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Edifício da administração do campus Georgia Tech
INDÚSTRIAS DIGITAIS

Desbravamentos na simulação: Siemens-Georgia Tech

Por: Virginie Maillard, Chefe de Investigação, Siemens USA

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

Uma parte essencial da nossa abordagem à I&D é abraçar a inovação aberta nos ecosystems académicos. Isto é exemplificado pela nossa parceria contínua com a Georgia Tech, onde a Siemens ajudou a lançar o Centro de Excelência para 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 milhões de dólares da Siemens em 2021. Engenheiros, cientistas e outros investigadores trabalharam com estudantes de graduação e pós-graduação para utilizar capacidades orientadas por dados e modelos para descobrir maneiras de otimizar sistemas complexos de infraestrutura de construção e transporte.

Um dos principais objetivos desta parceria tem sido preparar os alunos para entrar na força de trabalho STEM do futuro, melhorando o papel da engenharia digital para edifícios. Grande parte das simulações de modelagem centrou-se em infraestruturas e mobilidade dentro e ao redor do aeroporto de Atlanta.

Os investigadores trabalharam colectivamente no uso de gémeos digitais para conceber, melhorar e planear infraestruturas em edifícios, comunidades e transportes. Eles também estudaram arquiteturas dinâmicas de sistema de sistemas que podem se adaptar à medida que os ambientes evoluem e avaliaram tecnologias relacionadas com a resiliência de engenharia, sistemas de autocura e a validação e calibração de gémeos digitais.

A parceria entre o Laboratório de Design de Sistemas Aeroespaciais da Georgia Tech e a Siemens exemplifica um ecosystem de excelência: Uma instituição de investigação classificada globalmente nos setores aeroespacial, de defesa e de transportes, com investigadores e estudantes brilhantes capazes de fazer o seu trabalho com a tecnologia Siemens, conectando perfeitamente dados, modelos e sistemas ao longo de todo o ciclo de vida.
Paulo Colombo, Lídua global de desenvolvimento da indústria, Aeroespacial e Defesa, Siemens DISW

Três anos de descobertas de simulação: Geração de valor para infraestruturas e mobilidade

Os projetos dentro do Centro de Excelência criados novos padrões e capacidades para modelar infraestruturas complexas e mobilidade. As descobertas que a Siemens e a Georgia Tech fizeram nos últimos três anos trarão um valor real ao futuro projeto e planeamento de infraestruturas e transportes.

Com os investigadores a concentrar-se na região do aeroporto de Atlanta — o aeroporto mais movimentado do mundo — os avanços na simulação e modelagem estão posicionados para gerar resultados significativos no mundo real.

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

  • Recarga de Veículos Elétricos e Otimização da Mobilidade através do Ambiente de Visualization (EVERMOVE):

    O projeto EVERMOVE centrou-se na colocação estratégica de Estações de Carregamento de Veículos Elétricos (EVCS) dentro da Aerótrópole de Atlanta para mobilidade sustentável em escala. A pesquisa derivou novas capacidades poderosas em modelagem de resiliência baseada em cenários, previsão da procura de mobilidade aérea e otimização de infraestruturas 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 procura e

    óptimo 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 das carteiras DER de custo óptimo, simulações que poderiam mais tarde ser utilizadas para melhor conceber sistemas de energia no local.

  • Simulação Energética Horária para Análise de Infusão Tecnológica (HESTIA):

    O projeto HESTIA centrou-se no Kendeda Living Building da Georgia Tech, um edifício de campus sustentável que pode gerar energia elétrica através de painéis solares no telhado que utiliza durante o dia. Para descobrir o uso ideal de qualquer energia excedente, os investigadores 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 abordado pela NEXUS foi como avaliar objetivamente e comparar futuras alternativas de mobilidade sem incorrer nos riscos e custos dos ensaios físicos. Isso produziu um painel de apoio à decisão totalmente interativo capaz de visualizar compensações em estratégias de mobilidade em tempo real, criando a capacidade de modelar as condições de transporte de linha de base que ajudarão a mudar o planeamento de transporte de correções reativas para otimização proativa.

