Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?
ЦИФРОВЫЕ ИНДУСТРИИ

Прорывы в моделировании: технология Siemens-Georgia

Автор: Виржини Майяр, руководитель отдела исследований, Siemens в США

Примечание редактора: за последние пять лет Siemens сотрудничала с Технологическим институтом Джорджии в реализации ряда проектов, каждый из которых приносит реальную пользу аэрокосмической, оборонной и транспортной промышленности..

Основная часть нашего подхода к исследованиям и разработкам заключается в использовании открытых инноваций в академических экосистемах. Примером этого является наше постоянное партнерство с Georgia Tech, где компания Siemens помогла запустить Центр передового опыта в области моделирования и Digital Twin в школе.

В Лаборатории проектирования аэрокосмических систем (ASDL) Технологического института Джорджии Центр передового опыта получил поддержку благодаря инвестициям Siemens в размере 1,8 миллиона долларов в 2021 году. Инженеры, ученые и другие исследователи работали со студентами и аспирантами над использованием возможностей, основанных на данных и моделях, для поиска способов оптимизации сложных систем зданий и транспортной инфраструктуры.

Ключевая цель этого партнерства заключалась в том, чтобы подготовить студентов к вступлению в ряды специалистов в области точных наук будущего и одновременно повысить роль цифровой инженерии в зданиях. Большая часть моделирования была сосредоточена на инфраструктуре и мобильности в аэропорту Атланты и вокруг него.

Исследователи совместно работали над использованием цифровых двойников для проектирования, улучшения и планирования инфраструктуры в зданиях, сообществах и на транспорте. Они также изучили динамические архитектуры систем, которые могут адаптироваться к изменениям среды, и оценили технологии, связанные с инженерной устойчивостью, самовосстанавливающимися системами, валидацией и калибровкой цифровых двойников.

Партнерство между Лабораторией проектирования аэрокосмических систем Технологического института Джорджии и Siemens является примером экосистемы передового опыта: исследовательского учреждения, занимающего мировые позиции в аэрокосмическом, оборонном и транспортном секторах, в котором работают талантливые исследователи и студенты, способные работать с технологиями Siemens, эффективно соединяя данные, модели и системы на протяжении всего жизненного цикла.
Паоло Коломбо, Ведущий специалист по глобальному развитию отрасли, Аэрокосмическая и оборонная промышленность, Siemens DISW

Три года открытий в области моделирования: создание преимуществ для инфраструктуры и мобильности

Созданы проекты в Центре передового опыта новые стандарты и возможности моделирования сложной инфраструктуры и мобильности. Открытия, сделанные Siemens и Georgia Tech за последние три года, принесут реальную пользу будущему проектированию и планированию инфраструктуры и транспорта.

Поскольку исследователи сосредоточены на районе аэропорта Атланты — самого загруженного аэропорта мира — достижения в области моделирования и моделирования могут дать значительные результаты в реальном мире.

Siemens и Georgia Tech участвовали в семи конкретных исследовательских проектах:

  • Подзарядка электромобилей и оптимизация мобильности с помощью среды визуализации (EVERMOVE):

    Проект EVERMOVE был сосредоточен на стратегическом размещении зарядных станций для электромобилей (EVCS) в аэропорту Атланты для обеспечения устойчивой мобильности в больших масштабах. Исследование открыло новые мощные возможности в области моделирования устойчивости на основе сценариев, прогнозирования спроса на авиаперевозки и оптимизации инфраструктуры в условиях неопределенности, что помогло создать новый стандарт анализа устойчивых перевозок.

  • Комплексный анализ зеленой архитектуры (GAIA):

    В рамках проекта GAIA были созданы модели энергетических нагрузок для изучения взаимосвязи между спросом и

    оптимальный поставка различных сценариев для штаб-квартиры Siemens Corporate Technology (CT) в Принстоне, штат Нью-Джерси. Результатом стал ряд симуляций, которые позволили лучше понять тенденции, взаимозависимости и надежность оптимальных с точки зрения затрат портфелей DER, которые впоследствии можно было бы использовать для более эффективного проектирования энергетических систем на месте.

  • Почасовое моделирование энергопотребления для анализа технологических инфузий (HESTIA):

    Проект HESTIA был сосредоточен на жилом здании Kendeda Living Building от Georgia Tech, экологичном здании кампуса, которое может вырабатывать электроэнергию с помощью солнечных панелей на крыше, используемых в дневное время. Чтобы определить оптимальное использование любой избыточной энергии, исследователи создали прецедент моделирования строительных систем с использованием устоявшихся и новейших технологий для снижения затрат и сокращения выбросов.

  • Интегрированная мобильная среда для исследования устойчивых инфраструктур (NEXUS):

    Основная задача NEXUS заключалась в том, как объективно оценить и сравнить будущие альтернативы мобильности без рисков и затрат, связанных с физическими испытаниями. В результате появилась полностью интерактивная панель управления для поддержки принятия решений, позволяющая визуализировать компромиссы в стратегиях мобильности в режиме реального времени, а также моделировать базовые условия транспортировки, что поможет перенести планирование перевозок с реактивных мер на упреждающую оптимизацию.

