Skip to main content
Táto stránka sa zobrazuje použitím automatického prekladu. Zobraziť namiesto toho v Angličtine?
Administratívna budova kampusu Georgia Tech
DIGITÁLNY PRIEMYSEL

Prelomy v simulácii: Siemens-Georgia Tech

Autor: Virginie Maillard, vedúca výskumu, Siemens USA

Poznámka redaktora: Spoločnosť Siemens spolupracovala so spoločnosťou Georgia Tech na mnohých projektoch za posledných päť rokov, z ktorých každý prináša rôzne hodnoty v reálnom svete pre letectvo, obranu a dopravu.

Základnou súčasťou nášho prístupu k výskumu a vývoju je prijatie otvorených inovácií v akademických ecosystems. Dôkazom toho je naše pretrvávajúce partnerstvo so spoločnosťou Georgia Tech, kde Siemens pomohla uviesť na trh Centrum excelentnosti pre simuláciu a digitálne dvojčatá v škole.

V rámci laboratória dizajnu leteckých systémov spoločnosti Georgia Tech (ASDL) bolo Centrum excelentnosti podporované investíciou spoločnosti Siemens v roku 2021 vo výške 1,8 milióna dolárov. Inžinieri, vedci a ďalší výskumníci spolupracovali s vysokoškolskými a postgraduálnymi študentmi na využití schopností založených na údajoch a modeloch na nájdenie spôsobov optimalizácie komplexných systémov budovy a dopravnej infraštruktúry.

Kľúčovým cieľom tohto partnerstva bolo pripraviť študentov na vstup do pracovnej sily STEM budúcnosti a zároveň zlepšiť úlohu digitálneho inžinierstva pre budovy. Väčšina modelovacích simulácií sa zamerala na infraštruktúru a mobilitu na letisku v Atlante a okolo neho.

Vedci spoločne pracovali na používaní digitálnych dvojčiat na navrhovanie, zlepšovanie a plánovanie infraštruktúry v budovách, komunitách a doprave. Študovali tiež architektúry dynamických systémových systémov, ktoré sa môžu prispôsobiť vývoju prostredia, a hodnotili technológie súvisiace s inžinierskou odolnosťou, systémami samoliečenia a validáciou a kalibráciou digitálnych dvojčiat.

Partnerstvo medzi laboratóriom projektovania leteckých systémov spoločnosti Georgia Tech a Siemens je príkladom ekosystému excelentnosti: výskumná inštitúcia, ktorá sa umiestňuje na celom svete v odvetviach letectva, obrany a dopravy, s vynikajúcimi výskumníkmi a študentmi schopnými vykonávať svoju prácu s technológiou Siemens, plynule spájajúcou údaje, modely a systémy počas celého životného cyklu.
Paolo Colombo, Vedúci globálny rozvoj priemyslu, Letectvo a obrana, Siemens DISW

Tri roky simulačných objavov: Vytváranie hodnoty pre infraštruktúru a mobilitu

Vytvorené projekty v rámci Centra excelentnosti nové štandardy a schopnosti modelovania komplexnej infraštruktúry a mobility. Objavy, ktoré Siemens a Georgia Tech urobili za posledné tri roky, prinesú skutočnú hodnotu do budúceho dizajnu a plánovania infraštruktúry a dopravy.

Keďže vedci sa sústreďujú na región letiska Atlanta - najrušnejšie letisko na svete - pokroky v simulácii a modelovaní sú schopné generovať významné výsledky v reálnom svete.

Siemens a Georgia Tech sa zapojili do siedmich špecifických výskumných projektov:

  • Nabíjanie elektrických vozidiel a optimalizácia mobility prostredníctvom vizualizačného prostredia (EVERMOVE):

    Projekt EVERMOVE sa zameral na strategické umiestnenie nabíjacích staníc elektrických vozidiel (EVCS) v rámci Atlanta Aerotropolis pre udržateľnú mobilitu vo veľkom rozsahu. Výskum získal silné nové schopnosti v modelovaní odolnosti založenom na scenároch, prognózovaní dopytu po leteckej mobilite a optimalizácii infraštruktúry v neistote, čo pomohlo vytvoriť nový štandard pre analýzu udržateľnej dopravy.

  • Integrovaná analýza zelenej architektúry (GAIA):

    Projekt GAIA vytvoril modely energetických zaťažení na preskúmanie vzťahu medzi dopytom a

    optimálna dodávka rôznych scenárov pre sídlo spoločnosti Siemens Corporate Technology (CT) v Princetone, NJ. Výsledkom bol súbor simulácií, ktoré viedli k lepšiemu pochopeniu trendov, vzájomných závislostí a robustnosti nákladovo optimálnych portfólií DER, simulácií, ktoré by sa neskôr mohli použiť na lepšie navrhovanie energetických systémov na mieste.

  • Hodinová simulácia energie pre technologickú infúznu analýzu (HESTIA):

    Projekt HESTIA sa zameral na Kendeda Living Building spoločnosti Georgia Tech, udržateľnú budovu kampusu, ktorá dokáže vyrábať elektrickú energiu prostredníctvom strešných solárnych panelov, ktoré používa počas dňa. Aby zistili optimálne využitie akejkoľvek nadbytočnej energie, vedci určili precedens pre modelovanie stavebných systémov pomocou zavedených a vznikajúcich technológií s cieľom nájsť úspory nákladov a zníženie emisií.

