Noticias

NVIDIA Maximus mejora la productividad y los costes de Parametric Solutions

Parametric Solutions Inc. (PSi) es una empresa de servicios de ingeniería que realiza trabajos de diseño y análisis mecánico para una gran variedad de clientes, desde inventores hasta grandes corporaciones internacionales. Entre los sectores donde desarrolla su actividad se incluyen el aeroespacial, la sanidad y la energía sostenible, o las industrias de bienes de consumo y transporte. PSi lleva desde 1993 abordando proyectos que abarcan todo el ciclo de desarrollo, desde el concepto inicial hasta la fabricación. Dada la variedad de clientes y sectores con los que trabaja, el éxito de la compañía puede atribuirse a los amplios conocimientos de diseño e ingeniería alcanzados en su principal campo de especialización: la generación de energía y las turbinas de gas para la industria y la aviación.

PSI TURBINE

Una gran parte del trabajo de PSi implica complejas operaciones de análisis y diseño: cálculos térmicos y estructurales, dinámica de fluidos, vibración, síntesis cinemática y optimización, así como la combinación de todas estas disciplinas en simulaciones integradas. La plantilla de la compañía, compuesta por más de 70 ingenieros que, en su mayoría, trabajan con el software ANSYS, ha experimentado una mejora drástica de su rendimiento y su productividad gracias a la nueva tecnología NVIDIA® Maximus™, que les permite ejecutar procesos de gran carga computacional en ANSYS mientras continúan haciendo otros trabajos, como diseñar modelos en CAD, en la misma estación de trabajo.

“La tecnología NVIDIA Maximus es una herramienta extraordinariamente potente que se adapta a la forma en que trabajamos. Gracias a que hemos duplicado el rendimiento, el nuevo sistema ha cambiado por completo nuestros flujos de trabajo y nuestra productividad”, explica David Cusano, ingeniero jefe y copropietario de PSi.

EL RETO


PSI DESING

PSi trabaja con grandes simulaciones. Por ejemplo, un modelo de análisis estructural del álabe de una turbina de gran tamaño tiene entre 4 y 8 millones de grados de libertad (GDL). Incluso una simulación pequeña y “rápida” puede implicar 2 millones de GDL.

Cusano cuenta que “Los requisitos para resolver una simulación típica son tales que, antes de adoptar el sistema Maximus, no podíamos hacer los diseños y los análisis en la misma máquina. En particular, los análisis de ANSYS necesitan tanta potencia de cálculo que llevaría días ejecutar un solo análisis si quisiéramos trabajar en el mismo sistema al mismo tiempo, e incluso ejecutarlo en solitario implicaría inutilizar la máquina para cualquier otra tarea durante 8 o 12 horas, e incluso más”.

Su solución fue configurar una “máquina de ejecución” independiente (una CPU de cuatro núcleos con ocho procesadores de 3 GHz, 16 GB de RAM y una matriz de discos de nivel 0) para hacer el trabajo de cálculo más pesado. No había nadie sentado ante la máquina y los ingenieros tenían que enviar los trabajos desde un PC remoto o ir físicamente hasta ella para iniciar los análisis y volver a su ordenador para hacer otros trabajos.

“El procedimiento distaba mucho de ser prefecto”, afirma Cusano, y continúa diciendo: “Transferir los archivos de un lado a otro de la red es un lío y era incómodo interaccionar con los trabajos ejecutados o comprobarlos según se iban realizando. Pero el mayor problema era que se trataba de un recurso compartido, así que los ingenieros nunca podían saber con seguridad si tendrían acceso a él. Si necesitaban obtener los resultados rápidamente entre el diseño y el análisis, tenían que confiar en su suerte”.

LA SOLUCIÓN


PSI CAD

PSi instaló una configuración NVIDIA Maximus que proporcionaba la capacidad gráfica de la conocida unidad de procesamiento gráfico (GPU) profesional NVIDIA Quadro® 6000 combinada con el coprocesador NVIDIA Tesla™ C2075, todo ello en una estación de trabajo Dell Precision T7500. La tecnología NVIDIA Maximus acelera los procesos con mayor carga computacional y permite a PSi ejecutar sus aplicaciones de diseño y simulación de forma simultánea en la misma estación de trabajo.

