de.wedoany.com-Bericht: Kürzlich kündigte Siemens aus Deutschland die Einführung der Software Simcenter PhysicsAI an, einer neuen Erweiterung für Simcenter STAR-CCM+, die KI-gestützte Designerkundungen in der numerischen Strömungsmechanik ermöglicht. Dieses Tool hilft Ingenieuren, Tausende von Designvarianten innerhalb weniger Minuten schnell zu bewerten und die Ergebnisse durch hochgenaue CFD-Simulationen zu validieren.
Simcenter PhysicsAI richtet sich an die frühe Designauswahl in der Produktentwicklung der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik-, Maschinenbau-, Energieausrüstungs- und Industriegüterbranche. Traditionelle Ingenieurssimulationen erfordern oft, dass Ingenieure für verschiedene Geometrien wiederholt modellieren, Netze erstellen, lösen und nachbearbeiten, wobei eine einzelne Designuntersuchung Tage oder sogar Wochen dauern kann. Mit PhysicsAI integriert Siemens nun geometrisches Deep Learning in den Workflow von Simcenter STAR-CCM+. Ingenieure können vorhandene CFD-Simulationsergebnisse nutzen, um KI-Reduktionsmodelle zu trainieren und zu validieren und dann nahezu in Echtzeit Leistungsvorhersagen für neue geometrische Lösungen zu treffen. So können Designteams in einer frühen Phase zunächst mit KI eine groß angelegte Lösungsauswahl durchführen und die hochgenauen Lösungsressourcen auf vielversprechendere Kandidaten konzentrieren, wodurch wiederholte Simulationen und Rechenressourcenverbrauch reduziert werden.
Zu den Kernfähigkeiten der Software gehören eine größere Erkundung des Designraums, die Wiederverwendung historischer Simulationsdaten, schnelle Iterationen, integrierte Fehlerbewertung und GPU-Beschleunigung. Laut Siemens kann Simcenter PhysicsAI Vorhersagemodelle auf Basis einer für geometrische Daten optimierten Transformer-Neuronalnetzarchitektur trainieren und Tausende von Designvarianten innerhalb weniger Minuten bewerten. Es können auch historische Daten, neu generierte Ergebnisse und frühere Designexperimentdaten abgerufen werden, um die Anzahl der erneuten CFD-Simulationen zu reduzieren. In Optimierungsstudien kann das KI-Reduktionsmodell die frühe Auswahl von der Ausführung des Lösers auf KI-Inferenz verlagern, sodass Ingenieurteams Hunderte von Designlösungen innerhalb weniger Stunden erkunden können, anstatt Wochen zu warten.
Der Validierungsmechanismus ist entscheidend dafür, ob solche industriellen KI-Tools in den Ingenieursworkflow integriert werden können. Simcenter PhysicsAI behält die hochgenaue CFD-Simulation als Validierungsreferenz bei und bietet Fehlerindikatoren und Validierungstools, um zu beurteilen, ob das KI-Modell Leistungstrends genau erfasst. Für Ingenieurteams müssen KI-Vorhersagen Designentscheidungen unterstützen und nicht nur schnellere, aber unerklärliche numerische Ausgaben liefern. Die integrierte Validierungsfähigkeit hilft Ingenieuren zu entscheiden, welche Lösungen für die weitere hochgenaue Simulation, Prüfstandstests oder Prototypenvalidierung geeignet sind, und trägt auch dazu bei, das Risiko von Fehlentscheidungen des KI-Modells bei komplexen Strömungen, Wärmemanagement, Widerstandsoptimierung und strukturellen Formänderungen zu verringern.
Diese Veröffentlichung steht auch im Zusammenhang mit der Erweiterung des Ökosystems für industrielle Software und KI-Simulation bei Siemens. Simcenter PhysicsAI ist derzeit als Erweiterungsmodul für Simcenter STAR-CCM+ verfügbar. Bestands- und Neukunden werden von der kontinuierlichen Erweiterung der Fähigkeiten nach der Integration der Produktökosysteme von Siemens und Altair profitieren. Da Industrieunternehmen in der Produktentwicklung gleichzeitig kürzere Zyklen, niedrigere Kosten und höhere Leistung anstreben, bewegen sich KI-Simulationstools von der unterstützenden Analyse an die Spitze des Engineering-Workflows. Designer können in der Konzeptphase schneller Formen, Strömungskanäle, Kühlkonzepte und aerodynamische Parameter vergleichen, während Fertigungsunternehmen die Möglichkeit haben, historische Simulationsressourcen in wiederverwendbares Ingenieurswissen umzuwandeln.
Für industrielle Forschung und Entwicklungssysteme stellt Simcenter PhysicsAI keine bloße Steigerung der Lösungsgeschwindigkeit dar, sondern eine Veränderung der Organisation von Designerkundungen. Bisher waren Ingenieurteams oft durch Rechenleistung, Zeit und Personal eingeschränkt und konnten nur wenige Lösungen für tiefgehende Simulationen auswählen. Mit dem Einsatz von KI-Reduktionsmodellen können mehr Designvarianten frühzeitig in den Auswahlprozess einbezogen werden, und Ingenieure können die Ergebnisse validieren, auswählen und optimieren. Mit der weiteren Integration von digitalen Zwillingen, Simulationssoftware, GPU-Computing und Engineering-KI wird die industrielle Produktentwicklung stärker auf die „Assetisierung von Simulationsdaten“ und die „KI-gestützte Entscheidungsfindung“ setzen. Der Wettbewerb zwischen Softwareanbietern wird sich auf die Modellvertrauenswürdigkeit, die Workflow-Integration und die unternehmensweite Datenwiederverwendbarkeit ausdehnen.
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