德布勒森电车工厂亦已于 Omniverse 上虚拟投产。Omniverse 为集团数字化转型带来了机遇。集团 iFACTORY 正在实施，已在中国建成 iFACTORY 里达工厂。25 年“新世 代”车型（NEUE KLASSE）将于德布勒森工厂投产，集团希望以此为契机实现数字化全覆盖。

2）奔驰：23 年 1 月，奔驰在 CES 2023 上宣布将在德国的拉斯塔特工厂应用 Omniverse，对制造和组装设施进行设计 和规划。奔驰将 Omniverse 与其内部 MO360 数据平台连接起来，同步世界任何地方的工厂位置。此功能简化了公司 全球生产网络的运营，并支持对制造设备的无线软件更新。

Omniverse 将为汽车产业链带来变革，主要在于：

1）制造商可以利用 Omniverse 仿真模拟汽车安全性和碰撞测试，现实测试将完全由虚拟世界替代，节约物理成本的 同时提高测试效率。

2）Omniverse 可自动检测生产线、设计中存在的漏洞，在相关环节替代人力，节约企业开支成本。 

3）Omniverse 催生新工业机会：以宝马集团为例，为实现生产数据录入，宝马研发了扫描机器人；同时，宝马还组建 了 Omniverse 团队，在平台上开发自定义应用，如 Factory Explorer 等。 

Omniverse 作为生产力工具，亦将极大地提升集团生产效率。宝马集团披露 Omniverse 将提升宝马生产规划效率的 30%；至 25 年单车生产成本较 19 年下降 25%。平台在企业降本增效中作用显著。随汽车工业数字化和 AI 算力增强我们看好 Omniverse 进一步普及，为汽车生产带来变革。