Skip to main content
K zobrazení této stránky byl použit automatický překlad. Chcete ji raději zobrazit v angličtině?
DIGITÁLNÍ PRŮMYSLOVÁ ODVĚTVÍ

Průlomy v simulaci: Siemens-Georgia Tech

Autor: Virginie Maillard, vedoucí výzkumu, Siemens USA

Poznámka redakce: Siemens za posledních pět let spolupracoval s Georgia Tech na řadě projektů, z nichž každý přináší řadu reálných hodnot pro letecký a kosmický průmysl, obranu a dopravu.

Klíčovou součástí našeho přístupu k výzkumu a vývoji je přijetí otevřených inovací v akademických ekosystémech. Důkazem toho je naše pokračující partnerství se společností Georgia Tech, kde Siemens pomohl zahájit Centrum excelence pro simulaci a Digital Twin ve škole.

V rámci laboratoře pro návrh leteckých systémů (ASDL) společnosti Georgia Tech bylo Centrum excelence v roce 2021 podpořeno investicí společnosti Siemens ve výši 1,8 milionu dolarů. Inženýři, vědci a další výzkumní pracovníci spolupracovali s vysokoškolskými a postgraduálními studenty na využití datových a modelových schopností k nalezení způsobů, jak optimalizovat složité systémy stavební a dopravní infrastruktury.

Klíčovým cílem tohoto partnerství bylo připravit studenty na vstup do pracovních sil STEM budoucnosti a zároveň zlepšit roli digitálního inženýrství pro budovy. Velká část modelovacích simulací se zaměřila na infrastrukturu a mobilitu na letišti v Atlantě a jeho okolí.

Vědci společně pracovali na používání digitálních dvojčat pro navrhování, zlepšování a plánování infrastruktury v budovách, komunitách a dopravě. Studovali také architektury dynamických systémů systémů, které se mohou přizpůsobit vývoji prostředí, a hodnotili technologie související s inženýrskou odolností, samoléčebnými systémy a validací a kalibrací digitálních dvojčat.

Partnerství mezi laboratoří pro návrh leteckých systémů společnosti Georgia Tech a Siemens je příkladem ekosystému excelence: výzkumná instituce, která se celosvětově řadí v leteckém, obranném a dopravním sektoru, s vynikajícími výzkumnými pracovníky a studenty schopnými dělat svou práci s technologií Siemens a bezproblémově propojovat data, modely a systémy v celém životním cyklu.
Paolo Kolombo, Vedoucí globálního rozvoje průmyslu, Letecký a kosmický průmysl a obrana, Siemens DISW

Tři roky simulačních objevů: Vytváření hodnoty pro infrastrukturu a mobilitu

Vytvořené projekty v rámci Centra excelence nové standardy a možnosti pro modelování složité infrastruktury a mobility. Objevy, které Siemens a Georgia Tech učinily za poslední tři roky, přinesou skutečnou hodnotu budoucímu designu a plánování infrastruktury a dopravy.

Vzhledem k tomu, že se vědci soustředí na region letiště v Atlantě - nejrušnějším letišti na světě - jsou pokroky v simulaci a modelování umístěny tak, aby generovaly významné výsledky v reálném světě.

Siemens a Georgia Tech se podílely na sedmi konkrétních výzkumných projektech:

  • Dobíjení elektrických vozidel a optimalizace mobility prostřednictvím Visualization Environment (EVERMOVE):

    Projekt EVERMOVE se zaměřil na strategické umístění nabíjecích stanic pro elektromobily (EVCS) v rámci Atlanta Aerotropolis pro udržitelnou mobilitu ve velkém měřítku. Výzkum odvodil silné nové schopnosti v modelování odolnosti založené na scénářích, předpovídání poptávky po letecké mobilitě a optimalizaci infrastruktury v nejistotě, což pomáhá vytvořit nový standard pro analýzu udržitelné dopravy.

  • Integrovaná analýza zelené architektury (GAIA):

    Projekt GAIA vytvořil modely energetických zátěží k prozkoumání vztahu mezi poptávkou a

    optimální dodávka pro různé scénáře pro sídlo Siemens Corporate Technology (CT) v Princetonu, NJ. Výsledkem byla sada simulací, které vedly k lepšímu pochopení trendů, vzájemných závislostí a robustnosti nákladově optimálních portfolií DER, simulací, které by mohly být později použity k lepšímu návrhu energetických systémů na místě.

  • Hodinová simulace energie pro technologickou infuzní analýzu (HESTIA):

    Projekt HESTIA se zaměřil na budovu Kendeda Living Building společnosti Georgia Tech, udržitelnou budovu kampusu, která může generovat elektrickou energii prostřednictvím střešních solárních panelů, které používá ve dne. Aby vědci zjistili optimální využití jakékoli přebytečné energie, určili precedens pro modelování stavebních systémů pomocí zavedených a vznikajících technologií za účelem nalezení úspor nákladů a snížení emisí.

