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INDÚSTRIAS DIGITAIS

Avanços na simulação: Siemens-Georgia Tech

Por: Virginie Maillard, chefe de pesquisa da Siemens USA

Nota do editor: A Siemens colaborou com a Georgia Tech em vários projetos nos últimos cinco anos, cada um oferecendo uma variedade de valores reais para a indústria aeroespacial, de defesa e transporte.

Uma parte essencial de nossa abordagem de P&D é adotar a inovação aberta em ecossistemas acadêmicos. Isso é exemplificado por nossa parceria contínua com a Georgia Tech, na qual a Siemens ajudou a lançar o Centro de Excelência em Simulação e Digital Twin na escola.

No Laboratório de Design de Sistemas Aeroespaciais (ASDL) da Georgia Tech, o Centro de Excelência foi apoiado por um investimento de 1,8 milhão de dólares da Siemens em 2021. Engenheiros, cientistas e outros pesquisadores trabalharam com estudantes de graduação e pós-graduação para utilizar recursos baseados em dados e modelos para descobrir maneiras de otimizar sistemas complexos de infraestrutura de construção e transporte.

Um dos principais objetivos dessa parceria é preparar os alunos para ingressar na força de trabalho STEM do futuro, ao mesmo tempo em que aprimoram o papel da engenharia digital para edifícios. Muitas das simulações de modelagem se concentraram em infraestrutura e mobilidade dentro e ao redor do aeroporto de Atlanta.

Os pesquisadores trabalharam coletivamente no uso de gêmeos digitais para projetar, melhorar e planejar a infraestrutura em edifícios, comunidades e transporte. Eles também estudaram arquiteturas dinâmicas de sistemas de sistemas que podem se adaptar à medida que os ambientes evoluem e avaliaram tecnologias relacionadas à resiliência de engenharia, sistemas de autorecuperação e validação e calibração de gêmeos digitais.

A parceria entre o Laboratório de Design de Sistemas Aeroespaciais da Georgia Tech e a Siemens exemplifica um ecossistema de excelência: uma instituição de pesquisa classificada globalmente nos setores aeroespacial, de defesa e transporte, com pesquisadores e estudantes brilhantes capazes de fazer seu trabalho com a tecnologia da Siemens, conectando perfeitamente dados, modelos e sistemas em todo o ciclo de vida.
Paulo Colombo, Líder global de desenvolvimento da indústria, Aeroespacial e Defesa, Siemens DISW

Três anos de descobertas de simulação: geração de valor para infraestrutura e mobilidade

Os projetos do Centro de Excelência criados novos padrões e recursos para modelar infraestrutura e mobilidade complexas. As descobertas que a Siemens e a Georgia Tech fizeram nos últimos três anos trarão valor real ao projeto e planejamento futuros de infraestrutura e transporte.

Com pesquisadores concentrados na região do aeroporto de Atlanta, o aeroporto mais movimentado do mundo, os avanços em simulação e modelagem estão posicionados para gerar resultados significativos no mundo real.

A Siemens e a Georgia Tech se envolveram em sete projetos de pesquisa específicos:

  • Recarga de veículos elétricos e otimização da mobilidade via ambiente de visualização (EVERMOVE):

    O projeto EVERMOVE se concentrou na colocação estratégica de estações de carregamento de veículos elétricos (EVCS) na Aerotrópole de Atlanta para mobilidade sustentável em grande escala. A pesquisa derivou novos recursos poderosos em modelagem de resiliência baseada em cenários, previsão de demanda de mobilidade aérea e otimização de infraestrutura sob incerteza, ajudando a criar um novo padrão para análise de transporte sustentável.

  • Análise Integrada de Arquitetura Verde (GAIA):

    O projeto GAIA criou modelos de cargas de energia para explorar a relação entre demanda e

    ótimo fornecimento para uma variedade de cenários para a sede da Siemens Corporate Technology (CT) em Princeton, NJ. O resultado foi um conjunto de simulações que levaram a uma melhor compreensão das tendências, interdependências e robustez dos portfólios DER de ótima relação custo-benefício, simulações que poderiam ser usadas posteriormente para projetar melhor os sistemas de energia no local.

  • Simulação de energia por hora para análise de infusão de tecnologia (HESTIA):

    O projeto HESTIA se concentrou no Kendeda Living Building da Georgia Tech, um prédio de campus sustentável que pode gerar energia elétrica por meio de painéis solares no telhado que usa durante o dia. Para descobrir o uso ideal de qualquer energia excedente, os pesquisadores determinaram um precedente para modelar sistemas de construção usando tecnologias estabelecidas e emergentes para encontrar economias de custos e reduções de emissões.