  • Энергоустойчивая инфраструктура для мобильности и спроса на энергию (PRIMED):

    В рамках проекта PRIMED были изучены преимущества различных портфелей энергетических технологий (сочетание возобновляемых источников энергии и электроэнергии, поставляемой от сети), позволяющих справляться с переменными параметрами зарядки транспортных средств и одновременно удовлетворять экстремальные потребности в поездках и перебои в электросети. Это позволило понять, как DER могут повысить устойчивость в периоды больших объемов путешествий.

  • Трансформационный устойчивый интегрированный транспорт (ТРАНЗИТ):

    В рамках проекта TRANSIT была разработана комплексная методология моделирования, моделирования и оптимизации транспортных сетей, сталкивающихся с разрушительными событиями. В результате была создана полностью интегрированная интерактивная платформа, на которой заинтересованные стороны могли сравнивать стратегии мобильности и приоритизировать показатели эффективности в режиме реального времени.

  • Переход на Electric Resources для обеспечения отказоустойчивости и доступности (TERRA):

    В рамках проекта TERRA были смоделированы конкретные потребности в энергии в международном аэропорту Хартсфилда Джексона в Атланте (HJAIA) для количественной оценки новых целей в области отказоустойчивости. В результате была создана оригинальная модель для изучения компромиссов между приоритизацией различных критических нагрузок во время простоя.

Наши совместные проекты в Технологическом центре передового опыта штата Джорджия принесли Siemens значительную пользу. Благодаря этим усилиям компания Siemens ускорила дальнейшие исследования и разработки в области вентиляции зданий, качества воздуха в помещениях, предотвращения скопления людей и оптимизации инфраструктуры — эти возможности приобретают все большее значение в современных быстро меняющихся условиях застройки и транспорта. Эти инновации помогут Siemens решить сложные задачи в области энергоэффективности, отказоустойчивости и общественного здравоохранения, а также укрепить свое лидерство в области цифровых двойников и технологий моделирования.

«В условиях, когда новые технологии появляются беспрецедентно быстрыми темпами, будущее аэрокосмической и оборонной промышленности все больше зависит от способности создать и поддерживать экосистему передового опыта», — говорит Паоло Коломбо, руководитель отдела глобального развития промышленности Siemens Digital Industries Software (DISW) в сфере аэрокосмической и оборонной промышленности. «Партнерство между ASDL и Siemens является идеальным примером этого: исследовательское учреждение занимает лидирующие позиции в аэрокосмическом, оборонном и транспортном секторах, где талантливые исследователи и студенты могут выполнять свою работу с технологиями Siemens, эффективно соединяя данные, модели и системы на протяжении всего жизненного цикла».

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Примечательно, что опыт и технологические достижения, накопленные в рамках этих проектов, позволили Siemens войти в состав двух команд, награжденных Агентством перспективных исследовательских проектов в области здравоохранения (ARPA-H) по программе «Создание устойчивых сред для воздуха и общего здоровья» (BREATHE). Эта престижная программа, финансируемая ARPA-H, поддерживает новаторские исследования по улучшению качества воздуха в помещениях и улучшению состояния здоровья в местах общего пользования. Участие Siemens в сотрудничестве с ведущими организациями, такими как Mayo Clinic и SafeTraces, свидетельствует о нашем растущем влиянии и доступе к расширяющемуся рынку здравоохранения и искусственной среды. Признание со стороны ARPA-H подчеркивает, что исследования Центра оказали реальное влияние и открыли для Siemens новые возможности для разработки инновационных решений, способствующих созданию более здоровой и устойчивой окружающей среды.

Скачайте инфографику

Новый фокус сотрудничества: моделирование будущего с помощью обработки данных на основе искусственного интеллекта

Партнерство Siemens с Georgia Tech направлено на решение проблемы экспоненциального роста объемов данных инженерного моделирования, что подчеркивает необходимость эффективного извлечения и повторного использования знаний. Ручная маркировка цифровых артефактов, таких как файлы CAD/CAE и отчеты о моделировании, трудоемка и чревата ошибками, поэтому автоматизированные решения необходимы. Siemens и Georgia Tech совместно разрабатывают систему курирования данных на основе искусственного интеллекта для автоматизации сбора метаданных с целью улучшения представления, моделирования и интеграции с существующими средами PLM на основе моделей.

Наша исследовательская деятельность в Технологическом институте Джорджии — одна из ведущих университеты, участвующие в глобальной программе Siemens Research and Innovation Ecosystem— подчеркиваем нашу совместную приверженность инновациям и одновременно готовим рабочую силу завтрашнего дня. Молодые исследователи, участвующие в этих передовых проектах, станут новаторами в сфере высоких технологий в ближайшие несколько десятилетий.

Опубликовано: 4 февраля 2026 г.