Mercedes-Benz Cars : le calcul intensif pour un développement hautement efficace
By   |  August 16, 2015

Jürgen Kohler, Senior Manager, NVH CAE et Vehicle Concepts, Mercedes-Benz Cars Development, Daimler

La CAE, l’ingénierie assistée par ordinateur, est devenue un élément indispensable des processus modernes de développement et une composante intégrante aux côtés des phases de conception, de tests et d’essais. Le défi de la conception efficace de véhicules de plus en plus complexes, à un haut degré de maturité sur une période de temps acceptable et sans la nécessité d’essais coûteux ne peut être atteint que grâce à l’utilisation intensive des outils de simulation. La création de prototypes numé-riques a fait partie intégrante du travail de développement de Mercedes-Benz Cars depuis plus de dix ans.

Dès la création du prototype numérique, chaque composant du véhicule numérisé et spécifiquement optimisé par ordinateur en termes de besoins fonctionnels tels que la sé-curité active et passive ainsi que la conduite, le confort acoustique et thermique, pour ne nom-mer que quelques-uns. Ces aspects entraînent souvent des compromis non seulement entre eux, mais aussi avec d’autres aspects tels que le poids, le coût et la fabricabilité. Dans la quête du meilleur compromis, le prototype numé-rique a prouvé être un atout majeur. Cela est évident dans le nombre élevé d’emplois infor-matiques qui sont effectuées non seulement pour évaluer un large éventail de variantes de design, mais aussi pour réaliser des véhi-cules à l’abri des variations de fabrication. Le perfectionnement méthodique et numérique a connu une expansion constante.

Différents modèles de calcul et méthodes de simulation sont utilisés en fonction du type et de la complexité de la tâche. Pour atteindre la plus grande valeur informative possible, des outils informatiques à la pointe de la techno-logie sont nécessaires – dans certains cas, de multiples outils interagissent les uns avec les autres. En outre, les modèles informatiques deviennent constamment plus grands parce qu’ils intègrent également des détails localisés géométriquement et physiquement.

Pour veiller à ce que cela n’affecte pas néga-tivement les délais d’exécution dans le travail de développement au jour le jour, nous avons déployé des ordinateurs haute performance capables de prendre en charge les algorithmes numériques rapides pour suivre le rythme de cette tendance. Voilà pourquoi le développe-ment Mercedes-Benz Cars utilise des grappes d’ordinateurs haute performance installés localement. Leur fonctionnement efficace et leur sécurité intégrée nous procure un proces-sus de développement de véhicule fiable.

A PROPOS DE L’AUTEUR Jürgen Kohler a étudié l’ingénierie aérospatiale à l’Université de Stut-tgart. En 1992, il a commencé sa carrière chez Mercedes Benz AG et est devenu directeur de Crash-Simulation en 1997. De 2001 à 2005, il était Senior Manager pour CAE sécurité passive, Durabilité et NVH, de 2006 à 2010 pour CAE sé-curité passive, la durabilité et la rigidité CAE et Test. En 2011, il a assumé la responsabilité pour NVH CAE et concepts de véhicules, Mercedes-Benz Cars Development. Jürgen Kohler est éga-lement membre du conseil d’Automotive Simula-tion Centre Stuttgart (ASCS e. V.) et le Président du Comité consultatif industriel PRACE.

INTERVIEW POURQUOI MERCEDES-BENZ UTILISE HPC

ISC : Depuis quand Mercedes-Benz emploie le calcul haute performance pour la conception de véhicules?
Kohler: Mercedes-Benz a commencé ses activi-tés de simulation dans la recherche et le déve-loppement dans les années 1960. Dans un pre-mier temps, les programmes pour l’application industrielle de la méthode des éléments finis ont été auto-développés en interne à l’appui, par exemple, la conception élastique statique de la structure du véhicule par des moyens in-formatiques. Plus tard, l’entreprise est passée sur l’application NASTRAN dès sa disponibi-lité commerciale. Il existe différentes versions disponibles aujourd’hui et nous utilisons NX NASTRAN. Donc, avec l’utilisation de modèles plus détaillés pour examiner tous les détails de conception pertinents, le recours au HPC est devenu obligatoire pour nous. Il était tout aussi nécessaire pour obtenir les résultats des analyses de retour dans une quantité «accep-table» de temps. Dans le passé, nous avons dû attendre plusieurs jours; aujourd’hui, nous sommes en mesure d’obtenir des résultats du jour au lendemain.

ISC : Comment l’utilisation de simulations changé le développement et la fabrication de voitures?
Kohler: Notre prototype numérique a été par-tie intégrante du travail de Mercedes-Benz Cars développement depuis plus d’une décen-nie maintenant. La société a réalisé très tôt que la conception complexe de véhicules au-tomobiles ne peut être accomplie que grâce à l’utilisation intensive des outils de simulation en interaction étroite avec des tests précis et complémentaires. Aujourd’hui, la CAE est de-venue un élément indispensable des processus de développement modernes pour nous et une composante intégrale aux côtés de la concep-tion, des tests et des essais. Cela a été déclen-ché par le défi à relever consistant à concevoir des véhicules de plus en plus complexes sur une période de temps acceptable, et sans pas-ser par des phases d’essais coûteux.

ISC: Quelle puissance ont les clusters de calcul que Mercedes-Benz utilise pour le développe-ment d’un véhicule?
Kohler: Les modèles informatiques deviennent de plus en plus complexes car nous devons également mapper des détails localisés géo-métriquement et physiquement. Pour veiller à ce que cela n’affecte pas les délais d’exécution au jour le jour, les ordinateurs de haute perfor-mance ont été déployés pour suivre le rythme de ces demandes. Voilà pourquoi le développe-ment Mercedes-Benz Cars utilise des clusters de calcul haute performance, consistant en un certain nombre de machines multi-CPU avec une capacité mémoire suffisante. Par exemple, lors de la simulation NVH – bruit, vibrations et rudesse – nous pouvons couvrir plus de 400 tâches sur véhicules par jour, où notre mission consiste à calculer 8000 modèles partir d’une matrice 30 MDOF.

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