  • Ambiente de mobilidade integrada para a exploração de infraestruturas sustentáveis (NEXUS):

    O principal desafio enfrentado pela NEXUS foi como avaliar e comparar objetivamente futuras alternativas de mobilidade sem incorrer nos riscos e custos dos testes físicos. Isso produziu um painel de apoio à decisão totalmente interativo, capaz de visualizar as vantagens e desvantagens nas estratégias de mobilidade em tempo real, criando a capacidade de modelar as condições básicas de transporte que ajudarão a mudar o planejamento de transporte de correções reativas para uma otimização proativa.

  • Infraestrutura resiliente de energia para mobilidade e demanda de energia (PRIMED):

    O projeto PRIMED examinou as vantagens de diferentes portfólios de tecnologia de energia (uma mistura de DERs e energia fornecida pela rede) para lidar com variáveis de carregamento de veículos e, ao mesmo tempo, ter a capacidade de absorver a demanda extrema de viagens e interrupções na rede. Isso levou a insights sobre como os DERs podem melhorar a resiliência de períodos de viagem de alto volume.

  • Transporte integrado sustentável transformador (TRANSIT):

    O projeto TRANSIT construiu uma metodologia abrangente para modelar, simular e otimizar redes de transporte que enfrentam eventos disruptivos. Isso resultou em uma plataforma interativa totalmente integrada, na qual as partes interessadas puderam comparar estratégias de mobilidade e priorizar métricas de desempenho em tempo real.

  • Transição para Electric Resources for Resiliency and Accessibility (TERRA):

    O projeto TERRA modelou demandas específicas de energia no Aeroporto Internacional Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA) para quantificar novas metas de resiliência. Isso resultou em um modelo original para examinar as vantagens e desvantagens entre priorizar diferentes cargas críticas durante uma interrupção.

Nossos projetos colaborativos no Georgia Tech Center of Excellence agregaram um valor significativo à Siemens. Por meio desses esforços, a Siemens acelerou mais pesquisas e desenvolvimento para ventilação predial, qualidade do ar interno, gerenciamento de multidões e otimização da infraestrutura — recursos que são cada vez mais essenciais nos ambientes construídos e no transporte de hoje em rápida evolução. Essas inovações ajudarão a Siemens a enfrentar desafios complexos em eficiência energética, resiliência e saúde pública, ao mesmo tempo em que fortalecerão sua liderança em tecnologias de gêmeos digitais e de simulação.

“Com novas tecnologias lançadas em um ritmo acelerado sem precedentes, o futuro da indústria aeroespacial e da defesa depende cada vez mais da capacidade de criar e manter um ecossistema de excelência”, disse Paolo Colombo, Líder Global de Desenvolvimento da Indústria Aeroespacial e de Defesa da Siemens Digital Industries Software (DISW). “A parceria entre a ASDL e a Siemens exemplifica isso com perfeição: uma instituição de pesquisa classificada globalmente nos setores aeroespacial, de defesa e transporte, com pesquisadores e estudantes brilhantes capazes de fazer seu trabalho com a tecnologia da Siemens, conectando perfeitamente dados, modelos e sistemas em todo o ciclo de vida.”

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Notavelmente, a experiência e os avanços tecnológicos desenvolvidos por meio desses projetos contribuíram para que a Siemens fizesse parte de duas equipes premiadas pelo programa Building Resilient Environments for Air and Total Health (BREATHE) da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada para a Saúde (ARPA-H). Este prestigioso programa, financiado pela ARPA-H, apoia pesquisas pioneiras para melhorar a qualidade do ar interno e melhorar os resultados de saúde em espaços compartilhados. O envolvimento da Siemens, junto com organizações líderes como a Mayo Clinic e a SafeTraces, demonstra nossa crescente influência e acesso ao crescente mercado de saúde e ambiente construído. O reconhecimento da ARPA-H ressalta como a pesquisa do Centro se traduziu em impacto no mundo real, abrindo novos caminhos para a Siemens oferecer soluções inovadoras que promovam ambientes mais saudáveis e resilientes.

Baixe o infográfico

Foco renovado na colaboração: modelagem futura por meio da curadoria de dados de IA

A parceria da Siemens com a Georgia Tech aborda o crescimento exponencial dos dados de simulação de engenharia, o que destaca a necessidade de descoberta e reutilização eficientes do conhecimento. A marcação manual de metadados de artefatos digitais, como arquivos CAD/CAE e relatórios de simulação, é trabalhosa e propensa a erros, tornando as soluções automatizadas essenciais. Juntas, a Siemens e a Georgia Tech estão buscando a curadoria de dados baseada em IA para automatizar a coleta de metadados, com o objetivo de melhorar a representação, a simulação e a integração baseadas em modelos com os ambientes de PLM existentes.

Nossos esforços de pesquisa na Georgia Tech — um dos líderes universidades no programa global do Ecossistema de Pesquisa e Inovação da Siemens—ressaltam nosso compromisso conjunto com a inovação e, ao mesmo tempo, preparamos a força de trabalho de amanhã. Os jovens pesquisadores envolvidos nesses projetos de ponta serão os inovadores de alta tecnologia das próximas décadas.

Publicado: 4 de fevereiro de 2026