إننا نقف عند نقطة انعطاف عالمية حيث نتعامل مع القيود المفروضة على إمدادات الطاقة وعواقب تغير المناخ. وتؤدي الصراعات الإقليمية إلى زيادة المخاطر في سلسلة توريد النفط الخام التقليدية. إن التغيرات في أنماط هطول الأمطار والنزاعات حول أولويات استخدام المياه تحد من توليد الطاقة الكهرومائية. علاوة على ذلك، أدت الظواهر الجوية المتطرفة إلى تفاقم التهديد الذي يهدد الأرواح والممتلكات. وتجبرنا هذه التحديات على التركيز على متطلبات كفاءة الطاقة في كل ما نقوم به تقريبًا. ونتيجة لذلك، هناك اتجاه كبير نحو تصميم معدات نقل وتوليد أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
تصميم الآلات الموفرة للطاقة
كل صناعة لها أهدافها للرد على هذه الاتجاهات. تستثمر صناعة السيارات في السيارات الكهربائية وتعزز الكفاءة الديناميكية الهوائية لجميع مركباتها. تهدف صناعة الطيران إلى تقليل التكلفة والوقت اللازمين لتصميم نماذج طائرات جديدة تتسم بالكفاءة والمتانة. وعلى نفس المنوال، تستفيد صناعة الآلات التوربينية بشكل كبير من كل تحسين في الكفاءة والتوسع في دورة حياة المنتج.
تصميم السيارات
يجب أن تمتثل صناعة السيارات لمعايير CAFÉ الجديدة لعامي 2028 و2032. وسيكون لهذه المعايير تأثير على أسطولها، مما يعني أنها ستحتاج إلى بناء سيارات كهربائية وتحسين متوسط كفاءة استهلاك الوقود لنماذج محركات الاحتراق الداخلي الخاصة بها. يمكن أن يؤدي انخفاض معامل السحب الديناميكي الهوائي بنسبة 10% إلى تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود بنسبة 5%. تعد المحاكاة أداة حاسمة لضمان أداء التصميم بشكل جيد بمجرد تصنيعه واختباره في نفق الرياح.
ولتحقيق هذا النوع من القفزة إلى الأمام، يجب أن تكون الصناعة قادرة على القيام بما يلي:
- محاكاة الهواء المضطرب بتفاصيل دقيقة
- قم بتقييم مئات التغييرات الدقيقة في التصميم الديناميكي الهوائي
- محاكاة تصميم السيارة بالكامل للحصول على تأثير صافي
تصميم الطائرات
تخضع صناعة الطائرات التجارية لرقابة صارمة مع التركيز على السلامة والأثر البيئي. تتضمن عملية تصميم طائرة جديدة عدة خطوات يجب أن تلبي متطلبات الوظيفة والأداء والتشغيل الآمن، ويجب أن تكون الطائرة معتمدة لمغلف الرحلة بالكامل. المحاكاة هي الطريقة الوحيدة لضمان أداء الطائرة على النحو المنشود قبل بناء نموذج أولي واختبار الطيران.
لمحاكاة جميع ظروف التشغيل، يجب على المصممين:
- محاكاة الرفع في الهواء المضطرب بتفاصيل دقيقة
- محاكاة تصميم الطائرة بالكامل لتحقيق التأثير الصافي
- تقييم جميع ظروف التشغيل (انظر الرسم البياني)
تصميم الآلات التوربينية
تشمل الآلات التوربينية مولدات الطاقة، ومحركات الطائرات التوربينية الكبيرة، والمحركات البحرية، وغيرها من الآلات ذات الحركة الدوارة. يمكن أن يؤدي تحسين كفاءة الطاقة إلى تحقيق عوائد كبيرة بسبب التأثير المتزايد للآلة على مدار عمرها الافتراضي. وبالمثل، فإن تصميم الآلات بحيث تدوم لفترة أطول وتتطلب صيانة أقل يمكن أن يكون له تأثير اقتصادي كبير. تعد المحاكاة أفضل طريقة لتحليل تغييرات التصميم المختلفة لتحسين نتائج التصميم النهائية.
