Automatisierte CFD

Design-Tools

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Schneller und kosteneffizienter als Sie vielleicht denken:

Mit unserer Technologie können einfache digitale Werkzeuge sehr schnell realisiert werden, typischerweise innerhalb von 2-3 Wochen. Bei komplexen Problemstellungen, einem großen zu verifizierenden Parameterraum oder einer intensiven Validierung mit Experimenten und Modelloptimierungen ist mit einer Erstellungszeit von wenigen Monaten zu rechnen. Das digitale Design Tool kann aber auch weiter wachsen: So können wir Ihnen z.B. sehr schnell ein Basismodell zur Verfügung stellen und der Parameterraum wird in weiteren Schritten erweitert.

Insgesamt steht Ihnen mit unseren simulationsbasierten Design Tools bzw. digitalen Zwillingen eine sehr kostengünstige CFD-Modellierung zur Verfügung:


So funktioniert es:


Basierend auf unserer langjährigen Erfahrung mit dem Open-source CFD Löser OpenFOAM und unseren umfangreichen Softwareerweiterungen für das Preprocessing, Monitoring und Postprocessing haben wir einen neuen Webbrowser basierten Simulationsansatz entwickelt, der CFD revolutionär einfach macht:


Mit Simulationen optimieren für jedermann: Egal wann oder von wo!



Ihre Vorteile


Mögliche Anwendungsgebiete

Die Einsatzmöglichkeiten eines simulationsbasierten Design Tools bis hin zum Digitalen Zwilling sind sehr vielfältig. Basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der CFD-Dienstleistung und Software-Implementierung auf Basis von OpenFOAM haben wir typische Anwendungsfelder zusammengestellt.

Haben Sie ähnliche Anforderungen an ein CFD-Modell wie in unseren Anwendungsszenarien?



Wenn Sie sich nicht sofort in einer der typischen Anwendungen wiederfinden, sprechen Sie uns einfach an. Wir prüfen gerne, ob unsere Technologie für Ihre Anforderungen geeignet ist.


Effiziente Umsetzung eines individuellen Simulationstools

Wir haben ein System entwickelt, das es ermöglicht, ein entwickeltes Basismodell für einen CFD-Prozess sehr schnell in einen automatisierten Workflow zu überführen. Dabei werden die notwendigen Elemente wie CAD-Verarbeitung, Vernetzung und Skripterstellung modular für Ihre Anwendung zusammengestellt.

Durch unsere langjährige Erfahrung in der CFD-Simulation und der Entwicklung von Preprocessing-Lösungen für Open-Source-Solver können wir hier auf erprobte und zuverlässige Baukastenelemente zurückgreifen.

Keine Lizenzkosten für die Simulation mit Open-Source-Solvern

Wir implementieren Ihren Workflow mit Open-Source-Solvern, bei denen keine Lizenzkosten für die Simulation anfallen. Die Lösungsmöglichkeiten, Rechengeschwindigkeit und Ergebnisqualität sind vergleichbar, in einigen Fällen sogar besser als bei typischen kommerziellen High-End-CFD-Solvern.

Den Nachteil der erschwerten Bedienbarkeit dieser Open-Source-Solver für Nicht-CFD-Experten spüren Sie nicht: Wir als Experten mit den Systemen setzen Ihren Workflow so einfach um, dass Sie nur noch technische Parameter und Geometrie vorgeben müssen.

Günstige On-Demand-Ressourcen aus der Cloud

Gerade wenn Sie Simulationsressourcen nur sporadisch in einzelnen Projektphasen benötigen, können wir Ihren Workflow so einrichten, dass Sie nur dann Hardwarekosten haben. Hier stehen uns z.B. verschiedene Cloud-Anbieter oder Anbieter für dedizierte Server zur Verfügung.

Auch für eine effiziente Mehrprozessorsimulation sind Linux-Systeme die erste Wahl. Gerade für kleine Unternehmen wäre die Administration von Linux-Systemen sehr aufwendig. Mit den von uns bereitgestellten CFD-Tools haben Sie durch den automatisierten Workflow keinen Aufwand mit der Verwaltung von Rechnerressourcen.

