지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(Siemens Digital Industries Software)가 두 가지 획기적인 솔루션을 출시해 엔지니어링 시뮬레이션 분야의 혁신 기준을 제시했다.

새로 출시된 HEEDS™ AI Simulation Predictor 소프트웨어와 Simcenter™ Reduced Order Modeling 소프트웨어는 속도, 정확성, 효율성을 갖춘 예측 성능을 제공해 제조업체가 직면한 복잡한 과제를 해결할 수 있도록 지원한다.

지멘스의 HEEDS AI Simulation Predictor는 엔지니어링 팀이 고급 AI 기반 예측 모델링(predictive modeling)의 잠재력을 활용할 수 있도록 지원함으로써 제조업체에게 새로운 가능성을 열어준다.  Siemens Xcelerator 포트폴리오에 새롭게 추가된 이 제품은 설계 공간 탐색에 혁신을 가져올 수 있다.

HEEDS AI Simulation Predictor는 정확도 인식 기능이 내장된 최첨단 AI가 하이브리드 적응형 탐색 프레임워크의 일부로써 디지털 트윈 활용도를 극대화하여 탁월한 정밀도로 제품을 미세 조정하고 최적화할 수 있도록 지원한다.

또, 빠르고 혁신적인 설계: 기존 시뮬레이션 연구와 축적된 노하우를 활용해 혁신적인 고성능 설계를 신속하게 생성해 출시 기간을 크게 단축할 수 있다.

AI 드리프트는 익숙치 않은 설계 공간에 직면했을 때 모델이 부정확한 추론을 하는 현상으로, AI 기반 시뮬레이션에서 가장 중요한 과제 중 하나다.

이 문제를 해결하기 위해 HEEDS AI Simulation Predictor에는 정확도를 인식하는 AI가 도입됐다. 예측을 능동적으로 자체 검증해 실제 산업 엔지니어링 애플리케이션의 맥락에서 정확하며 신뢰할 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원한다.

지멘스 에너지(Siemens Energy)의 베넘 누리(Behnam Nouri) 엔지니어링 및 플랫폼 설계 팀장은 “HEEDS AI Simulation Predictor를 통해 가스터빈의 다양한 구성 요소를 크게 개선해 설계를 최적화하고 설계 주기를 단축할 수 있었다. 열-기계적 피로 예측(thermo-mechanical fatigue predictions)을 효과적으로 업그레이드해 단 24시간 만에 약 20,000개의 설계 부재를 처리할 수 있게 됐으며, 부품 수명도 20% 향상됐다. 이를 통해 고효율 터빈 엔진에 필요한 기존 설계 공간의 한계를 완전히 파악할 수 있었다. HEEDS AI Simulation Predictor 기술을 통해 15,000시간 이상의 계산 시간을 절약했다”고 말했다.

지멘스는 더불어 높은 정확성의 시뮬레이션과 테스트 데이터를 활용해 AI/ML 모델을 학습하고 검증하는 새로운 Simcenter Reduced Order Modeling 소프트웨어를 출시했다. 이 모델을 통해 단 몇 초 만에 예측을 수행해 엔지니어의 시뮬레이션 접근 방식을 혁신할 수 있다.

Simcenter Reduced Order Modeling은 고정밀 데이터를 사용해 기존 방법보다 훨씬 짧은 시간 내에 신속하게 예측을 도출해 중요한 의사 결정을 내릴 수 있도록 지원한다.

또, 포괄적인 데이터 세트를 기반으로 AI/ML 모델을 학습시킴으로써 강력하고 안정적이며 신뢰할 수 있는 인사이트 확보를 지원해 잦은 AI 드리프트 현상을 방지한다.

플라스틱 옴니엄(Plastic Omnium)의 위르겐 드되르와에르데(Jurgen Dedeurwaerder) 시뮬레이션 엔지니어는 “Simcenter Reduced Order Modeling을 사용해 시뮬레이션 모델을 가속화할 수 있었다. 이때 정확도는 전체 시스템 모델과 동일하며, 세부 연료전지 플랜트 모델은 리얼타임보다 빠르게 실행된다. 이를 통해 MIL(model-in-the-loop) 컨트롤러 개발 및 테스트와 같은 활동을 더 빠르게 수행해 전체 개발 주기를 약 25% 단축했다”고 말했다.