  • Infraestrutura resiliente ao consumo de energia para mobilidade e procura 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 do veículo, tendo a capacidade de absorver simultaneamente a procura extrema de viagens e interrupções da rede. Isto levou a insights sobre como os DERs podem melhorar a resiliência de períodos de viagem de alto volume.

  • Transporte Integrado Sustentável Transformativo (TRANSIT):

    O projeto TRANSIT construiu uma metodologia abrangente para modelar, simular e otimizar as redes de transporte face a eventos disruptivos. Isto resultou numa plataforma interativa totalmente integrada onde as partes interessadas podiam comparar estratégias de mobilidade e priorizar métricas de desempenho em tempo real.

  • Transição para Resources Elétricos para Resiliência e Acessibilidade (TERRA):

    O projeto TERRA modelou exigências energéticas específicas no Aeroporto Internacional Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA) para quantificar novos objetivos de resiliência. Isto resultou num modelo original para examinar as compensações entre priorizar diferentes cargas críticas durante uma interrupção.

Os nossos projetos colaborativos no Georgia Tech Center of Excellence entregaram um valor significativo à Siemens. Através destes esforços, a Siemens acelerou mais pesquisas e desenvolvimento para ventilação de edifícios, qualidade do ar interior, gestão de multidões e otimização de infraestruturas — capacidades que são cada vez mais críticas nos ambientes construídos e no transporte de hoje em rápida evolução. Estas inovações ajudarão a Siemens a enfrentar desafios complexos em eficiência energética, resiliência e saúde pública, ao mesmo tempo que fortalecerão a sua liderança em tecnologias digital twin gémeas e simulações.

“Com as novas tecnologias lançadas a um ritmo acelerado sem precedentes, o futuro da indústria aeroespacial e da defesa depende cada vez mais da capacidade de criar e manter um ecosystem de excelência”, disse Paolo Colombo Global Industry Development Lead, Aerospace & Defense, Siemens Digital Industries Software (DISW). “A parceria entre a ASDL e a Siemens exemplifica isso com perfeição: Uma instituição de investigação classificada globalmente nos setores aeroespacial, de defesa e de transportes, com investigadores e estudantes brilhantes capazes de fazer o seu trabalho com a tecnologia Siemens, conectando perfeitamente dados, modelos e sistemas ao longo de todo o ciclo de vida.”

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Notavelmente, a experiência e os avanços tecnológicos desenvolvidos através destes projetos contribuíram para que a Siemens fizesse parte de duas equipas premiadas pelo programa Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H) Building Resilient Environments for Air and Total Health (BREATHE). Este prestigiado programa, financiado pela ARPA-H, apoia a investigação pioneira para melhorar a qualidade do ar interior e melhorar os resultados de saúde em espaços partilhados. O envolvimento da Siemens — ao lado de organizações líderes como a Mayo Clinic e a SafeTraces — demonstra a nossa crescente influência e acesso ao mercado em expansão da saúde e do ambiente construído. O reconhecimento da ARPA-H sublinha a forma como a investigação do Centro se traduziu num impacto no mundo real, abrindo novos caminhos para a Siemens oferecer soluções inovadoras que promovam ambientes mais saudáveis e resilientes.

Descarregue o infográfico

Foco de colaboração renovado: Modelação futura através 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 uma descoberta e reutilização eficientes do conhecimento. A marcação manual de metadados de artefactos digitais — como ficheiros CAD/CAE e relatórios de simulação — é trabalhosa e sujeita a erros, tornando as soluções automatizadas essenciais. Juntas, a Siemens e a Georgia Tech estão a prosseguir a curadoria de dados baseada em IA para automatizar a recolha de metadados, com o objetivo de melhorar a representação baseada em modelo, a simulação e a integração com ambientes PLM existentes.

Os nossos esforços de investigação na Georgia Tech — um dos líderes universidades no programa global Siemens Research and Innovation Ecosystem—sublinhar o nosso compromisso conjunto com a inovação e, simultaneamente, preparar a força de trabalho de amanhã. Os jovens investigadores envolvidos nestes projetos de ponta serão os inovadores de alta tecnologia das próximas décadas.

Publicado: 4 de fevereiro de 2026