Flexible Preismodelle

Generell bieten wir verschiedene Preismodelle für die Nutzung der implementierten Simulationswerkzeuge an:

  • Sie können z.B. einmalig die Entwicklung Ihres digitalen Zwillings bei uns in Auftrag geben, auf Ihren Servern installieren und das Tool ohne Folgekosten weiter betreiben.
  • Eine andere Möglichkeit wäre, dass wir Ihnen das Berechnungssystem weitgehend auf Pay-per-Use-Basis zur Verfügung stellen, so dass Sie nur eine sehr geringe Investition tätigen müssen und die Kosten direkt den im Projekt durchgeführten Simulationen zuordnen können.

Gerne bieten wir Ihnen Ihren Digitalen Zwilling zu einem flexiblen Preismodell Ihrer Wahl an.

Fördermöglichkeiten

Die Umsetzungskosten für die Digitalisierung wie einen digitalen Zwilling Ihres Prozesses werden derzeit von vielen Landesregierungen insbesondere für KMUs stark gefördert. Die Antragstellung ist sehr einfach und schnell. In NRW beispielsweise werden derzeit 75% der Kosten übernommen.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Antragstellung.

Wir erstellen ein individuelles digitales Design Tool für Ihre Anwendung

 

Im Rahmen eines Initialprojekts erstellen wir ein Basismodell für Ihre Anwendung. Dabei optimieren wir die Berechnungsmethoden für Ihre Anwendung und vergleichen sie gegebenenfalls mit Experimenten. Das Modell wird hinsichtlich Geschwindigkeit, Genauigkeit und Stabilität optimiert. Dabei werden auch Variantenrechnungen im späteren Parameterbereich berücksichtigt.

Ist das Basismodell erstellt, wird der Simulationsablauf automatisiert und in einem für Sie maßgeschneiderten digitalen Werkzeug implementiert. Sie geben vor, welche Parameter (z.B. Volumenströme) als Eingangsparameter verwendet werden sollen und wie die Geometrie erstellt werden soll, z.B. durch Upload einer CAD-Geometrie oder als einfache parametrische Geometrie.

Generell verfügen wir über ein breites Spektrum an unterschiedlichen Realisierungsmöglichkeiten z.B. in Bezug auf die von Ihnen zur Verfügung gestellten Eingangsdaten oder können z.B. verschiedene Vernetzungsmöglichkeiten anwenden. So erhalten Sie den für Ihre Fragestellung optimalen Workflow mit der bestmöglichen Umsetzung. Dieser individuelle digitale Zwilling Ihres Prozesses wird nur Ihnen zur Verfügung gestellt.

Ihr automatisiertes Simulationstool wird über eine Browseroberfläche bereitgestellt.

 

Ihre Vorgaben zu den variablen Parametern Ihrer Simulationsfälle werden von uns umgesetzt, so dass Sie am Ende eine Eingabemaske mit ggf. Uploadmöglichkeit für weitere Daten wie Geometrie oder weitere Simulationsparameter erhalten.

Sie loggen sich dann einfach per Webinterface mit Ihrem Browser auf dem Server ein, aktualisieren Ihre Simulationsparameter und die Simulation kann starten. Die gesamte Simulationsumgebung wird als Dienst (Software as a service, SaaS) bereitgestellt.

Sie entscheiden wie die Simulation ausgeführt wird

 

Sie können z.B. zwischen einer Einzelberechnung und einer Serienberechnung wählen. Eine Serienberechnung ist z.B. dann interessant, wenn Sie verschiedene Betriebspunkte ermitteln wollen, z.B. den Druckverlust bei verschiedenen Volumenströmen.

Sie können auch entscheiden, ob Sie die Simulation auf dem lokalen System oder auf einer externen Hardware-Ressource ausführen möchten.

Sie können den Simulationsverlauf monitoren und manipulieren.

 

Der Simulationsverlauf wird Ihnen auf Wunsch angezeigt. Sie können bestimmte Überwachungspunkte wie Drücke, Geschwindigkeiten und Temperaturen kontrollieren.

Sie haben auch die Möglichkeit, die Simulation zu unterbrechen, wenn Sie z.B. Eingabeparameter korrigieren möchten.

