TENDENCIAS DEL MERCADO EN SOFTWARE DE SIMULACIÓN NUMÉRICA: LA VISIÓN DE UN INGENIERO CONSULTOR DEL SECTOR AUTOMOCIÓN

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1 TENDENCIAS DEL MERCADO EN SOFTWARE DE SIMULACIÓN NUMÉRICA: LA VISIÓN DE UN INGENIERO CONSULTOR DEL SECTOR AUTOMOCIÓN 1

2 Índice: Introducción osimulación Numérica (Finite Element Method) oexperiencia Personal Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación olicencia basada en Tokens oaltair programa Partners oopen FOAM ocode ASTER

3 Introducción osimulación Numérica (Finite Element Method) Es difícil documentar el origen exacto de la metodología FEM, porque los conceptos básicos fueron desarrollados hace más de 150 años. El termino elemento finito fue utilizado por primera vez por Clough en A principios de los años 1960 los ingenieros empezaron a utilizar este método para encontrar soluciones aproximadas en problemas de análisis de tensiones, analisys de fluidos, problemas térmicos y otras áreas. El primer libro especifico de FEM fue publicado por Zienkiewicz y Chung en A finales de los 60s y comienzo de los 70s esta técnica se empezó a aplicar a una gran variedad de problemática ingenieril.

4 Introducción osimulación Numérica (Finite Element Method) Durante los 70s grandes avances introduciendo nuevos algoritmos matemáticos, nuevos elementos y estudios de convergencia. Aparición en el mercado de los principales paquetes comerciales 1970s (ABAQUS, ADINA, ANSYS, MARK, PAFEC) y 1980s (FENRIS, LARSTRAN 80, SESAM 80.)

5 Introducción osimulación Numérica (Finite Element Method) Historia LS-Dyna 1976 DYNA3D Lawrence Livermore National Laboratory by John Hallquist Programa 3D para impacto a velocidades bajas para aplicaciones militares 1979 DYNA3D implementado para Cray-1 introduciendo la mejora del algoritmo de contacto con un incremento de la velocidad de cálculo 1981 Nuevos modelos de materiales para explosivos, nuevas opciones para impacto de proyectiles Beams, Shells, Rigid Bodies, Single Surface Contact, Support for Multiple Computer Platforms 1988 Automotive Applications Support LS-DYNA 1989 Full Commercial VersionLSTC 1993 Keyword Format, Automatic Single Surface Contact, 1st International LS-DYNA User Conference

6 Índice: oexperiencia Personal ETSEIB Departamento de Materiales ABAQUS (Sin software de pre-proceso) SENER Ingeniero Cálculo Crash Patran / Generis PanCrash / Nastran GESTAMP Ingeniero Cálculo departamento I+D ANSA / Patran / Generis / Pamstamp Pamcrash / Radioss / Ls-Dyna HENKEL Director Departamento CAE Soluciones Estructurales Automoción Ansa / Patran Hypermesh Nastran Optistruct Pamcrash / Radioss / LS-Dyna TECSIMAT Director y Fundador HyperWorks + Partners Opensource ASTER / OpenFOAM

7 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción En el 2000 para cada tarea relacionada con el cálculo numérico se utilizaba un programa especifico, uno para preparar la geometría, uno para mallar i otro para el cálculo. Para cada tipo de cálculo había un programa.. CAD Catia / Ideas / Unigraphics Malladores ANSA / HyperMesh Pre-Proceso Generis / Patran / Ls-Pre Implícitos Lineales Nastran Implícitos No-lineales Abaqus Explícitos PamCrash / Radios / LS-Dyna

8 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción Del 2000 al 2013 todos los programas han incorporado nuevos módulos con el objetivo de utilizar un solo programa. CAD Catia / Ideas / Unigraphics 2005 Catia + ABAQUS 2002 Ideas + Unigraphics NX 2003 NASTRAN NX CAD CAE SIMULIA SIEMENS PLM Software. ABAQUS Implicit ABAQUS Implicit + Explicit ABAQUS Implicit + Explicit Abaqus CAE ABAQUS Implicit + Explicit Abaqus CAE CFD

9 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción Del 2000 al 2013 todos los programas han incorporado nuevos módulos con el objetivo de utilizar un solo programa. Malladores ANSA / HyperMesh ANSA Pre META Post Para todos los softwares HyperMesh Pre HyperView Post Para todos los softwares Malladores Pre-proceso HyperMesh Optistruct HyperMesh Optistruct + Radioss HyperMesh Optistruct + Radioss ACUSSIM + SolidThinking Multiphysics HyperWorks

10 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción Del 2000 al 2013 todos los programas han incorporado nuevos módulos con el objetivo de utilizar un solo programa. Multiphysics Implícitos Lineales Nastran PDA Engineering MARC Analysis Research Corporation Universal Analytics Incorporation (UAI) Computerized Structural Analysis Research Corporation (CSAR) Advanced Enterprise Solutions Inc. (AES) Mechanical Dynamics Inc. increase client over 10, Thermal analysis company Network Analysis Inc Acoustic simulation company Free Field Technologies, S.A Composite material simulation leader e-xstream SIM-Design SIM-Expert SIM-Manager

