西門子數(shù)字孿生解決方案推動(dòng)水下農(nóng)業(yè)發(fā)展

西門子的 Xcelerator 解決方案組合助力尼莫花園創(chuàng)建可持續(xù)的水下生物圈數(shù)字孿生，大幅加快設(shè)計(jì)迭代和測(cè)試速度。

西門子企業(yè)級(jí)產(chǎn)品創(chuàng)新工具幫助小型專業(yè)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

通過(guò)將 MindSphere 驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法部署到工業(yè)邊緣計(jì)算設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和流程自動(dòng)化，并向設(shè)計(jì)部門提供反饋。

西門子數(shù)字化工業(yè)軟件今日宣布，專注于研究可持續(xù)水下農(nóng)作物種植的初創(chuàng)企業(yè)-——尼莫花園（Nemo’s Garden）目前已部署西門子 Xcelerator 解決方案組合，借以縮短其創(chuàng)新周期，并快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?/p>

尼莫花園由意大利潛水設(shè)備制造商 Ocean Reef 集團(tuán)的總裁 Sergio Gamberini 與其子 Luca Gamberini 于2021年聯(lián)合創(chuàng)立。尼莫花園的工程師、潛水員和科研人員團(tuán)隊(duì)孜孜以求，力證在水下種植草本植物、水果和蔬菜的可行性。尼莫花園的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新在于其打造的“水下生物圈”，這是一種非常特別的水下溫室，能夠有效利用海洋的有利環(huán)境條件，如溫度穩(wěn)定性、蒸發(fā)式淡水生成、二氧化碳吸收、充足的氧氣以及天然的蟲害屏障等，創(chuàng)造適合農(nóng)作物種植的理想環(huán)境。

尼莫花園的團(tuán)隊(duì)不僅在其原型生態(tài)圈中成功收獲了多種農(nóng)作物，還發(fā)現(xiàn)在此環(huán)境下培育的農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分比采用傳統(tǒng)種植法培育的農(nóng)作物更高。尼莫花園亟需克服的下一難題就是將原型轉(zhuǎn)變成可在全球范圍內(nèi)部署的解決方案。

嚴(yán)酷的寒冬、短暫的夏季以及初始海底使用條件的種種限制，導(dǎo)致尼莫花園不得不將農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期控制在一年以內(nèi)，這就意味著每年他們僅有一個(gè)創(chuàng)新周期。生長(zhǎng)周期內(nèi)會(huì)發(fā)生大量的設(shè)計(jì)變更、冗長(zhǎng)的物理測(cè)試和高度依賴人工的監(jiān)測(cè)流程，這促使尼莫花園團(tuán)隊(duì)開(kāi)始尋求加速創(chuàng)新和擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模的方法。于是，尼莫花園向 TekSea 技術(shù)咨詢公司的 Matteo Cavalleroni 征求如何利用先進(jìn)技術(shù)助其實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的洞見(jiàn)。經(jīng)初步磋商，他們邀請(qǐng)西門子加入該項(xiàng)目，以期利用 Xcelerator 軟件和服務(wù)來(lái)幫助尼莫花園進(jìn)入下一發(fā)展階段，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化/商品化奠定基礎(chǔ)。

尼莫花園聯(lián)合創(chuàng)始人 Luca Gamberini 表示：“最初了解到西門子的數(shù)字孿生技術(shù)時(shí)，我立刻被吸引了。尼莫花園的系統(tǒng)是獨(dú)一無(wú)二的，我們必需根據(jù)安裝環(huán)境的具體狀況進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。利用數(shù)字孿生技術(shù)，我們便能在正式安裝之前以虛擬方式先對(duì)環(huán)境進(jìn)行建模，進(jìn)而預(yù)測(cè)將會(huì)遭遇的挑戰(zhàn)并尋找適合的方式加以解決。了解生物圈周圍的水流情況使我們大受裨益，現(xiàn)在，我們不僅能夠更好地了解生物圈周圍結(jié)構(gòu)的壓力點(diǎn)，同時(shí)還能掌握日照、溫度以及所有其它物理因素之間的各種互相作用會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生怎樣的影響，而這一切都源自數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)⑽覀兊南到y(tǒng)準(zhǔn)確復(fù)制?！?/p>