Die relevanten Ergebnisse werden aus den Berechnungen extrahiert.

 

Die für Sie wichtigen Daten werden direkt aus der Simulation ermittelt. Dies können z.B. Druck/Fluss-Kennlinien, Temperaturverläufe oder Trennkurven sein.

Ergebnisse können auch als Bilddateien (z.B. Kontur- oder Vektorplots) an vordefinierten Schnitten erzeugt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Ergebnisse komplett herunterzuladen und vor Ort weiter zu analysieren.

Auf Wunsch kann auch die Erstellung eines automatisierten Berichtes mit allen wichtigen Eingabeparametern und Ergebnissen in den Workflow integriert werden.

Bei Fragen oder Problemen unterstüzen wir Sie

 

Unsere Workflows sind an Ihre Bedürfnisse und Kenntnisse angepasst, so dass Sie nach einer kurzen Einführung völlig selbständig damit arbeiten können.

Trotzdem kann es vorkommen, dass Sie Unterstützung benötigen, z.B. wenn unser strömungstechnisches Know-how gefragt ist, die Ergebnisse interpretiert werden müssen und weitere Optimierungsstrategien abgeleitet werden sollen.

Wir stehen Ihnen z.B. über die MS-Teams für jede Unterstützung oder Ergebnisdiskussion zur Verfügung und helfen Ihnen, die für Sie entscheidenden Fragen zu klären.

Sie möchten für Ihr Produkt Simulationsverfahren effizient einsetzen

Sie stellen ein Produkt her, bei dem Strömungsvorgänge ein wesentliches Funktionsmerkmal darstellen. Sie möchten für dieses Produkt einen digitalen Zwilling erstellen, um z.B. teure Experimente zu vermeiden oder schneller auf spezielle Kundenanforderungen reagieren zu können.

Sie möchten dazu kein teures CFD-Tool einsetzen und sich nicht in die komplexe Materie der Simulationsverfahren einarbeiten, sondern benötigen lediglich eine CFD-Implementierung für Ihr konkretes Produkt.

Unsere Lösung: Wir erstellen für Ihr Produkt oder Ihren Prozess einen automatisierten Workflow, mit dem Sie die Zielwerte einfach und schnell ermitteln können. Für die Anwendung benötigen Sie weder CFD-Kenntnisse noch müssen Sie sich um Hardwarefragen kümmern. 

Sie möchten Ihrer Konstruktionsabteilung ein Design Tool zur direkten Überprüfung von Konstruktionsvarianten zur Verfügung stellen.

Konstruktionsabteilungen verfügen oft über jahrelange Erfahrung in der Konstruktion funktionaler Produkte. Häufig reicht diese Erfahrung jedoch nicht aus oder geht verloren, wenn ein Mitarbeiter das Unternehmen verlässt. Dies gilt insbesondere in Zeiten hoher Personalfluktuation oder wenn langjährige Mitarbeiter in den Ruhestand gehen.

Auch werden herkömmliche CFD-Methoden zur Auslegung nur selten eingesetzt, da die Anwendung für Konstrukteure als zu komplex empfunden wird. Hingegen sind CFD-Experten aktuell schwer zu finden und lassen sich aufgrund ihrer Spezialisierung schwieriger in den direkten Konstruktionsprozess integriert werden.

Hier bieten wir Ihnen mit unseren Tools den Einsatz von CFD-Methoden, die besonders einfach in der Anwendung sind, damit sich Ihre Konstrukteure auf ihre Kernaufgaben konzentrieren können.

Ihr Vertrieb benötigt ein Auslegungswerkzeug für Ihr Produkt, um schnell auf individuelle Kundenanfragen reagieren zu können.

Häufig sind Parameter wie Druckverluste, lokale Geschwindigkeiten, maximale Temperaturen oder auch Abscheidegrade für die Vordimensionierung entscheidend und diese Daten werden bereits bei der Angebotserstellung für einen kundenspezifischen Prozess benötigt.

