Gitterfreie Simulation zugänglich für Mittelstand

Mit der gitterfreien Simulationsmethode MESHFREE lassen sich selbst äußerst dynamische Vorgänge wie die Fahrt eines Autos durch Wasser realitätsnah simulieren. Im Projekt SimuSTART konzentrieren wir uns auf Lösungen für kleinere und mittlere Unternehmen.

SimuSTART – Einfacher Einstieg in die Simulation

Der Mittelstand wird oft als »Rückgrat der deutschen Wirtschaft« bezeichnet. In vielen Branchen weisen kleine und mittlere Unternehmen (KMU) eine hohe Orientierung zu Forschung und Entwicklung auf. Die Fokussierung auf Spezial- und Nischenanwendungen führt zu beträchtlichen Innovationserfolgen. Dies zeigt sich beispielsweise in der Lebensmittel- und chemischen Industrie bzw. Verfahrenstechnik, in der mehr als 90 Prozent der Unternehmen KMU sind.

Wir möchten diesen Innovationsdrang mit unserer Software MESHFREE unterstützen. Dazu entwickeln wir gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI im Projekt SimuSTART eine speziell auf KMU zugeschnittene Lösung, die den Einstieg in MESHFREE und damit in die Welt der gitterfreien numerischen Simulation erleichtert.

Aus dem Design direkt in die Simulation

Im Gegensatz zu klassischen, gitterbasierten Ansätzen verwendet MESHFREE eine Punktewolke zur Simulation von strömungsdynamischen und kontinuumsmechanischen Vorgängen. Dies bietet gewaltige Vorteile:

  • Das zumeist manuelle und zeitintensive Erstellen eines Rechengitters entfällt und der Fokus kann auf die eigentliche Modellierungsaufgabe gerichtet werden.
  • Simulationen mit freien Oberflächen, Phasengrenzen und bewegten Geometrien laufen deutlich effizienter.
  • Manche Simulationsaufgaben werden damit überhaupt erst realisierbar.
  • Die Auswertung der Simulationsergebnisse ist sehr intuitiv.

 

Maßgeschneiderte Lösung für KMU

Dennoch gibt es derzeit für KMU insbesondere zwei Hürden: Zur Handhabung der Software ist Expertenwissen nötig. Große Unternehmen engagieren dafür eigenes Personal, KMU haben diese Kapazitäten in der Regel nicht. Viele Anwendungen erfordern eine hohe Rechenleistung, was den Einsatz von Rechenclustern und IT-Unterstützung bedingt. Oft fehlen KMU diese Kapazitäten. Um diese Hürden zu überwinden, entwickeln wir gemeinsam mit interessierten Unternehmen eine bedarfsgerechte Lösung.

Die interaktive Nutzerführung des SimuSCOUT wird es gestatten, ohne spezielles Vorwissen und nur mit dem Vorhandensein eines Geometriemodells MESHFREE-Simulationen vorzubereiten. Der SimuLAUNCHER wird eine Simulation auf lokalen Rechnern oder aber in einer Cloud starten, je nach Wahl und Rechenressourcen des Anwenders. KMU profitieren durch diese Entwicklungen von zielgerichteten Ergebnissen, die in kurzer Zeit erbracht werden können. Dadurch können numerische Simulationen leichter in vorhandene Unternehmensprozesse integriert und gewinnbringend eingesetzt werden.