  • Integrované prostredie mobility pre skúmanie udržateľných infraštruktúr (NEXUS):

    Hlavnou výzvou, ktorú NEXUS riešil, bolo, ako objektívne posúdiť a porovnať budúce alternatívy mobility bez toho, aby vznikli riziká a náklady na fyzické skúšky. Tým sa vytvoril plne interaktívny informačný panel podpory rozhodovania schopný vizualizovať kompromisy v stratégiách mobility v reálnom čase a vytvoriť schopnosť modelovať základné dopravné podmienky, ktoré pomôžu presunúť plánovanie dopravy z reaktívnych opráv na proaktívnu optimalizáciu.

  • Energetická odolná infraštruktúra pre mobilitu a dopyt po energii (PRIMED):

    Projekt PRIMED skúmal výhody rôznych portfólií energetických technológií (mix DER a energie dodávanej zo siete) na zvládnutie premenných nabíjania vozidiel a zároveň schopnosti absorbovať súčasný extrémny dopyt po cestách a výpadky siete. To viedlo k poznatkom o tom, ako môžu DER zlepšiť odolnosť veľkoobjemových cestovných období.

  • Transformatívna udržateľná integrovaná doprava (TRANSIT):

    Projekt TRANSIT vytvoril komplexnú metodiku na modelovanie, simuláciu a optimalizáciu dopravných sietí, ktoré čelia rušivým udalostiam. Výsledkom bola plne integrovaná interaktívna platforma, kde zainteresované strany mohli porovnávať stratégie mobility a uprednostňovať metriky výkonnosti v reálnom čase.

  • Prechod na elektrické Resources pre odolnosť a dostupnosť (TERRA):

    Projekt TERRA modeloval špecifické energetické požiadavky na medzinárodnom letisku Hartsfield Jackson Atlanta (HJAIA) s cieľom kvantifikovať nové ciele odolnosti. Výsledkom bolo originálny model na skúmanie kompromisov medzi uprednostňovaním rôznych kritických zaťažení počas výpadku.

Naše projekty spolupráce v rámci Georgia Tech Center of Excellence priniesli značnú hodnotu spoločnosti Siemens. Vďaka tomuto úsiliu spoločnosť Siemens urýchlila ďalší výskum a vývoj v oblasti vetrania budov, kvality vzduchu v interiéri, riadenia davu a optimalizácie infraštruktúry — schopností, ktoré sú v dnešnom rýchlo sa vyvíjajúcom zastavanom prostredí a doprave stále kritickejšie. Tieto inovácie pomôžu spoločnosti Siemens riešiť zložité výzvy v oblasti energetickej účinnosti, odolnosti a verejného zdravia a zároveň posilnia jej vedúce postavenie v oblasti digital twin dvojčiat a simulačných technológií.

„S novými technológiami vydanými nebývalým rýchlym tempom závisí budúcnosť letectva a obrany čoraz viac od schopnosti vytvárať a udržiavať ecosystem excelentnosti,“ povedal Paolo Colombo Global Industry Development Lead, Aerospace & Defense, Siemens Digital Industries Software (DISW). „Partnerstvo medzi ASDL a Siemens je príkladom toho k dokonalosti: výskumná inštitúcia, ktorá sa umiestňuje na celom svete v odvetviach letectva, obrany a dopravy, s jasnými výskumníkmi a študentmi schopnými vykonávať svoju prácu s technológiou Siemens a bezproblémovo spájať údaje, modely a systémy počas celého životného cyklu.“

Siemens-Georgia Tech Partnership Infographic

Zvlášť odborné znalosti a technologický pokrok vyvinutý prostredníctvom týchto projektov prispeli k tomu, že Siemens bol súčasťou dvoch tímov ocenených programom Agentúra pre pokročilé výskumné projekty pre zdravie (ARPA-H) Building Resilient Environments for Air and Total Health (BREATHE). Tento prestížny program, financovaný spoločnosťou ARPA-H, podporuje priekopnícky výskum na zlepšenie kvality ovzdušia v interiéri a zlepšenie zdravotných výsledkov v spoločných priestoroch. Účasť spoločnosti Siemens — spolu s poprednými organizáciami ako Mayo Clinic a SafeTraces — demonštruje náš rastúci vplyv a prístup k rozširujúcemu sa trhu so zdravím a vybudovaným prostredím. Uznanie spoločnosti ARPA-H zdôrazňuje, ako sa výskum centra premietol do skutočného vplyvu a otvára spoločnosti Siemens nové cesty na poskytovanie inovatívnych riešení, ktoré podporujú zdravšie a odolnejšie prostredie.

Stiahnite si infografiku

Obnovené zameranie na spoluprácu: Budúce modelovanie prostredníctvom kurácie údajov AI

Partnerstvo spoločnosti Siemens so spoločnosťou Georgia Tech sa zaoberá exponenciálnym rastom údajov o inžinierskych simuláciách, čo zdôrazňuje potrebu efektívneho objavovania a opätovného použitia znalostí. Manuálne označovanie metaúdajov digitálnych artefaktov, ako sú súbory CAD/CAE a simulačné správy, je náročné na prácu a náchylné na chyby, takže automatizované riešenia sú nevyhnutné. Spoločne Siemens a Georgia Tech usilujú o spracovanie údajov založených na umelej inteligencii s cieľom automatizovať zber metadát s cieľom zlepšiť reprezentáciu založenú na modeloch, simuláciu a integráciu s existujúcimi prostrediami PLM.

Naše výskumné úsilie v spoločnosti Georgia Tech - jeden z vedúcich univerzity v globálnom programe Siemens Research and Innovation Ecosystem— zdôrazniť náš spoločný záväzok k inováciám a súčasne pripravovať pracovnú silu zajtrajška. Mladí výskumníci zapojení do týchto špičkových projektov budú modernými inovátormi nasledujúcich niekoľkých desaťročí.

Uverejnené: 4. februára 2026