ولتحقيق هذا النوع من القفزة إلى الأمام، يجب أن تكون الصناعة قادرة على:
- تقييم مقايضات تحسين التصميم المتعددة
- محاكاة ديناميكيات الاحتراق بتفاصيل دقيقة
- محاكاة تصميم المحرك الكامل لتحقيق التأثير الصافي
الإعلان عن منصة الألفية للفيزياء المتعددة للمؤسسات
لتلبية هذه الاحتياجات، نعلن عن أول توأم رقمي متسارع في العالم، يقدم أداءً وكفاءة غير مسبوقين في استخدام الطاقة — منصة Cadence Millennium Enterprise Multiphysics Platform. يستهدف الجيل الأول من حاسوب Cadence Millennium M1 CFD الفائق، الذي يستهدف واحدة من أكبر الفرص لتحقيق أداء وكفاءة أكبر، عمليات محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية عالية الدقة (CFD). يتوفر هذا الحل الجاهز في السحابة أو محليًا، ويتضمن وحدات معالجة الرسومات (GPUs) من مقدمي الخدمات الرائدين، واتصالات بينية سريعة للغاية، ومجموعة برامج Cadence عالية الدقة CFD مُحسّنة لتسريع GPU والذكاء الاصطناعي التوليدي. من خلال دمج مثيلات Millennium M1 في مجموعة موحدة، يمكن للعملاء تحقيق وقت تنفيذ غير مسبوق في نفس اليوم وقابلية توسع شبه خطية عند محاكاة الأنظمة الميكانيكية المعقدة.
تتناول منصة الألفية احتياجات الأداء والكفاءة لصناعات السيارات والفضاء والدفاع (A&D) والطاقة والآلات التوربينية مع التقدم الحاسم في تكنولوجيا محاكاة الفيزياء المتعددة. يعد الأداء والدقة والقدرة والحوسبة المتسارعة كلها ضرورية لتمكين عمليات محاكاة التوأم الرقمية التي تستكشف المزيد من ابتكارات التصميم، مما يوفر الثقة في أنها ستعمل على النحو المنشود قبل الشروع في تطوير النموذج الأولي واختباره.
ومن أبرز المزايا والفوائد ما يلي:
- الأداء: يجمع بين أفضل حلول CFD المقيمة في وحدة معالجة الرسومات مع أجهزة وحدة معالجة الرسومات المخصصة لتوفير إنتاجية مكافئة للكمبيوتر الفائق لكل وحدة معالجة رسومات تصل إلى 1000 مركز لوحدة المعالجة المركزية
- الكفاءة: يقلل وقت التنفيذ من أسابيع إلى ساعات مع كفاءة أفضل في استخدام الطاقة بمقدار 20 مرة مقارنة بما يعادله من وحدة المعالجة المركزية
- دقة: تستفيد من حلول Cadence Fidelity لعقود الفروقات لتوفير دقة لا مثيل لها لمواجهة تحديات المحاكاة المعقدة
- الحوسبة عالية الأداء: تم تصميمه باستخدام بنية قابلة للتوسعة وأدوات حل Fidelity قابلة للتطوير على نطاق واسع لتوفير قابلية التوسع شبه الخطية على عقد GPU المتعددة
- التوأم الرقمي بالذكاء الاصطناعي: يتيح التوليد السريع لبيانات الفيزياء المتعددة عالية الجودة للذكاء الاصطناعي التوليدي إنشاء تصورات رقمية مزدوجة سريعة وموثوقة لحل تصميم النظام الأمثل
- تسليم المفتاح الحل: الحل الأول في الصناعة الذي يجمع بين حوسبة GPU مع حلول CFD الحديثة والقابلة للتطوير، مما يوفر بيئة محسنة لتسريع CFD والتصميم والتحسين متعدد التخصصات
مرونة: متوفر مع وحدات معالجة الرسومات من الموردين الرائدين، في السحابة مع تكوين 8 وحدات معالجة رسومات على الأقل أو محليًا مع تكوين 32 وحدة معالجة رسومات على الأقل - مما يوفر حلاً مرنًا وقابلاً للتطوير ليناسب احتياجات النشر لكل عميل
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.eletimes.com/digital-twins-and-ai-acceleration-are-transforming-system-design
