L’obiettivo è visualizzare sistemi completi nella loro interezza. Per il Ceo di Ansys, Jim Cashman, i progressi in hardware e ambienti Hpc lo rendono possibile.
Tra i molti avanzamenti che si sono verificati nel campo della simulazione, il systems-level engineering è certamente uno dei più promettenti. Lo testimoniano le crescenti complessità dei prodotti, come le funzionalità di sicurezza, i motori ibridi e l’elettronica intelligente di cui sono dotate le automobili oggi, che impongono l’esigenza di garantire l’integrità tra ogni componente.
«Ogni ipotesi in un sistema – dice Jim Cashman, Presidente e Ceo di Ansys – che si tratti di componentistica esistente, modificata o totalmente nuova, impone vincoli in materia di innovazione. E tali esigenze sono sempre più difficili da gestire in modo incrementale».
Trenta, venti o anche solamente dieci anni fa, ricorda Cashman, la comunità dei progettisti era spesso vincolata dal dover rimanere legata al mondo fisico: «la simulazione non era ancora abbastanza sofisticata per cui occorrevano mesi o anni di testing dei prototipi fisici per avere la certezza che il progetto avrebbe poi funzionato anche sul campo».
Laddove l’esperienza si rivelava insufficiente, la progettazione conservativa era il modo migliore per preservare la qualità del prodotto e la reputazione del marchio.
«Trent’anni fa – continua – non avremmo mai potuto immaginare in che modo i computer avrebbero rivoluzionato il nostro modo di lavorare, vivere e comunicare. Occorre un processo di trasformazione analogo per eliminare i limiti fisici, in maniera molto simile a quanto desktop publishing e Internet hanno fatto in termini di diffusione delle informazioni. Saremo condizionati solo dalla nostra immaginazione, potremo avere una libertà potenzialmente infinita apportando al progetto modifiche virtuali in pochi minuti, rispetto al dover rinunciare a priori a un’ipotesi perché occorreva troppo tempo per valutarla nel mondo reale».
Oggi, per Cashman, poter simulare un intero sistema di prodotto nelle prime fasi del ciclo di progettazione, consente ai produttori di gestire le fonti più probabili di guasto del sistema prima che queste vengano intrappolate nel progetto.
«Nonostante l’idea di simulare un sistema possa essere nuova per alcuni utenti, è proprio il futuro che abbiamo anticipato sin dalla messa in commercio del primo jumbo jet. Nel recente passato, abbiamo assistito a una tempesta perfetta” di avanzamenti tecnologici, tra cui hardware e high-performance computing, che collocano la simulazione systems-level alla portata degli ingegneri di oggi. Tale tecnologia consente di focalizzarci sulla definizione parametrica delle specifiche funzionali di prodotto prima di fornire descrizioni dettagliate che potrebbero porre dei limiti al sistema».
Gli ingegneri oggi possono sfruttare le analisi systems-level per realizzare trade-off intelligenti in un ambiente di progettazione virtuale conveniente e a basso rischio.
Un esempio: «quando un ingegnere strutturale in Europa apporta un modifica di progettazione a un prodotto, questa sarà immediatamente visibile ai progettisti in Nord America che si stanno occupando di risolvere un problema di turbolenza, così come al fornitore in Asia che sta sviluppando i componenti elettronici».
Ben prima che i produttori procurino i materiali, prendano impegni con fornitori e clienti e prenotino capacità produttiva, possono avere la certezza quasi totale che i loro sistemi assicureranno il più alto livello di integrità nel mondo reale.
E per Cashman stiamo solo scalfendo la superficie: «così come elettronica e mondo meccanico hanno dato origine alla meccatronica, allo stesso modo scienze naturali, nanotecnologia e altre governeranno la convergenza dell’Information technology e delle interazioni hardware e software nella fase concettuale. Tutte diventeranno parte del sistema, e se il sistema fallirà pochi si preoccuperanno di quale sia il componente che ne ha causato l’insuccesso».
