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西门子Xcelerator解决方案组合帮助建立尼莫花园可持续水下生物圈数字孪生，大幅加快设计迭代和测试速度。
西门子企业级产品创新工具帮助小型专业团队实现数字化转型
将MindSphere驱动的机器学习算法引入工业边缘计算设备中，实现远程监控和过程自动化，为设计部门提供反馈。
西门子数字化工业软件今天宣布，专注于可持续水下农作物种植研究的初创企业——尼莫花园( Nemos Garden )目前正在引入西门子Xcelerator解决方案组合，以缩短其创新周期，快速实现产业化和规模化
尼莫花园由意大利潜水设备制造商Ocean Reef集团总经理Sergio Gamberini及其子Luca Gamberini于2021年共同创立。 尼莫花园的工程师、潜水员和科研人员团队正在努力证实在水中种植草本植物、水果和蔬菜的可能性。 尼莫花园的关键技术创新在于其打造的“水下生物圈”，这是一个非常特殊的水下温室，可以有效利用海洋的有利环境条件，例如温度稳定性、蒸发式淡水生成、二氧化碳吸收、充足的氧气和天然的虫害屏障等，为农作物种植创造理想的环境。
尼莫花园团队不仅在其原型生态圈成功收获了大量农作物，还发现在这种环境下种植的农作物比传统种植方法种植的农作物营养成分高。 尼莫花园必须克服的下一个挑战是将原型转化为可以在全球范围内部署的解决方案。
由于严冬、短夏，以及初期海底使用条件的种种限制，尼莫园必须将农作物的生长周期控制在一年以内，这意味着每年只有一个创新周期。 由于成长周期内会发生大量的设计变更、冗长的物理测试、高度依赖人工的监测过程，尼莫花园团队开始探索加快创新、扩大经营规模的方法。 因此，尼莫花园要求TekSea技术咨询公司Matteo Cavalleroni洞察如何利用先进技术实现目标。 经过初步协商，他们希望西门子加入到这个项目中来，利用Xcelerator软件和服务为尼莫花园进入下一个发展阶段，实现产业化/商品化奠定基础。
尼莫花园共同创始人Luca Gamberini说：“我最初知道西门子的数字孪生技术时，马上就被吸引了。 尼莫地平花园系统独特，应根据设置环境的具体情况进行适应性调整。 通过使用数字孪生技术，可以在正式安装之前对环境进行虚拟建模，预测面临的挑战，并找到合适的方法加以解决。 了解生物圈周边的水流是非常有益的。 现在我们不仅可以更好地了解生物圈周围结构的压力点，还可以了解日照、温度和所有其他物理因素对植物的影响。 这一切都来自于数字孪生技术能够准确地再现我们的系统。”
尼莫花园生物圈的完整数字孪生不仅可以利用西门子NX软件改进设计，还可以利用Simcenter STAR-CCM 软件模拟生物圈的生长条件、设备对水域的影响、设置生物圈的总体环境。 自此，尼莫花园团队得以摆脱气候条件、季节性及短生长期，或潜水与监测限制等限制条件。 通过在虚拟世界中测试生物圈的调整，团队大大加速了设计的优化。
边缘监测
除了物理生物圈工程外，尼莫花园还需要优化和扩展植物种植、跟踪和收获的流程。 建立可持续发展的业务模式，不再需要受过训练的潜水员潜入海底采集数据，尼莫花园充分借鉴了西门子传统农耕作业自动化的经验，建立了全面数字化、自动化的方法。
通过西门子MindSphere服务，尼莫花园可以分析当前生长周期的视频资料以及传统农耕作业中同一农作物不同生长阶段和健康状况的参考数据。 基于该分析结果，西门子可以训练机器学习算法来监测圆顶结构内植物的生长状况和环境条件。
将该算法引入生态圈中的西门子工业边缘( Industrial Edge )计算设备后，尼莫花园团队可以通过基于云的招牌，在生长期随时随地监测植物生长状况。 到下一生，通过将这些工业用边缘装置连接到驱动器上，可以自动调整整个生长期的空气循环、湿度、灌溉、营养剂的使用量等。 这将是根据海底作业条件进行优化并根据海洋情况进行调整的全球农业服务的基础。
通过全面实施数字化转型，尼莫花园正在将概念转变为商业可行、可在全球范围内部署的可持续海底种植平台。 新设计的生物圈要到下一生的长期才能部署，但基于成长环境的完整数字孪生，团队可以不断推进计划，实现设计优化和流程自动化，为全球部署做好充分准备。
西门子数字化工业软件可持续发展副总裁Eryn Devola表示：“并不是只有大企业才能追求数字化，所有企业都可以做到。 事实上，小型企业和初创企业往往可以通过数字化技术获得巨大的利润。 我们与初创企业合作有助于扩大其影响力，推动和加快创新。 我们非常高兴能和尼莫花园合作。 他们不仅积极投身于以人为本的技术发展，致力于为人类提供更多的粮食，而且能对环境产生积极的影响，真令人兴奋。 ”
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