Skip to main content
Ta strona jest wyświetlana przy użyciu automatycznego translatora. Czy chcesz wyświetlić ją w języku angielskim?
BRANŻE CYFROWE

Przełom w symulacji: Siemens-Georgia Tech

Autor: Virginie Maillard, Kierownik Działu Badań, Siemens USA

Uwaga redaktora: Siemens współpracował z Georgia Tech przy wielu projektach w ciągu ostatnich pięciu lat, z których każdy zapewniał różnorodną rzeczywistą wartość dla lotnictwa, obrony i transportu.

Podstawową częścią naszego podejścia do badań i rozwoju jest otwarte innowacje w ekosystemach akademickich. Przykładem tego jest nasze ciągłe partnerstwo z Georgia Tech, gdzie Siemens pomógł uruchomić Centrum Doskonałości Symulacji i Cyfrowego Bliźniactwa w szkole.

W ramach Laboratorium Projektowania Systemów Lotniczych Georgia Tech (ASDL) Centrum Doskonałości zostało wspierane przez inwestycję Siemens o wartości 1,8 miliona dolarów w 2021 roku. Inżynierowie, naukowcy i inni badacze współpracowali ze studentami studiów licencjackich i magisterskich, aby wykorzystać możliwości oparte na danych i modelach, aby znaleźć sposoby optymalizacji złożonych systemów infrastruktury budowlanej i transportowej.

Kluczowym celem tego partnerstwa było przygotowanie studentów do wejścia w przyszłe siły robocze STEM, jednocześnie poprawiając rolę inżynierii cyfrowej w budynkach. Wiele symulacji modelowania koncentrowało się na infrastrukturze i mobilności na lotnisku w Atlancie i wokół niego.

Naukowcy wspólnie pracowali nad wykorzystaniem cyfrowych bliźniaków do projektowania, ulepszania i planowania infrastruktury w budynkach, społecznościach i transporcie. Badali również dynamiczne architektury systemów, które mogą dostosowywać się w miarę ewolucji środowisk, i ocenili technologie związane z odpornością inżynierską, systemami samoleczenia oraz walidacją i kalibracją cyfrowych bliźniaków.

Partnerstwo pomiędzy Laboratorium Projektowania Systemów Lotniczych w Georgia Tech a Siemens jest przykładem doskonałości ecosystem: instytucja badawcza zajmująca się globalną pozycją w sektorze lotniczym, obronnym i transportowym, z wybitnymi naukowcami i studentami, którzy mogą wykonywać swoją pracę z technologią Siemens, płynnie łącząc dane, modele i systemy w całym cyklu życia.
Paolo Kolombo, Globalny lider rozwoju przemysłu, Lotnictwo i obrona, Siemens DISW

Trzy lata odkryć symulacyjnych: generowanie wartości dla infrastruktury i mobilności

Stworzone projekty w ramach Centrum Doskonałości nowe standardy i możliwości modelowania złożonej infrastruktury i mobilności. Odkrycia, które Siemens i Georgia Tech dokonały w ciągu ostatnich trzech lat, przyniosą realną wartość przyszłym projektowaniu i planowaniu infrastruktury oraz transportu.

Ponieważ naukowcy koncentrują się na regionie lotniska w Atlancie - najbardziej ruchliwym lotnisku na świecie - postępy w symulacji i modelowaniu mogą generować znaczące wyniki w świecie rzeczywistym.

Siemens i Georgia Tech zaangażowały się w siedem konkretnych projektów badawczych:

  • Ładowanie pojazdów elektrycznych i optymalizacja mobilności poprzez środowisko Visualization (EVERMOVE):

    Projekt EVERMOVE koncentrował się na strategicznym rozmieszczeniu stacji ładowania pojazdów elektrycznych (EVCS) w Atlanta Aerotropolis w celu zrównoważonej mobilności na dużą skalę. Badania uzyskały potężne nowe możliwości w modelowaniu odporności opartym na scenariuszach, prognozowaniu zapotrzebowania na mobilność lotniczą i optymalizacji infrastruktury w warunkach niepewności, pomagając stworzyć nowy standard analizy zrównoważonego transportu.

  • Analiza zintegrowana architektury zielonej (GAIA):

    Projekt GAIA stworzył modele obciążeń energetycznych, aby zbadać związek między popytem a

    optymalny dostarczanie różnych scenariuszy dla siedziby Siemens Corporate Technology (CT) w Princeton w stanie New Jersey. Rezultatem był zestaw symulacji, które doprowadziły do lepszego zrozumienia trendów, współzależności i solidności optymalnych pod względem kosztów portfeli DER, symulacji, które można później wykorzystać do lepszego projektowania systemów energetycznych na miejscu.

  • Godzinowa symulacja energii dla analizy infuzji technologii (HESTIA):

    Projekt HESTIA koncentrował się na budynku Kendeda Living Building firmy Georgia Tech, zrównoważonym budynku kampusowym, który może wytwarzać energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych na dachu, których używa w ciągu dnia. Aby ustalić optymalne wykorzystanie nadwyżki energii, naukowcy ustalili precedens dla modelowania systemów budynków przy użyciu uznanych i pojawiających się technologii w celu znalezienia oszczędności kosztów i redukcji emisji.