尼莫花園生物圈的完整數(shù)字孿生，不僅可以利用西門子 NX? 軟件改進(jìn)設(shè)計(jì)，還能夠使用 Simcenter? STAR-CCM+? 軟件對(duì)生物圈內(nèi)的生長(zhǎng)條件、設(shè)備對(duì)水域的影響以及安裝生物圈的整體環(huán)境進(jìn)行仿真。從此，尼莫花園團(tuán)隊(duì)便可以擺脫氣候條件、季節(jié)性以及短暫的生長(zhǎng)期，或潛水和監(jiān)測(cè)的局限性等限制條件。通過(guò)在虛擬世界中對(duì)生物圈所做的調(diào)整進(jìn)行測(cè)試，團(tuán)隊(duì)得以大幅加快設(shè)計(jì)優(yōu)化速度。

邊緣監(jiān)測(cè)

除了物理生物圈的工程設(shè)計(jì)之外，尼莫花園還需要對(duì)其植物種植、跟蹤和收獲流程進(jìn)行優(yōu)化和擴(kuò)展。為了打造可持續(xù)發(fā)展的業(yè)務(wù)模式，不再需要讓訓(xùn)練有素的潛水員潛入海底采集數(shù)據(jù)，尼莫花園充分借鑒西門子在傳統(tǒng)農(nóng)耕作業(yè)自動(dòng)化方面的經(jīng)驗(yàn)，建立了一套全面數(shù)字化、自動(dòng)化的方法。

通過(guò)西門子的 MindSphere? 服務(wù)，尼莫花園可對(duì)現(xiàn)有的生長(zhǎng)周期視頻資料以及傳統(tǒng)農(nóng)耕作業(yè)中同一農(nóng)作物的不同生長(zhǎng)階段和健康狀態(tài)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 基于這一分析結(jié)果，西門子能夠訓(xùn)練一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，用以對(duì)穹頂結(jié)構(gòu)內(nèi)的植物生長(zhǎng)情況以及環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

將該算法部署到生物圈內(nèi)的西門子工業(yè)邊緣（Industrial Edge）計(jì)算設(shè)備之后，尼莫花園團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)一個(gè)基于云的看板，在生長(zhǎng)期內(nèi)隨時(shí)隨地對(duì)植物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。到下一生長(zhǎng)期，通過(guò)將這些工業(yè)邊緣設(shè)備連接到執(zhí)行器上，便可自動(dòng)對(duì)整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)的空氣循環(huán)、濕度、灌溉和營(yíng)養(yǎng)劑用量等進(jìn)行調(diào)整。這將構(gòu)成可根據(jù)海底作業(yè)條件進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)不同海洋的具體情況進(jìn)行調(diào)整的全球性農(nóng)業(yè)服務(wù)基礎(chǔ)。

通過(guò)全面實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型，尼莫花園正逐步將一個(gè)概念轉(zhuǎn)變成一個(gè)具有商業(yè)可行性、且可在全球范圍內(nèi)進(jìn)行部署的可持續(xù)海底種植平臺(tái)。盡管新設(shè)計(jì)的生物圈要到下一生長(zhǎng)期才開(kāi)始部署，但基于生長(zhǎng)環(huán)境的完整數(shù)字孿生，團(tuán)隊(duì)可以不斷推進(jìn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化和流程自動(dòng)化，以便為全球部署做好充足的準(zhǔn)備。

西門子數(shù)字化工業(yè)軟件可持續(xù)發(fā)展副總裁 Eryn Devola 表示：“不只是大企業(yè)可以追求數(shù)字化，所有企業(yè)都可以。事實(shí)上，規(guī)模較小的企業(yè)或初創(chuàng)企業(yè)往往能夠通過(guò)數(shù)字化技術(shù)獲得巨大收益。我們與初創(chuàng)企業(yè)開(kāi)展的合作有助于擴(kuò)大其影響力，推動(dòng)并加速創(chuàng)新。 我們非常高興能夠與尼莫花園合作，他們不僅積極投身于以人為本的技術(shù)發(fā)展，致力于為人類提供更多食糧，同時(shí)還能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極的影響，這實(shí)在令人激動(dòng)?！?/p>

