Siemens y NVIDIA impulsan la inteligencia artificial industrial

Siemens y NVIDIA están llevando la inteligencia artificial al diseño y la fabricación de productos, al tiempo que contribuyen a construir las fábricas de IA que hacen posible su funcionamiento. Diez meses después de ampliar su colaboración durante el CES, ambas compañías presentan nuevos productos y resultados cuantificables de sus proyectos conjuntos.
«La inteligencia artificial industrial ofrece a nuestros clientes una oportunidad única en un siglo para hacer cosas que hasta ahora eran imposibles», afirmó Roland Busch, presidente y CEO de Siemens. «Junto con NVIDIA, estamos construyendo el sistema operativo de la IA industrial, combinando sus plataformas de computación acelerada e inteligencia artificial con nuestro hardware, software, IA industrial y datos líderes en el mercado. Esto ayudará a nuestros clientes a desarrollar productos más inteligentes, aumentar la productividad de sus fábricas y mejorar la eficiencia de sus infraestructuras, con los niveles de seguridad, protección y fiabilidad que exige la industria».

«La inteligencia artificial está impulsando una nueva revolución industrial, transformando todos los sectores y redefiniendo qué podemos construir y cómo podemos hacerlo», señaló Jensen Huang, fundador y CEO de NVIDIA. «Junto con Siemens, estamos reinventando la forma de diseñar chips y construir fábricas de IA, y trasladando esa inteligencia al mundo físico para impulsar una nueva era de ingeniería y fabricación autónomas».
Diseño de los chips que hacen posible la IA

La inteligencia artificial comienza con los chips. Para proporcionar una mayor capacidad de computación en menos tiempo, Siemens y NVIDIA han desarrollado agentes de IA que automatizan tareas complejas de diseño de chips y verifican sus resultados mediante las herramientas de automatización del diseño electrónico (EDA) de Siemens y la infraestructura de IA de NVIDIA. La aplicación más reciente amplía estas capacidades al análisis eléctrico y térmico.

A medida que los fabricantes apilan componentes para desarrollar chips más potentes, la gestión del calor se vuelve más compleja y puede limitar su rendimiento.

Gracias al flujo de trabajo electrotérmico de Siemens basado en IA, los ingenieros pueden predecir dónde se acumulará el calor y cómo afectará al rendimiento de un chip antes de comenzar su fabricación.

Los agentes de IA planifican y ejecutan los análisis mediante distintas herramientas de ingeniería integradas en la cartera de software EDA de Siemens. Por su parte, las bibliotecas NVIDIA CUDA-X aceleran los procesos de simulación térmica, lo que permite a los ingenieros evaluar alternativas de diseño con mayor rapidez.

Este flujo de trabajo permite configurar múltiples herramientas en menos de cinco minutos, frente a los varios días que requería anteriormente, y explorar 50 veces más alternativas de diseño que con los métodos manuales.

Construcción de la infraestructura que impulsa la IA.

Las fábricas de IA transforman datos y energía en inteligencia artificial a gran escala. NVIDIA DSX establece la arquitectura de referencia para estas instalaciones.

Como proveedor líder de infraestructuras para centros de datos, Siemens aporta a la arquitectura NVIDIA DSX los sistemas de distribución eléctrica, protección, automatización y control, desde la conexión a la red eléctrica hasta los racks de IA, así como el gemelo digital que permite a los clientes diseñar, construir y operar toda la instalación como un único sistema.

Siemens, NVIDIA y sus socios del ecosistema han presentado el diseño de referencia NVIDIA DSX Vera Rubin para los mercados estadounidense y europeo.

Estas arquitecturas replicables trasladan los requisitos de NVIDIA DSX a infraestructuras eléctricas y de control listas para su implantación. Integran las necesidades de suministro eléctrico, refrigeración y computación, adaptándolas a las normativas locales para simplificar la planificación, construcción y operación.

Además, Siemens y Delta han diseñado conjuntamente módulos de alimentación eléctrica prefabricados y probados en fábrica que pueden reducir hasta un 50 % el tiempo necesario para poner en marcha un centro de datos.