  • Środowisko zintegrowanej mobilności na rzecz eksploracji zrównoważonej infrastruktury (NEXUS):

    Głównym wyzwaniem, którym zajął się NEXUS, było to, jak obiektywnie ocenić i porównać przyszłe alternatywy mobilności bez ponoszenia ryzyka i kosztów prób fizycznych. Stworzyło to w pełni interaktywny pulpit wspomagający podejmowanie decyzji, zdolny do wizualizacji kompromisów w strategiach mobilności w czasie rzeczywistym, tworząc możliwość modelowania podstawowych warunków transportu, które pomogą przenieść planowanie transportu z reaktywnych poprawek do proaktywnej optymalizacji.

  • Infrastruktura odporna na energię dla mobilności i zapotrzebowania na energię (PRIMED):

    W ramach projektu PRIMED przeanalizowano zalety różnych portfeli technologii energetycznych (mieszanki DER i energii dostarczanej z sieci) do obsługi zmiennych ładowania pojazdów przy jednoczesnym pochłanianiu ekstremalnego zapotrzebowania na podróże i przerw w sieci. Doprowadziło to do wglądu w to, w jaki sposób DER mogą poprawić odporność okresów podróży o dużej objętości.

  • Transformacyjny zrównoważony transport zintegrowany (TRANSIT):

    Projekt TRANSIT stworzył kompleksową metodologię modelowania, symulacji i optymalizacji sieci transportowych w obliczu przełomowych zdarzeń. Zaowocowało to w pełni zintegrowaną platformą interaktywną, na której interesariusze mogli porównywać strategie mobilności i ustalać priorytety wskaźników wydajności w czasie rzeczywistym.

  • Przejście na Resources elektryczne dla odporności i przystępności cenowej (TERRA):

    Projekt TERRA modelował specyficzne zapotrzebowanie na energię na międzynarodowym lotnisku Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA) w celu ilościowego określenia nowych celów odporności. Zaowocowało to oryginalnym modelem badania kompromisów między priorytetem różnych obciążeń krytycznych podczas przerwy.

Nasze wspólne projekty w ramach Georgia Tech Center of Excellence przyniosły firmie Siemens znaczącą wartość. Dzięki tym wysiłkom firma Siemens przyspieszyła dalsze badania i rozwój w zakresie wentylacji budynków, jakości powietrza w pomieszczeniach, zarządzania tłumem i optymalizacji infrastruktury — możliwości, które są coraz bardziej krytyczne w dzisiejszych szybko rozwijających się środowiskach budowlanych i transporcie. Innowacje te pomogą firmie Siemens sprostać złożonym wyzwaniom w zakresie efektywności energetycznej, odporności i zdrowia publicznego, a jednocześnie wzmocnią wiodącą pozycję w dziedzinie technologii digital twin bliźniaków i technologii symulacyjnych.

„Dzięki nowym technologiom wprowadzanym w bezprecedensowo szybkim tempie przyszłość lotnictwa i obrony zależy coraz bardziej od zdolności do tworzenia i utrzymywania ecosystem doskonałości” - powiedział Paolo Colombo Global Industry Development Lead, Aerospace & Defense, Siemens Digital Industries Software (DISW). „Partnerstwo między ASDL i Siemens to doskonały przykład: instytucja badawcza zajmująca się globalną pozycją w sektorach lotnictwa, obronności i transportu, z doświadczonymi naukowcami i studentami, którzy mogą wykonywać swoją pracę z technologią Siemens, płynnie łącząc dane, modele i systemy w całym cyklu życia”.

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Warto zauważyć, że wiedza i postęp technologiczny opracowany w ramach tych projektów przyczyniły się do tego, że Siemens stał się częścią dwóch zespołów nagrodzonych przez program Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H) Building Resilient Environments for Air and Total Health (BREATHE). Ten prestiżowy program, finansowany przez ARPA-H, wspiera pionierskie badania mające na celu poprawę jakości powietrza w pomieszczeniach i poprawę wyników zdrowotnych we wspólnych przestrzeniach. Zaangażowanie Siemens — wraz z wiodącymi organizacjami, takimi jak Mayo Clinic i SafeTraces — demonstruje nasz rosnący wpływ i dostęp do rozwijającego się rynku zdrowia i środowiska zbudowanego. Uznanie przez ARPA-H podkreśla, w jaki sposób badania Centrum przełożyły się na rzeczywisty wpływ, otwierając Siemensowi nowe możliwości dostarczania innowacyjnych rozwiązań promujących zdrowsze i bardziej odporne środowisko.

Pobierz infografikę

Odnowiony nacisk na współpracę: modelowanie przyszłości poprzez kurację danych AI

Współpraca Siemens z Georgia Tech dotyczy wykładniczego wzrostu danych symulacyjnych inżynieryjnych, co podkreśla potrzebę skutecznego odkrywania wiedzy i ponownego wykorzystania. Ręczne oznaczanie metadanych cyfrowych artefaktów, takich jak pliki CAD/CAE i raporty symulacyjne, jest pracochłonne i podatne na błędy, co sprawia, że zautomatyzowane rozwiązania są niezbędne. Wspólnie Siemens i Georgia Tech dążą do kuracji danych opartej na sztucznej inteligencji w celu zautomatyzowania gromadzenia metadanych, mając na celu poprawę reprezentacji opartej na modelu, symulacji i integracji z istniejącymi środowiskami PLM.

Nasze wysiłki badawcze w Georgia Tech - jednym z wiodących uniwersytety w ramach globalnego programu Siemens Research and Innovation Ecosystem— podkreślić nasze wspólne zaangażowanie w innowacje, jednocześnie przygotowując siłę roboczą jutra. Młodzi naukowcy zaangażowani w te najnowocześniejsze projekty będą innowatorami high-tech następnych kilkudziesięciu lat.

Opublikowano: 4 lutego 2026