ProGRID

Grid-Technologie für kooperative Produktentwicklung am Beispiel Simulation und Produktdatenmanagement

Die effiziente Gestaltung der Produktentwicklung bedingt die Inanspruchnahme von leistungsfähiger Rechen- und Kommunikationstechnik sowie die schnelle und transparente Versorgung mit Wissen, Informationen und Daten. Im Verbundprojekt ProGRID werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, um Grid-Technologie für die kooperative Produktentwicklung im Anwendungsfall der virtuellen Absicherung nutzbar zu machen und die Vorteile am Beispiel von ausgewählten Anwendungsszenarien zu demonstrieren. Bei der virtuellen Absicherung wird kontrolliert, dass alle Anforderungen an ein Produkt von der entwickelten Lösung erfüllt werden.

Die Nutzung der Grid-Technologie bietet wirksame Potenziale für die effiziente Gestaltung der Produktentwicklung. Im Verbundprojekt ProGRID wird es ermöglicht, durch den Einsatz der Grid-Technologie häufigere sowie realitätsnähere Simulationen durchzuführen, um eine Verbesserung der Wirkungsvorhersagen zu erreichen. Dementsprechend können in frühen Produktentwicklungsphasen die Auswirkungen von Veränderungen am Produktmodell genauer vorhergesagt werden als bisher. Typische Nutzergruppen sind dabei „virtuelle Unternehmen“ bestehend aus Herstellern, Zulieferern und Engineering-Dienstleistern, die gemeinsam ein neues Produkt entwickeln. ProGRID stützt sich auf existierende Grid-Middleware und Sicherheitskonzepte ab und übernimmt diese aus laufenden D-Grid Infrastruktur-Projekten.

Für das Themengebiet der virtuellen Absicherung und Strukturoptimierung sind drei Anwendungsszenarien vorgesehen: In dem ersten Szenario geht es um die Prozessverbesserung für die Bauteiloptimierung in der Grid-Umgebung. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung einer Remote Visualisierung von laufenden Berechnungen. Dadurch soll der Berechnungsingenieur in die Lage versetzt werden, in aktuelle Berechnungen Einsicht zu nehmen, und diese kontrollieren zu können. Klassische Grid-Szenarien ermöglichen dagegen keine Interaktion vor Beendigung des Jobs. In zwei weiteren Anwendungsszenarien werden rechenintensive strömungsmechanische Optimierungen sowie multidisziplinäre Strukturoptimierung von Produktmodellen vorgenommen.

Für die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit wird eine Kooperationsplattform entwickelt. Sie verbessert die Kommunikation zwischen Hersteller, Variantenentwickler, Zulieferer und Engineering-Dienstleister, indem sie eine durchgängige und konsistente Verfügbarkeit von produkt- und prozessrelevanten Daten für alle Entwicklungsphasen (Design, Konstruktion und Simulation) und für alle beteiligten Personen gewährleistet. Eine wesentliche Funktionalität der Kooperationsplattform ist das Simulationsdatenmanagement. Es nimmt eine Verknüpfung zwischen Produktdatenmanagement (PDM) und CAE zur Sicherstellung der Durchgängigkeit der Daten von der Entwicklung bis zur virtuellen Absicherung auf Basis eines einheitlichen Datenmodells vor. Zudem erlaubt es dem Nutzer einen einheitlichen, transparenten Zugriff auf Simulationsprojekte, -modelle und -ergebnisse. Über die Kooperationsplattform wird die Nutzung von Grid-Diensten für die virtuelle Absicherung ermöglicht.

Gegenwärtig stehen die ersten Prototypen der im Projekt zu entwickelnden Komponenten zur Verfügung. Über das Simulationsdatenmanagement können die für den virtuellen Absicherungsvorgang notwendigen Daten zusammengestellt und der Berechnungsauftrag gestartet werden.

Über die weiteren Komponenten gelangt der Berechnungsauftrag zu den D-Grid-Resoucen und kann dort ausgeführt sowie interaktiv kontrolliert werden. Anschließend werden automatisch die Ergebnissdateien in das SDM-System zurückgeschrieben (s. Abbildung).