Normalmente, el flujo de trabajo de uno de los ingenieros de la compañía empieza por el diseño conceptual de un componente en un software de modelado CAD como Pro/E, Unigraphics, CATIA o SolidWorks. A continuación, el modelo debe analizarse con detalle para evaluar los materiales, la durabilidad y otros requisitos que del componente. PSi utiliza los módulos de análisis estructural y térmico, dinámica de fluidos y cinemática de ANSYS, así como otros productos similares de MSC.

Cusano explica las ventajas del nuevo sistema: “El sistema Maximus nos permite combinar esas actividades, que antes estaban separadas (modelado CAD y análisis computacional), en una misma entidad dentro de la misma máquina. Además, la mejora de la productividad proporciona a nuestros ingenieros un recurso que se adapta a su forma de trabajar”.

Por ejemplo, un ingeniero de PSi que trabaje en un módulo de una turbina industrial como, por ejemplo, un álabe que se une a un gran rotor de acero necesita realizar varios análisis térmicos, estructurales y de dinámica de fluidos computacional (CFD ) en ANSYS y luego aplicar los resultados de este trabajo al diseño de los componentes. Este proceso es repetitivo y tarda mucho tiempo, especialmente cuando los aspectos del proceso obligan a trasladar el análisis a diferentes recursos y esperar los resultados.

“Ese ingeniero ahora puede realizar todos esos análisis unas dos veces más rápido que antes en su propia estación de trabajo utilizando la GPU en lugar de la CPU y seguir trabajando al mismo tiempo en la siguiente fase del procedimiento con el mismo ordenador ”, señala Cusano.

EL RESULTADO


“Cuando puedes ejecutar todo lo que necesitas en tu propio ordenador en lugar de compartir la misma máquina, nunca faltan recursos”, dice Cusano. “La tecnología NVIDIA Maximus permite a los ingenieros de PSi controlar sus flujos de trabajo con más eficiencia y ser más productivos”.

El mayor rendimiento proporcionado por el sistema Maximus también ha dado lugar a una gran mejora de la productividad.

Antes, la máquina de ejecución más rápida de PSi podía resolver un trabajo en unos 10 minutos por iteración. En un proceso típico de 50 iteraciones, eso significa 500 minutos (más de 8 horas) en los que la máquina estaría dedicada exclusivamente a un solo análisis.

“Con el sistema Maximus”, explica Cusano, “podemos ejecutar ese mismo proceso utilizando una estación de trabajo mucho más económica. Además, esa misma estación de trabajo se puede utilizar para realizar otras tareas de forma simultánea. Es asombroso no necesitar máquinas de ejecución dedicadas separadas del resto de nuestras operaciones. Cambia la forma de trabajar de toda la empresa”.

Esto se traduce también en ahorro de costes. Al utilizar estaciones de trabajo con tecnología Maximus, PSi se ahorra el elevado coste de las máquinas de ejecución y consigue sacar mayor productividad a la estación de trabajo de cada ingeniero.

“No me gustaría volver a la época anterior a Maximus”, afirma Cusano, “Significaría una gran pérdida de rendimiento. Poder duplicar la velocidad de la máquina de análisis y la posibilidad de ejecutar otras aplicaciones en paralelo nos proporciona una mejora impresionante de la productividad, algo fundamental para el negocio de PSi. Eso es lo que NVIDIA Maximus ofrece”.

A pesar de sus calurosos elogios de la plataforma Maximus, a la pregunta de si la recomendaría a otras empresas del sector, Cusano responde que no. “No se la recomendaría a nadie porque, para nosotros, representa una ventaja competitiva”, dice riendo. “Hablando en serio, cuando todo el mundo conozca las ventajas, no habrá forma de evitar que nuestra competencia también se suba al carro de NVIDIA Maximus”.

PSi

PSi

PSi