Karen Tomko, do Ohio Supercomputer Center (OSC), Ph.D., e Robert Dodds da Universidade de Illinois / Urbana, Ph.D., recentemente finalizou um projeto que aumentará muito as capacidades de simulação dos engenheiros de manufatura.

Tomko e Dodds foram co-investigadores principais no projeto Intel Parallel Computer Center, um projeto de dois anos com o objetivo de modernizar o código WARP3D, um código-fonte aberto usado por engenheiros para otimizar o processo de soldagem robótica para equipamentos pesados. É um código usado na indústria, laboratórios governamentais e acadêmicos para análise não linear 3-D de sólidos usando elementos finitos.

O programa Intel PCC fornece financiamento para universidades, instituições, e laboratórios de pesquisa para modernizar os códigos-chave da comunidade usados ​​em uma ampla gama de disciplinas para serem executados em arquiteturas paralelas de última geração. O foco principal é modernizar os aplicativos para aumentar o paralelismo e a escalabilidade por meio de otimizações que aproveitam os núcleos, caches, tópicos, e recursos vetoriais de microprocessadores e coprocessadores.

"Foi definitivamente um projeto interessante porque WARP3D foi desenvolvido como um código de pesquisa, mas tem aplicações muito práticas na indústria, então isso o torna mais gratificante, "disse Tomko, diretor de aplicativos de software de pesquisa da OSC. "Vai fazer mais do que apenas produzir um artigo de pesquisa. Vai ajudar as pessoas a projetar equipamentos pesados, será usado por engenheiros da indústria, na energia e outros setores que trabalham com grandes estruturas. "

O projeto de modernização do código foi um esforço colaborativo de Tomko e Dodds, um desenvolvedor de código e professor emérito da Universidade de Illinois / Urbana, junto com Samuel Khuvis da OSC, Ph.D., engenheiro de aplicações científicas, e Jeremy Nicklas, Ph.D., engenheiro de aplicativos da web e de interface.

"Este foi um projeto no qual eu estava interessado por dois motivos, "Dodds disse." Foi uma oportunidade de continuar trabalhando com o grupo de aplicativos OSC, com Karen e sua equipe, bem como as interações que teríamos com o pessoal técnico da Intel. Também foi uma oportunidade de reexaminar as partes principais do nosso código, para melhorar o desempenho e a confiabilidade. "

O principal objetivo e realização do projeto era melhorar o código para que pudesse ser executado em vários nós em um supercomputador usando Message Passing Interface (MPI), um sistema portátil de passagem de mensagens que funciona em uma ampla variedade de computadores paralelos.

"Permitimos maior, modelos mais complexos a serem simulados, "Tomko disse." Os usuários podem usar os mesmos arquivos de entrada, estejam eles rodando em dois nós, quatro nós ou oito nós, e não era esse o caso quando começamos. "

A capacidade de resolver problemas maiores é um grande benefício para empresas como Caterpillar e EMC2, com a qual Dodds trabalha de perto em pesquisa e desenvolvimento de manufatura. Essas melhorias no código ajudarão a Caterpillar e outras empresas de maquinário pesado a otimizar suas simulações de soldagem.

“O interesse é prever as deformações desses grandes componentes causadas pelo processo de soldagem robótica, "Dodds disse." É um desafio computacional bastante severo.

"Em termos de eficiência e confiabilidade do código, podemos resolver números significativamente maiores do que antes. Isso nos dá a confiança de que pode ser usado em simulações para projetos de manufatura, mas também para avaliação de defeitos de componentes existentes. "

Como este código é de código aberto, oferece um grande benefício para empresas de pequeno e médio porte, de acordo com Dodds.

"O aspecto da transferência de tecnologia é absolutamente crucial, "disse ele." Assim que você se afasta das grandes empresas, a capacidade de acessar o conhecimento técnico necessário para melhorar um método de tentativa e erro de projeto de fabricação, ao contrário de um design baseado em simulação, torna-se um grande desafio rapidamente à medida que você reduz o tamanho das empresas. Tendo instalações como OSC, onde as empresas podem buscar suporte e usar software de código aberto, é absolutamente crítico. "

O código já foi usado por uma mistura de acadêmicos, indústria, e laboratórios governamentais em todo o mundo, com milhares de downloads no ano passado.