Ohio Supercomputer Center (OSC) Karen Tomko, Ph.D., och University of Illinois/Urbanas Robert Dodds, Ph.D., nyligen avslutat ett projekt som kommer att kraftigt förbättra simuleringsförmågan hos tillverkningsingenjörer.
Tomko och Dodds var medhuvudundersökare i projektet Intel Parallel Computer Center, ett tvåårigt projekt med målet att kodmodernisera WARP3D, en öppen källkod som används av ingenjörer för att optimera robotsvetsningsprocessen för tung utrustning. Det är en kod som används i industrin, statliga laboratorier och akademi för 3D-linjär analys av fasta ämnen med ändliga element.
Intel PCC -programmet ger finansiering till universitet, institutioner, och forskningslaboratorier för att modernisera viktiga samhällskoder som används inom ett brett spektrum av discipliner för att köra på nuvarande toppmoderna parallella arkitekturer. Det primära fokuset är att modernisera applikationer för att öka parallellitet och skalbarhet genom optimeringar som utnyttjar kärnor, cacher, trådar, och vektorfunktioner hos mikroprocessorer och samprocessorer.
"Det var definitivt ett intressant projekt eftersom WARP3D utvecklades som en forskningskod men det har mycket praktiska tillämpningar inom industrin, så det gör det mer givande, "sa Tomko, chef för forskningsprogramvara på OSC. "Det kommer att göra mer än att bara ta fram ett forskningsarbete. Det kommer att hjälpa människor att designa tung utrustning, det kommer att användas av branschingenjörer, inom energi- och andra sektorer som arbetar med stora strukturer. "
Kodmoderniseringsprojektet var ett samarbete mellan Tomko och Dodds, en kodutvecklare och professor emeritus vid University of Illinois/Urbana, tillsammans med OSC:s Samuel Khuvis, Ph.D., vetenskaplig applikationsingenjör, och Jeremy Nicklas, Ph.D., webb- och gränssnittsapplikatör.
"Detta var ett projekt som jag var intresserad av av två skäl, "Sa Dodds." Det var ett tillfälle att fortsätta arbeta med OSC -applikationsgruppen, med Karen och hennes personal, liksom de interaktioner vi skulle ha med Intels tekniska personer. Det var också ett tillfälle att ompröva de viktigaste delarna av vår kod, för att förbättra prestanda och tillförlitlighet. "
Projektets främsta mål och prestation var att förbättra koden så att den kunde köras på flera noder på en superdator med Message Passing Interface (MPI), ett bärbart meddelandeöverföringssystem som fungerar på en mängd olika parallella datorer.
"Vi har möjliggjort större, mer komplexa modeller som ska simuleras, "Tomko sa." Användare kan använda samma indatafiler oavsett om de körs på två noder, fyra noder eller åtta noder, och så var det inte när vi kom igång. "
Möjligheten att lösa större problem är en stor fördel för företag som Caterpillar och EMC2, med vilken Dodds arbetar nära tillverkningsforskning och utveckling. Dessa kodförbättringar hjälper Caterpillar och andra tunga maskinföretag att optimera sina svetssimuleringar.
"Intresset är att förutsäga deformationerna av dessa stora komponenter som orsakas av robotsvetsningsprocessen, "Sa Dodds." Det är en ganska svår beräkningsmässig utmaning.
"När det gäller kodens effektivitet och kodens tillförlitlighet, vi kan lösa betydligt större antal än vi kunde hantera tidigare. Det ger oss förtroende framöver att det kan användas i simuleringar för tillverkningsdesign, men också för felbedömning av befintliga komponenter. "
Eftersom denna kod är öppen källkod, det ger en stor fördel för mindre och medelstora företag, enligt Dodds.
"Tekniköverföringsaspekten av detta är helt avgörande, "sa han." Så snart du kommer bort från de största företagen, möjligheten att få tillgång till den tekniska expertis som behövs för att förbättra en test-och-fel-metod för tillverkning av design, i motsats till en simuleringsbaserad design blir en stor utmaning snabbt när du minskar företagens storlek. Med faciliteter som OSC, där företag kan söka support och använda öppen programvara, är helt kritisk. "
Koden har redan använts av en blandning av akademiska, industri, och regeringslabor över hela världen, med tusentals nedladdningar under det senaste året.
