[인더스트리뉴스 조창현 기자] 기존 시뮬레이션 연구 노하우를 기반으로 빠르고 혁신적인 고성능 설계를 생성할 수 있는 소프트웨어가 나왔다. 지멘스디지털인더스트리소프트웨어(Siemens DISW)가 두 가지 획기적인 솔루션을 출시해 엔지니어링 시뮬레이션 분야 혁신 기준을 제시했다고 29일 밝혔다.

지멘스는 ‘HEEDS AI Simulation Predictor(이하 HEEDS)’ 및 ‘Simcenter Reduced Order Modeling’ 소프트웨어를 새롭게 출시했다. 두 소프트웨어는 속도 및 정확성, 효율성을 갖춘 예측 성능을 제공해 제조업체가 직면한 복잡한 과제를 해결할 수 있도록 지원한다.

지멘스는 HEEDS가 엔지니어링팀에서 고급 AI 기반 예측 모델링(predictive modeling)이 가진 잠재력을 활용할 수 있도록 지원함으로써 제조업체에게 새로운 가능성을 열어준다고 전했다.

제품은 지멘스 엑셀러레이터(Xcelerator) 포트폴리오에 새롭게 추가됐다. 정밀한 제품 최적화가 가능하다. 구체적으로 정확도 인식 기능이 내장된 최첨단 AI를 통해 하이브리드 적응형 탐색 프레임워크 일부로 디지털 트윈 활용도를 극대화할 수 있으며, 높은 정밀도로 제품을 미세 조정해 최적화할 수 있도록 지원한다. 또 기존 시뮬레이션 연구와 축적된 노하우를 활용해 혁신적인 고성능 설계를 신속하게 생성해 출시 기간을 크게 단축할 수 있다는 게 지멘스의 설명이다. 빠르고 혁신적인 설계를 통해 설계 공간 탐색 혁신을 가져다줄 수 있는 솔루션으로 보인다.

특히 제품에는 정확도를 인식하는 AI도 도입됐다. AI 기반 시뮬레이션에서 가장 중요한 과제로 꼽히는 AI 드리프트 현상을 해결하기 위함이다. AI 드리프트는 익숙하지 않은 설계 공간에 직면했을 때 모델이 부정확한 추론을 하는 현상을 말한다. 지멘스는 관련 문제 해결을 돕는 AI 바탕 예측을 능동적으로 자체 검증해 실제 산업 엔지니어링 애플리케이션 맥락에서 정확하며 신뢰할 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원한다.

지멘스에너지 베넘 누리(Behnam Nouri) 엔지니어링및플랫폼설계팀장은 “HEEDS를 통해 가스터빈 내 다양한 구성 요소를 크게 개선해 설계를 최적화하고, 설계 주기를 단축할 수 있었다”며, “열-기계적 피로 예측(thermo-mechanical fatigue predictions)을 효과적으로 업그레이드해 단 24시간 만에 약 20,000개에 달하는 설계 부재를 처리할 수 있게 됐으며 부품 수명도 20% 향상됐다”고 말했다.

이어 베넘 누리 팀장은 “솔루션 활용을 통해 고효율 터빈 엔진에 필요한 기존 설계 공간에 대한 한계를 완전히 파악할 수 있었다”며, “계산 시간도 15,000시간 이상 절약했다”고 부언했다.

아울러 지멘스는 높은 정확성을 갖춘 시뮬레이션과 테스트 데이터를 활용해 AI·ML 모델을 학습하고 검증하는 새로운 Simcenter Reduced Order Modeling 소프트웨어를 제공한다. 지멘스에 따르면 소프트웨어에 탑재된 모델을 통해 단 몇 초 만에 예측을 수행하고 엔지니어에 대한 시뮬레이션 접근 방식을 혁신할 수 있다.

새로운 소프트웨어는 고정밀 데이터를 사용해 기존 방법보다 짧은 시간 내에 신속하게 예측을 도출, 중요 의사 결정을 내릴 수 있도록 돕는다. 또 포괄적인 데이터 세트를 기반으로 AI·ML 모델을 학습시킴으로써 수준 높고 신뢰할 수 있는 인사이트 확보를 지원한다. 이에 잦은 AI 드리프트 현상을 방지할 수 있다고 지멘스는 설명했다.

플라스틱옴니엄(Plastic Omnium) 위르겐 드되르와에르데(Jurgen Dedeurwaerder) 시뮬레이션엔지니어는 “Simcenter Reduced Order Modeling을 사용해 시뮬레이션 모델을 가속화할 수 있었다”며, “정확도는 전체 시스템 모델과 동일하며, 세부 연료 전지 플랜트 모델은 리얼타임보다 빠르게 실행된다”고 전했다.

이어 위르켄 드되르와에르데 엔지니어는 “이에 MIL(model-in-the-loop) 컨트롤러 개발 및 테스트 같은 활동을 보다 빠르게 수행해 전체 개발 주기를 약 25% 단축했다”며, “새로운 소프트웨어는 모델을 안전하게 보호하고 효율적인 방식으로 팀 내부적으로나 외부 고객에게 공유하는 신뢰성 있는 방법을 제공하며, 제품과 프로세스를 보완함으로써 최종 사용자에게 품질이 향상되는 결과를 전달할 수 있다”고 덧붙였다.

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