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INDUSTRIAS DIGITALES

Los avances en la simulación: Siemens-Georgia Tech

Por: Virginie Maillard, Jefa de Investigación, Siemens USA

Nota del editor: Siemens ha colaborado con Georgia Tech en una serie de proyectos en los últimos cinco años, cada uno de los cuales ofrece una variedad de valor en el mundo real para la industria aeroespacial, de defensa y transporte.

Una parte central de nuestro enfoque de I+D es adoptar la innovación abierta en los ecosystems académicos. Esto se ejemplifica en nuestra asociación continua con Georgia Tech, donde Siemens ayudó a lanzar el Centro de Excelencia para Simulación y Digital Twin en la escuela.

Dentro del Laboratorio de Diseño de Sistemas Aeroespaciales (ASDL) de Georgia Tech, el Centro de Excelencia recibió el apoyo de una inversión de 1,8 millones de dólares de Siemens en 2021. Ingenieros, científicos y otros investigadores trabajaron con estudiantes de pregrado y posgrado para utilizar capacidades basadas en datos y modelos para descubrir formas de optimizar los complejos sistemas de infraestructura de construcción y transporte.

Un objetivo clave de esta asociación ha sido preparar a los estudiantes para ingresar a la fuerza laboral STEM del futuro mientras se mejora el papel de la ingeniería digital para edificios. Gran parte de las simulaciones de modelado se centraron en la infraestructura y la movilidad dentro y alrededor del aeropuerto de Atlanta.

Los investigadores han trabajado colectivamente en el uso de gemelos digitales para diseñar, mejorar y planificar la infraestructura en edificios, comunidades y transporte. También han estudiado arquitecturas dinámicas de sistemas de sistemas que pueden adaptarse a medida que evolucionan los entornos, y evaluaron tecnologías relacionadas con la resiliencia de ingeniería, los sistemas de autorreparación y la validación y calibración de gemelos digitales.

La asociación entre el Laboratorio de Diseño de Sistemas Aeroespaciales de Georgia Tech y Siemens ejemplifica un ecosystem de excelencia: una institución de investigación que se clasifica a nivel mundial en los sectores aeroespacial, de defensa y transporte, con investigadores y estudiantes brillantes capaces de hacer su trabajo con la tecnología Siemens, conectando sin problemas datos, modelos y sistemas a lo largo de todo el ciclo de vida.
Paolo Colombo, líder de desarrollo de la industria global, Aeroespacial y defensa, Siemens DISW

Tres años de descubrimientos de simulación: generación de valor para infraestructura y movilidad

Los proyectos creados dentro del Centro de Excelencia nuevos estándares y capacidades para modelar infraestructuras complejas y movilidad. Los descubrimientos que Siemens y Georgia Tech hicieron en los últimos tres años aportarán un valor real a la infraestructura futura y al diseño y planificación del transporte.

Con los investigadores concentrados en la región del aeropuerto de Atlanta, el aeropuerto más activo del mundo, los avances en simulación y modelado están posicionados para generar resultados significativos en el mundo real.

Siemens y Georgia Tech participaron en siete proyectos de investigación específicos:

  • Recargas de vehículos eléctricos y optimización de movilidad a través del entorno de Visualization (EVERMOVE):

    El proyecto EVERMOVE se centró en la ubicación estratégica de las estaciones de carga de vehículos eléctricos (EVCS) dentro de la Aerotrópolis de Atlanta para una movilidad sostenible a escala. La investigación derivó nuevas y poderosas capacidades en modelos de resiliencia basados en escenarios, pronóstico de demanda de movilidad aérea y optimización de infraestructura bajo incertidumbre, lo que ayudó a crear un nuevo estándar para el análisis de transporte sostenible.

  • Análisis Integrado de Arquitectura Verde (GAIA):

    El proyecto GAIA creó modelos de cargas de energía para explorar la relación entre la demanda y

    óptimo suministro para una variedad de escenarios para la sede de Siemens Corporate Technology (CT) en Princeton, NJ. El resultado fue un conjunto de simulaciones que condujeron a una mejor comprensión de las tendencias, interdependencias y robustez de las carteras DER de costo óptimo, simulaciones que luego podrían usarse para diseñar mejor los sistemas de energía en el sitio.

  • Simulación de energía por hora para análisis de infusión de tecnología (HESTIA):

    El proyecto HESTIA se centró en el Kendeda Living Building de Georgia Tech, un edificio de campus sostenible que puede generar energía eléctrica a través de paneles solares en la azotea que utiliza durante el día. Para determinar el uso óptimo de cualquier excedente de energía, los investigadores determinaron un precedente para modelar sistemas de construcción utilizando tecnologías establecidas y emergentes para encontrar ahorros de costos y reducciones de emisiones.

