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  • Simulazione fluidodinamica: 3 aspetti da valutare per migliorare ancora il time to market dei prodotti

    Pubblicato da Redazione il 28 giugno 2018

    🕓 Tempo di lettura: 2 minuti

    simulazione fluidodinamica  3 aspetti da valutare per migliorare ancora il time to market dei prodotti

    È l’esigenza di ridurre i tempi e costi di sviluppo dei prodotti, migliorare l’efficienza e il “time to market” (quindi il tempo necessario per rilasciarli effettivamente sul mercato) che sta rendendo il comparto globale del software di fluidodinamica computazionale (Computational Fluid Dynamics - CFD) per i macchinari industriali, un settore in rapida crescita, all’interno del più ampio ambito del software PLM (Product Lifecycle Management). Lo conferma un recente studio condotto dalla società di ricerche e consulenza Technavio, che stima per il comparto CFD un tasso di crescita di circa l’11% nel periodo 2015-2019.  

    Del resto, in generale, in un mondo globalizzato, l’imperativo di abbattere i tempi di sviluppo e introdurre i prodotti nei vari mercati prima dei concorrenti, oggi, non riguarda certo solo i macchinari industriali, ma risulta una costante rilevabile in molti altri settori: da quello automotive, all’ingegneria civile, ai comparti medicale e farmaceutico, dove la concorrenza si fa via via più agguerrita.

    Simulazione sempre più “precoce”

    Data l’estrema complessità dei moderni problemi ingegneristici nei vari campi disciplinari e l’elevato numero di variabili in gioco da considerare in ogni singolo progetto, oggi in tutte le organizzazioni (non importa se di grandi o piccole dimensioni) i reparti dedicati alla ricerca e sviluppo, con l’obiettivo di ridurre il time to market, stanno cercando di anticipare la simulazione il più possibile nelle fasi iniziali del processo di design, in modo da individuare subito eventuali problemi o difetti. In molti casi, le simulazioni necessarie per arrivare a ottenere un prodotto corretto possono raggiungere un numero estremamente elevato.

    1. Metodo “mesh-free”. Per le ragioni accennate, nell’ottica di arrivare a ottenere un time to market sempre più compresso, un primo vantaggio del software di simulazione fluidodinamica è permettere agli ingegneri di aumentare il più possibile, già nelle fasi iniziali di design, la velocità a cui la simulazione è in grado di elaborare grandi volumi di dati. Da questo punto di vista, occorre dire che i software CFD si basano su differenti metodi di simulazione: quelli di tipo convenzionale (“mesh-based”) richiedono, appunto, la generazione di una mesh, ossia una griglia di calcolo che rappresenta la discretizzazione del dominio di interesse. E, tipicamente, la generazione di questa mesh è un processo di elaborazione che richiede molto tempo ed elevata potenza computazionale, specialmente quando si ha a che fare con la simulazione di geometrie complesse.

      Sul mercato esistono però anche software CFD evoluti come Particleworks, sviluppato da Prometech e distribuito in Europa da EnginSoft, che, basandosi su un metodo di simulazione differente, chiamato MPS (moving particle semi-implicit), permette di eliminare la necessità di generazione della mesh, richiesta invece dai software CFD basati sui metodi convenzionali. Ciò permette di abbattere in modo sostanziale i tempi e i costi di sviluppo del prodotto, anche quando si devono eseguire simulazioni molto complesse e ad alta risoluzione, come le interazioni di fluidi con strutture di vario tipo o con polvere.    

    1. Interfaccia d’uso semplice. Lavorare con un software CFD dotato di un’interfaccia grafica ‘user-friendly’, immediata e intuitiva, aiuta certamente gli ingegneri a velocizzare la simulazione e, in definitiva, ad accorciare i tempi per arrivare sul mercato con prodotti di qualità soddisfacente e dotati delle caratteristiche e requisiti richiesti dagli utenti finali. Nel caso di Particleworks, l’interfaccia è studiata per elevare la produttività dell’utente, sia nella fase di modellazione, che in quelle di simulazione e post-processing. In aggiunta, la visualizzazione dei risultati progressivi è possibile anche mentre la simulazione è in corso.

    1. Calcolo ad alte prestazioni. Oggi, per abbattere i tempi di elaborazione, la simulazione fluidodinamica fa sempre maggior uso di sistemi cluster HPC (High Performance Computing) accelerati da GPU (Graphics Processing Unit), ma spesso ciò significa programmare investimenti in costosi supercomputer o server HPC. Su questo versante, la soluzione Particleworks prevede la fornitura opzionale di un modulo di espansione GPU, con cui diventa possibile abilitare anche normali PC, di cui si è già in possesso, a eseguire con rapidità le simulazioni.

    Argomenti: Time to market, Particleworks

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