Ein Auslegungswerkzeug für Ihren Prozess, das diese Daten liefert, kann von uns so einfach gestaltet werden, dass nur die Betriebsbedingungen eingegeben werden müssen. Die Ergebnisse können durch die Automatisierung kostengünstig geliefert werden, so dass keine teuren und zeitaufwändigen Voruntersuchungen notwendig sind. Ihr Vertrieb kann die angebotsspezifischen Daten selbst generieren und mit der mit einer fundierten Analyse in der Angebotsphase potentielle Kunden überzeugen.

Sie möchten Ihren Kunden als Service ein Werkzeug in der Cloud bereitstellen, um Ihre Produkte optimal zu nutzen

Manche Produkte entfalten ihr volles Potenzial nur, wenn die Betriebsbedingungen optimal gewählt werden. Ein Beispiel ist die Bestimmung der besten Position eines Luftreinigers in einem Raum, um das beste Reinigungsergebnis zu erzielen. Sie können Ihren Kunden über ein Webinterface ein Werkzeug zur Verfügung stellen, das sie bei der Nutzung Ihrer Produkte unterstützt. Ein solcher Service zeigt Ihre Kompetenz und stärkt die Kundenbindung

 

Sie möchten eine wichtige Auslegungsmethode, die von verschiedenen Entwicklern genutzt wird, automatisieren und standardisieren

Wenn Simulationen von verschiedenen Mitarbeitern manuell durchgeführt werden, können unterschiedlich gewählte Lösungseinstellungen oder sogar Gitterauflösungen die Ergebnisse beeinflussen. Durch die Automatisierung des Prozesses erreichen Sie eine Standardisierung, die zudem den Aufwand für die Durchführung der Simulation deutlich reduziert. Dies empfiehlt sich insbesondere bei häufig wiederkehrenden Berechnungen oder wenn viele verschiedene Entwickler diese Simulationen für einen Prozess durchführen.

Sie benötigen zur Produkt- oder Prozessoptimierung mit modernen Verfahren (wie KI oder Neuronalen Netzen) eine simulationsbasierte Datenbank.

Sie möchten fortgeschrittene Optimierungsmethoden wie Künstliche Intelligenz oder Neuronale Netze für Ihr Produkt einsetzen. Dazu benötigen Sie eine Datenbasis, die Ihren Parameterraum abdeckt. Je nachdem, wie viele freie Parameter es für den Prozess gibt, kann dies eine große Anzahl von Simulationsvarianten erfordern. Diese können nur in einem automatisierten Prozess effizient erstellt werden.

In unseren automatisierten Workflows ist die Möglichkeit der Serienberechnung bereits vorgesehen. Durch die Nutzung von Cloud-Ressourcen für die Simulation kann diese Datenbasis schnell aufgebaut werden.

Wir unterstützen Sie in der Auswahl des Optimierungsverfahrens uns setzen diesen für Ihre Anwendung um.

Sie möchten ein CFD-Tool zur Erzeugung einer Datenbasis für einen digitalen Zwilling z.B. zur Steuerung eines Prozesses einsetzen.

Prozessdaten, die über einen automatisierten Transfervorgang zur Verfügung gestellt werden, können als Input für unsere automatisierten Workflows dienen. So können z.B. neue Betriebspunkte in einem Prozess numerisch ermittelt werden, die in Verbindung mit einer bereits generierten Datenbank zur Steuerung eines Prozesses verwendet werden können.

Durch Variantenanalysen können Sie kritische Betriebszustände im digitalen Zwilling vorab analysieren und Vermeidungsstrategien in den realen Prozess integrieren. Darüber hinaus können Sie Ihre aktuellen Prozessdaten in Verbindung mit dem digitalen Zwilling für die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) nutzen.

Die Kommunikation mit dem digitalen Zwilling kann z.B. über einen Cloud-Dienst über das Internet erfolgen oder in das firmeneigene Netzwerk integriert werden. 

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Unser Hauptziel ist es, die Anwendung von CFD so einfach wie möglich zu gestalten. Dadurch können diese Methoden von einem wesentlich breiteren Anwenderkreis genutzt und gezielt zur Klärung spezifischer Fragestellungen eingesetzt werden.


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OPENFOAM®  is a registered trade mark of OpenCFD Limited, producer and distributor of the OpenFOAM software via www.openfoam.com.

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