  • Entorno de movilidad integrada para la exploración de infraestructuras sostenibles (NEXUS):

    El principal desafío que NEXUS abordó fue cómo evaluar objetivamente y comparar alternativas de movilidad futuras sin incurrir en los riesgos y costos de los ensayos físicos. Esto produjo un panel de soporte de toma de decisiones completamente interactivo capaz de visualizar compensaciones en estrategias de movilidad en tiempo real, creando la capacidad de modelar las condiciones de transporte de referencia que ayudarán a cambiar la planificación del transporte de soluciones reactivas a la optimización proactiva.

  • Infraestructura resistente a la energía para la movilidad y la demanda de energía (PRIMED):

    El proyecto PRIMED examinó las ventajas de las diferentes carteras de tecnología energética (una combinación de DER y energía suministrada por la red) para manejar las variables de carga del vehículo y, al mismo tiempo, tener la capacidad de absorber la demanda extrema simultánea de viajes y las interrupciones de la red. Esto llevó a obtener información sobre cómo los DERs pueden mejorar la resiliencia de los períodos de viaje de gran volumen.

  • Transporte Integrado Sustentable Transformativo (TRANSIT):

    El proyecto TRANSIT construyó una metodología integral para modelar, simular y optimizar las redes de transporte frente a eventos disruptivos. Esto dio como resultado una plataforma interactiva totalmente integrada donde las partes interesadas podían comparar estrategias de movilidad y priorizar las métricas de rendimiento en tiempo real.

  • Transición a Resources Eléctricos para la Resiliencia y la Asequibilidad (TERRA):

    El proyecto TERRA modeló las demandas específicas de energía en el Aeropuerto Internacional Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA) para cuantificar nuevos objetivos de resiliencia. Esto dio como resultado un modelo original para examinar las compensaciones entre priorizar diferentes cargas críticas durante una interrupción.

Nuestros proyectos colaborativos dentro del Georgia Tech Center of Excellence han aportado un valor significativo a Siemens. A través de estos esfuerzos, Siemens ha acelerado aún más la investigación y el desarrollo para la ventilación de edificios, la calidad del aire interior, la gestión de multitudes y la optimización de infraestructura, capacidades que son cada vez más críticas en los entornos construidos y el transporte en rápida evolución de hoy. Estas innovaciones ayudarán a Siemens a abordar desafíos complejos en eficiencia energética, resiliencia y salud pública, al tiempo que fortalecerá su liderazgo en tecnologías digital twin y de simulación.

“Con las nuevas tecnologías lanzadas a un ritmo rápido sin precedentes, el futuro de la industria aeroespacial y de la defensa depende cada vez más de la capacidad de crear y mantener un ecosystem de excelencia”, dijo Paolo Colombo, Jefe de Desarrollo de la Industria Global, Aeroespacial y Defensa, Siemens Digital Industries Software (DISW). “La asociación entre ASDL y Siemens lo ejemplifica a la perfección: una institución de investigación que se clasifica a nivel mundial en los sectores aeroespacial, de defensa y transporte, con investigadores y estudiantes brillantes capaces de hacer su trabajo con la tecnología Siemens, conectando sin problemas datos, modelos y sistemas a lo largo de todo el ciclo de vida”.

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

En particular, la experiencia y los avances tecnológicos desarrollados a través de estos proyectos han contribuido a que Siemens forme parte de dos equipos galardonados por el programa Building Resilient Environment for Air and Total Health (BREATHE) de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud (ARPA-H). Este prestigioso programa, financiado por ARPA-H, apoya la investigación pionera para mejorar la calidad del aire interior y mejorar los resultados de salud en espacios compartidos. La participación de Siemens, junto con organizaciones líderes como Mayo Clinic y SafeTraces, demuestra nuestra creciente influencia y acceso al mercado en expansión de la salud y el medio ambiente construido. El reconocimiento de ARPA-H subraya cómo la investigación del Centro se ha traducido en un impacto en el mundo real, abriendo nuevas vías para que Siemens ofrezca soluciones innovadoras que promuevan entornos más saludables y resilientes.

Descargue la infografía

Enfoque de colaboración renovado: Modelado futuro a través de la curación de datos de IA

La asociación de Siemens con Georgia Tech aborda el crecimiento exponencial de los datos de simulación de ingeniería, lo que pone de relieve la necesidad de un descubrimiento y reutilización eficiente del conocimiento. El etiquetado manual de metadatos de artefactos digitales, como archivos CAD/CAE e informes de simulación, requiere mucha mano de obra y es propenso a errores, lo que hace que las soluciones automatizadas sean esenciales. Juntos, Siemens y Georgia Tech están buscando la curación de datos basada en IA para automatizar la recopilación de metadatos, con el objetivo de mejorar la representación basada en modelos, la simulación y la integración con entornos PLM existentes.

Nuestros esfuerzos de investigación en Georgia Tech, uno de los principales universidades en el programa global del Ecosystem de Investigación e Innovación de Siemens—subrayar nuestro compromiso conjunto con la innovación y, al mismo tiempo, preparar a la fuerza laboral del mañana. Los jóvenes investigadores involucrados en estos proyectos de vanguardia serán los innovadores de alta tecnología de las próximas décadas.

Publicado: 4 de febrero de 2026