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Hintergrund und Herausforderung

Dinex ist ein dänischer Entwickler und Hersteller von Abgas- und Emissionssystemen für Lkw, Busse und Geländefahrzeuge mit Produktions- und Vertriebsstandorten in 16 Ländern auf vier Kontinenten. Der Konstruktionsprozess basiert stark auf der Simulation von Abgasteilen und -subsystemen, einschließlich CFD-Simulationen der konjugierten Wärmeübertragung von Flüssigkeiten auf die Struktur, FEA-Simulationen der thermischen Spannungen an thermischen Teilen sowie FEA-Simulationen struktureller statischer und dynamischer Kräfte. Das Unternehmen führt CFD auf AVL FIRE und FEA auf ANSYS Mechanical aus. Mit 4–5 Millionen Zellen pro Modell sind diese Modelle groß und laufen in der Regel drei Wochen lang auf dem hauseigenen 32-Core-Server.

Dinex hatte ein Projekt für einen chinesischen LKW-Hersteller, bei dem es um die Entwicklung eines neuen Abgassystems mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) ging, das es den LKWs des Herstellers ermöglichen würde, die Emissionsnorm China 5 zu erfüllen.

Das Projekt erforderte ein sehr großes Modell, hatte aber auch einen engen Zeitrahmen. Da für die Fertigstellung nur wenige Wochen zur Verfügung standen, nutzte Dinex die Cloud für umfangreiche Rechenressourcen.

Die Rescale-Lösung

Dinex erwog sowohl die Investition in einen größeren internen Server als auch die Nutzung der Cloud von Microsoft Azure.

Sie entschieden sich gegen den internen Server, da dessen Aufbau zu zeitaufwändig und zu teuer gewesen wäre und sie möglicherweise ihren zukünftigen Anforderungen nicht gerecht geworden wären. Azure bot zwar die Flexibilität der Cloud, war aber zu kompliziert in der Implementierung. Rescale hingegen bot eine schlüsselfertige Lösung sowohl für On-Demand-Hardware als auch für Pay-per-Use-Software und verfügte zudem über einen benutzerfreundlichen Workflow. Insgesamt entschied sich Dinex aufgrund der Benutzerfreundlichkeit und Skalierbarkeit für die ScaleX-Plattform von Rescale.

Für das Projekt führte Dinex sechs Designoptimierungen einer mehrphasigen Harnstoff-Sprühsimulation durch, um die Ammoniakgleichmäßigkeit zu verbessern und das Ablagerungsrisiko mit AVL FIRE zu reduzieren. Jede Optimierung umfasste zwei parallele Simulationen. Bei vier bis fünf Millionen Zellen liefen die Simulationen auf jeweils etwa 100 Kernen. Durch die horizontale Skalierung über die Cloud-Big-Compute-Plattform von Rescale dauert jede Optimierung nun etwa drei Tage, im Vergleich zu drei Wochen auf dem lokalen Cluster.

„Unsere höhere Produktivität ermöglicht es uns, mehr Projekte abzuwickeln. Die Rescale-Plattform macht uns effizienter und attraktiver für unsere Kunden, was uns wiederum mehr Geschäft und mehr Entwicklungsprojekte beschert.“ – Kasper Steen Andersen, CAE-Manager, Dinex

Ergebnisse und Vorteile

Mithilfe der ScaleX-Plattform von Rescale konnte Dinex die Bearbeitungszeit für jede Optimierung von vier Wochen auf eine Woche reduzieren, was einer Verkürzung der Bearbeitungszeit um 75 % entspricht. (Jede Iteration umfasst Designänderungen, die Generierung des Netzes, die Einrichtung des Modells auf ScaleX, dessen Ausführung, die Anzeige der Ergebnisse und die Entscheidungsfindung.) Insgesamt verkürzte sich die Simulationszeit für das gesamte Projekt dadurch um 18 Wochen.

Die beschleunigte Simulation hatte für das Geschäft von Dinex viele wesentliche Vorteile, darunter:

• 25 % kürzere Markteinführungszeit für ein Abgasbehandlungssystem. Die Rescale-Plattform verkürzte die Gesamtprojektzeit von 18 Monaten auf 13.5 Monate. Dadurch konnte Dinex einen engen Termin einhalten und die Erwartungen des Kunden übertreffen.
• Höherer Projektdurchsatz und höhere Einnahmen aufgrund der Fähigkeit, zusätzliche Projekte anzunehmen.
• Produktivere Mitarbeiter. Simulationsingenieure arbeiteten effizienter und erzielten höhere Ergebnisse, nachdem der Simulationsengpass beseitigt war. Die Dinex-Führung plant, zusätzliche Simulationsingenieure einzustellen, um mit dem höheren Simulationsdurchsatz Schritt zu halten.
• Verbesserte Marktfähigkeit für Kunden. Die Nutzung der Cloud-Lösung von Rescale zeigt, dass Dinex bei Simulationstrends ganz vorne mit dabei ist und die neuesten Technologien der Branche nutzt, um in Rekordzeit optimierte Designs zu erstellen.