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La evolución de HPC en la fabricación

Hola otra vez. Te escribe Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre La evolución de HPC en la fabricación

HPC ha alcanzado un punto de inflexión en el que el uso de la industria ha crecido de forma espectacular. Entonces, ¿qué papel juegan las supercomputadoras en la fabricación? Greg Clifford, director de producción de Cray, habla sobre este tema. Fabricar aquí se refiere a cualquier empresa que produce un producto, ya sea automotriz o aeroespacial, productos de consumo, fabricación de neumáticos, etc. Lo que une a todos estos segmentos, dice Clifford, es el uso de códigos de aplicación CAE para la simulación de productos.

En breve Blog y el video adjunto, Clifford ilustra cómo el panorama de aplicaciones de HPC está tomando forma en la esfera de la fabricación. En la industria del automóvil, por ejemplo, la simulación de accidentes es el campo de simulación dominante. Las aplicaciones típicas incluyen LS-DYNA, Pam-Crash, RADIOSS, ABAQUS. La dinámica de fluidos computacional se presenta como el siguiente mayor consumidor de ciclos de computación de alto rendimiento (FLUENT, STAR-CCM +), seguido del análisis estructural en general.

En la industria aeroespacial, por otro lado, la dinámica de fluidos computacional es posiblemente el área de aplicación número uno, y se utilizan muchos códigos internos además de las aplicaciones de proveedores populares. Mientras que en otras áreas, es una combinación de códigos. Aquí, Clifford afirma que lo que une a todas estas industrias es que básicamente usan el mismo conjunto de código de aplicación.

Aunque la industria automotriz no es nueva en HPC, las capacidades de los sistemas HPC han evolucionado significativamente. Hace unos diez años fue cuando el segmento de aplicaciones CAE hizo la transición al paralelismo MPI. Hace cinco años, el trabajo típico de MPI se realizaba con unas pocas docenas de núcleos en promedio. Hoy en día, existe un impulso hacia niveles más altos de paralelismo con las simulaciones que utilizan 256 núcleos de procesamiento, lo que no es inusual, y la demanda de simulaciones que utilizan miles de núcleos está aumentando.

Para las industrias automotriz y aeroespacial, el cambio al diseño basado en CAE, utilizando simulación en lugar de o además de pruebas físicas. Esto ha llevado a una simulación de alta fidelidad en la que cinco o diez mil elementos pueden participar en una prueba de choque determinada. La tecnología se está moviendo para abarcar cientos de millones de células que se mueven hacia mil millones de células por simulación. La escalabilidad se vuelve crítica en este entorno para cumplir con los tiempos de entrega. La otra parte de esto es el análisis completo donde el fabricante realiza docenas o incluso cientos de trabajos para explorar completamente un espacio de diseño.

«Ambas cosas, mayor fidelidad y análisis de conjuntos acoplados, están aumentando drásticamente los requisitos de potencia informática y, en especial, la simulación informática de alto rendimiento», afirma el representante de Cray.

Como punto final, Clifford apunta a la simulación predictiva como la siguiente etapa para la industria. Aquí es donde los fabricantes usan la simulación por computadora para predecir realmente el rendimiento de un producto o característica en lugar de simplemente analizarlo después del diseño. Lo que lo hace necesario es el uso de todos los materiales nuevos, como nuevas aleaciones de aluminio y acero, estructuras compuestas y materiales alveolares, que requieren simulación para comprender completamente su comportamiento. La situación se ve agravada aún más por un entorno altamente competitivo y ciclos de diseño más cortos, que hacen que la industria busque herramientas HPC cada vez más potentes por su valor competitivo.

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