  • Prostředí integrované mobility pro průzkum udržitelných infrastruktur (NEXUS):

    Primární výzvou, kterou NEXUS řešil, bylo, jak objektivně posoudit a porovnat budoucí alternativy mobility, aniž by vznikly rizika a náklady fyzických zkoušek. To vytvořilo plně interaktivní řídicí panel pro podporu rozhodování schopný vizualizovat kompromisy ve strategiích mobility v reálném čase a vytvořit schopnost modelovat základní dopravní podmínky, které pomohou posunout plánování přepravy z reaktivních oprav na proaktivní optimalizaci.

  • Energeticky odolná infrastruktura pro mobilitu a poptávku po energii (PRIMED)

    Projekt PRIMED zkoumal výhody různých portfolií energetických technologií (kombinace DER a energie dodávané sítí) pro zvládnutí proměnných nabíjení vozidel a zároveň schopnost absorbovat současnou extrémní poptávku po cestování a výpadky sítě. To vedlo k poznatkům o tom, jak mohou DER zlepšit odolnost velkoobjemových cestovních období.

  • Transformativní udržitelná integrovaná doprava (TRANSIT)

    Projekt TRANSIT vytvořil komplexní metodiku pro modelování, simulaci a optimalizaci dopravních sítí, které čelí rušivým událostem. Výsledkem byla plně integrovaná interaktivní platforma, kde by zúčastněné strany mohly porovnávat strategie mobility a upřednostňovat metriky výkonu v reálném čase.

  • Přechod na elektrické zdroje pro odolnost a cenovou dostupnost (TERRA):

    Projekt TERRA modeloval specifické energetické požadavky na mezinárodní letiště Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA), aby kvantifikoval nové cíle odolnosti. Výsledkem byl originální model pro zkoumání kompromisů mezi upřednostňováním různých kritických zátěží během výpadku.

Naše projekty spolupráce v rámci Georgia Tech Center of Excellence přinesly společnosti Siemens významnou hodnotu. Díky těmto snahám Siemens urychlil další výzkum a vývoj v oblasti větrání budov, kvality vnitřního ovzduší, řízení davu a optimalizace infrastruktury — schopností, které jsou v dnešním rychle se vyvíjejícím zastavěném prostředí a dopravě stále důležitější. Tyto inovace pomohou společnosti Siemens řešit složité výzvy v oblasti energetické účinnosti, odolnosti a veřejného zdraví a zároveň posílí své vedoucí postavení v oblasti digitálních twin a simulačních technologií.

„S novými technologiemi vydávanými nebývalým rychlým tempem závisí budoucnost letectví a obrany stále více na schopnosti vytvářet a udržovat ekosystém excelence,“ řekl Paolo Colombo Global Industry Development Leader, Aerospace & Defense, Siemens Digital Industries Software (DISW). „Partnerství mezi ASDL a Siemens to dokládá k dokonalosti: výzkumná instituce, která se celosvětově řadí v leteckém, obranném a dopravním sektoru, s vynikajícími výzkumnými pracovníky a studenty schopnými dělat svou práci s technologií Siemens a bezproblémově propojovat data, modely a systémy v celém životním cyklu.“

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Zejména odborné znalosti a technologický pokrok vyvinutý prostřednictvím těchto projektů přispěly k tomu, že se Siemens stal součástí dvou týmů oceněných programem Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H) Building Resilient Environments for Air and Total Health (BREATHE). Tento prestižní program, financovaný společností ARPA-H, podporuje průkopnický výzkum ke zlepšení kvality vnitřního ovzduší a zlepšení zdravotních výsledků ve sdílených prostorech. Zapojení společnosti Siemens — spolu s předními organizacemi, jako je Mayo Clinic a SafetRaces — dokazuje náš rostoucí vliv a přístup na rozšiřující se trh se zdravím a stavěným prostředím. Uznání společnosti ARPA-H podtrhuje, jak se výzkum centra promítl do reálného dopadu a otevírá společnosti Siemens nové cesty k poskytování inovativních řešení, která podporují zdravější a odolnější prostředí.

Stáhněte si infografiku

Obnovené zaměření na spolupráci: Budoucí modelování prostřednictvím správy dat AI

Partnerství společnosti Siemens se společností Georgia Tech řeší exponenciální růst dat inženýrských simulací, což zdůrazňuje potřebu efektivního objevování a opětovného použití znalostí. Ruční označování metadat digitálních artefaktů, jako jsou soubory CAD/CAE a simulační zprávy, je náročné na práci a náchylné k chybám, takže automatizovaná řešení jsou nezbytná. Společnosti Siemens a Georgia Tech společně usilují o správu dat založenou na umělé inteligenci za účelem automatizace sběru metadat s cílem zlepšit reprezentaci, simulaci a integraci založenou na modelu se stávajícími prostředími PLM.

Naše výzkumné úsilí v Georgia Tech - jeden z vedoucích univerzity v globálním programu Siemens Research and Innovation Ecosystemzdůraznit náš společný závazek k inovacím a zároveň připravit pracovní sílu zítřka. Mladí výzkumní pracovníci zapojeni do těchto špičkových projektů budou špičkovými inovátory v příštích několika desetiletích.

Publikováno: 4. února 2026