11 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción Del 2000 al 2013 todos los programas han incorporado nuevos módulos con el objetivo de utilizar un solo programa. Multiphysics Explícitos PamCrash 2003 EASi s computer aided engineering ( CAE) simulation design and control software 2004 CFD-ACE+, CFD-FASTRAN, CFD- VISCART and CFD-CADalyzer from CFD Research Corp 2008 US CFD service provider Mindware Engineering Inc OpenFoam

12 Evolución del Software de Simulación en el Sector Automoción GOOD NEWS Los útiles de pre-proceso han avanzado hacia un entorno grafico muy competitivo permitiendo la preparación de modelos muy complejos. Todos los programas de cálculo han mejorado y ampliado su campo de aplicación con dos objetivos Multi-Physics y utilizar un modelo FEM único. BAD NEWS No es oro todo lo que reluce El aumento de las prestaciones dentro de un programa está ligado a un aumento de precios de las licencias por el aumento de posibilidades. El pez grande se come al pequeño El crecimiento de las principales compañías dificulta la relación de estas con pequeñas organizaciones. Están orientadas a dar soluciones para grandes corporaciones.

13 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación olicencia basada en Tokens Actualmente casi todos los programas trabajan con este concepto. Las posibilidades del programa están divididos por módulos (Pre, Post, Cálculos lineales, cálculos no-lineales, cálculos explícitos, cálculos paralelos, ) se adquiere un número determinado de tokens en función de las necesidades del usuario. Un caso particular dentro de este sistema es modelo de Altair HyperWorks Business Model En este caso los tokens que utiliza un usuario son los de la aplicación que consume más no son acumulativos como el resto de programas.

14 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación oaltair programa Partners Altair a incorporado otros programas de cálculo dentro de su sistema de tokens, permitiendo la utilización de los partners con la misma licencia HyperWorks. Altair Software Partner Alliance 14

15 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación oopen FOAM (Programa CFD código abierto) Historia: El desarrollo original de OpenFOAM empezó en los 80 en el Imperial College de Londres. El objetivo era desarrollar un conjuntos de nuevas herramientas de simulación mas potentes y versátiles utilizando el C++ en vez del FORTAN. Una versión inicial de FOAM fue comercializada por la sociedad Nabla sin éxito. En 2004 se decidió su distribución opensource creándose la sociedad OpenCFD centrándose su negocio en la formación y soporte. El 15 de Agosto 2011 la sociedad Silicon Graphics International (SGI) compró la empresa OpenCFD y en Septiembre de 2010 ESI Group adquirió los derechos a SGI. En 2011 con la se creo la Fundación OpenFOAM para preservar la idea OpenFoam como código abierto y fomentar su utilización y desarrollo. OpenFOAM es el programa utilizado por el grupo VW para cálculos de fluodinámica

16 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER (EDF) Por qué el desarrollo interno de programas de simulación? Necesidades especificas en el campo Nuclear Concepción reglamentaria, exigencias de seguridad Adaptación a las necesidades propias de la ingeniería. Capitalización del conocimiento, la transmisión a la ingeniería en el mínimo plazo y las mejores condiciones de realización de los modelos.

17 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER (EDF) Por qué la difusión de ASTER como código libre? Para aumentar el número de usuarios 250 usuarios internos EDF 2000 actualizaciones cada actualización semestral + difusión no controlada Para aumentar el retorno de los usuarios sobre: Comparaciones con otros programas y experimentación (benchmarks) Detección de fallos dentro del programa Validación del programa en aplicaciones fuera de EDF. Colaboración exterior para la mejora del útil.

18 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER (EDF) Difusión libre: un poco de historia 1998 Experiencia en la difusión comercial, ejecución del Code_Aster por concesiones: fracaso 2001 Difusión de la versión 6 de Open-Source bajo licencia GNU-GPL 2004 Primera jornada de usuarios libre mensajes compartidos en el forum, >500 miembros activos 2006 Aster recibe El Lutèce d or por el mejor proyecto libre de gran grupo 2007 Convenio de partners de desarrollo con IFP Y EDF por la difusión de Saloné-Méca

19 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER (EDF) Algunas cifras de ASTER: 60 versiones producidas cada año bajo el criterio de Calidad 200 usuarios internos EDF y miles de usuarios libres documentos accesibles ( paginas) 15 tesis entre ellas 8 los últimos años Alrededor de 300 ampliaciones del software cada año test dirigidos en configuración Cientos de miles de horas en CPU en una máquina centralizada versiones locales linux 4 sesiones de formación de 40 alumnos Aster-libre, un fuerte reconocimiento externo: descargas visitas por semana.

20 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER (EDF) EDF ha considerado un éxito la difusión de ASTER y ha empezado a difundir otros programas de cálculos ( OpenTurns, Saturn, Telemac y Sim-Diasca)

21 Nuevos Modelos de Negocio en el Software de Simulación ocode ASTER Para fomentar la difusión y el intercambio de experiencias entre las empresas centros de investigación y Universidades EDF ha creado la asociación PRONET.

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