欲了解有關(guān)尼莫花園的更多詳情，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)尼莫花園的網(wǎng)站。

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西門子數(shù)字化工業(yè)軟件致力于推動(dòng)數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)滿足未來(lái)需求的工程、制造和電子設(shè)計(jì)。西門子 Xcelerator 解決方案組合可幫助各類規(guī)模的企業(yè)創(chuàng)建并充分利用數(shù)字孿生技術(shù)，為機(jī)構(gòu)帶來(lái)全新的洞察、機(jī)遇和自動(dòng)化水平，促進(jìn)創(chuàng)新。欲了解有關(guān)西門子數(shù)字化工業(yè)軟件的更多詳情，敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：siemens.com/software。Siemens Digital Industries Software – Where today meets tomorrow.

如需了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)西門子中國(guó)網(wǎng)站：www.siemens.com.cn。

敬請(qǐng)關(guān)注西門子中國(guó)官方微博http://weibo.com/siemens 和西門子媒體微信公眾賬號(hào) “西聞進(jìn)行時(shí)”（微信號(hào)xiwenlianbo）。

西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)（DI）是自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的創(chuàng)新典范。數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)與合作伙伴和客戶一起，推動(dòng)過(guò)程與離散行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過(guò)數(shù)字化企業(yè)業(yè)務(wù)組合，數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)為各類規(guī)模的企業(yè)提供可以集成在整個(gè)價(jià)值鏈的端到端產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。針對(duì)各行業(yè)的不同需求，數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)不斷優(yōu)化其獨(dú)特的業(yè)務(wù)組合，幫助客戶提升生產(chǎn)力和靈活性。數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)持續(xù)創(chuàng)新，將前沿科技不斷融入產(chǎn)品系列。西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)總部在德國(guó)紐倫堡，在全球擁有大約7.6萬(wàn)名員工。

關(guān)于西門子在中國(guó)：

西門子股份公司（總部位于柏林和慕尼黑）是一家專注于工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、交通和醫(yī)療領(lǐng)域的科技公司。從更高效節(jié)能的工廠、更具韌性的供應(yīng)鏈、更智能的樓宇和電網(wǎng)，到更清潔、更舒適的交通以及先進(jìn)的醫(yī)療系統(tǒng)，西門子致力于讓科技有為，為客戶創(chuàng)造價(jià)值。通過(guò)融合現(xiàn)實(shí)與數(shù)字世界，西門子賦能客戶推動(dòng)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)變革，幫助數(shù)十億計(jì)的人們，共創(chuàng)每一天。西門子持有上市公司西門子醫(yī)療的多數(shù)股權(quán)，西門子醫(yī)療是全球先進(jìn)的醫(yī)療科技供應(yīng)商，塑造著醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。此外，西門子持有西門子能源的少數(shù)股權(quán)，西門子能源是全球輸電和發(fā)電領(lǐng)域的重要推動(dòng)者。西門子自1872年進(jìn)入中國(guó)，近150年來(lái)始終以創(chuàng)新的技術(shù)、杰出的解決方案和產(chǎn)品堅(jiān)持不懈地對(duì)中國(guó)的發(fā)展提供全面支持。2021財(cái)年（2020年10月1日至2021年9月30日），西門子在中國(guó)的總營(yíng)收達(dá)到82億歐元，擁有超過(guò)3萬(wàn)名員工。西門子已經(jīng)發(fā)展成為中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的一部分，并竭誠(chéng)與中國(guó)攜手合作，共同致力于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。如需了解詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.siemens.com.cn。

關(guān)鍵詞： 解決方案 環(huán)境條件 可持續(xù)發(fā)展 機(jī)器學(xué)習(xí) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)