El gemelo digital de Siemens basado en principios físicos, desarrollado junto con NVIDIA y construido mediante las bibliotecas NVIDIA Omniverse, permite a los operadores planificar y optimizar toda esta infraestructura como un único sistema.

Incluso antes de comenzar la construcción, el gemelo digital muestra cómo interactuará una instalación con la red eléctrica, dónde podrían producirse deficiencias de refrigeración y cómo el ruido generado por los equipos de refrigeración en funcionamiento continuo podría afectar a las comunidades cercanas.

Los operadores pueden identificar y resolver posibles cuellos de botella, evaluar distintas configuraciones de infraestructura que influyen en la cantidad de tokens generados por vatio y probar medidas de reducción del ruido antes de comprometer inversiones.

Esto les ayuda a cumplir los requisitos locales y a generar confianza entre las comunidades.

El gemelo digital también puede proporcionar a las compañías eléctricas una mayor visibilidad para facilitar las evaluaciones de conexión a la red.Durante la fase operativa, los datos de telemetría conectados y las simulaciones pueden ayudar a los operadores a identificar oportunidades para mejorar la refrigeración y el consumo eléctrico.

De la inteligencia artificial a resultados reales

Aplicar la inteligencia artificial a la industria significa ayudar a los ingenieros a desarrollar mejores productos en menos tiempo y permitir a los fabricantes operar de manera más resiliente y eficiente.

Para que los ingenieros puedan probar más diseños antes de fabricar prototipos, Siemens combina su software de simulación Simcenter con la computación acelerada de NVIDIA y las bibliotecas NVIDIA CUDA-X, con el objetivo de acelerar las cargas de trabajo de simulación compatibles.

Esta solución puede funcionar sin conexión a Internet, lo que permite mantener los datos sensibles dentro de las instalaciones.

Las simulaciones se ejecutan hasta diez veces más rápido. Por su parte, Simcenter PhysicsAI utiliza modelos entrenados con datos de simulación para predecir el rendimiento de los diseños hasta 1.000 veces más rápido que mediante la simulación tradicional.

Los agentes de IA locales aceleran todavía más las tareas de simulación, reduciendo el trabajo manual y ayudando a los ingenieros a realizar iteraciones con mayor rapidez.

La fábrica de productos electrónicos de Siemens en Erlangen sirve como modelo de fabricación adaptativa.

En estas instalaciones, Siemens y NVIDIA han desarrollado y probado aplicaciones de IA capaces de coordinar tareas de producción y preparar inspecciones de calidad.

Intelligence Center X y el software de operaciones de Siemens integran datos y flujos de trabajo procedentes de los sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) y de la planta de producción.

Los agentes de IA desarrollados con NVIDIA Factory Operations Blueprint (FOX) utilizan esta información para coordinar y optimizar la planificación de la producción, ayudando a los fabricantes a adaptarse más rápidamente a las condiciones cambiantes y a reducir los costes hasta un 20 %.

En el ámbito de las inspecciones ópticas automatizadas, Process Preparation X utiliza el gemelo digital de Siemens y NVIDIA Cosmos Data Factory para generar datos de entrenamiento.

Esto elimina uno de los principales obstáculos en la preparación de las inspecciones de calidad: la necesidad de fabricar prototipos físicos. De esta manera, contribuye a reducir hasta un 40 % el tiempo de comercialización.

Los fabricantes también pueden probar cambios en la producción antes de implantarlos.Digital Twin Composer, desarrollado mediante las bibliotecas NVIDIA Omniverse, conecta los modelos virtuales de las fábricas con datos operativos reales. Además, la planificación de la producción basada en IA permite a los equipos optimizar sus operaciones teniendo en cuenta la disponibilidad de componentes, el mantenimiento de los equipos y otras variables.

Una primera implantación en un cliente consiguió aumentar la capacidad de producción un 20 %.

Esta implementación materializa las capacidades de NVIDIA Factory Operations Blueprint (FOX) a través de Siemens Intelligence Center X para operaciones.