Symulacje inżynierskie istnieją od ponad pięćdziesięciu lat jednak w mojej opinii ich potencjał jest ciągle niewykorzystany. Owszem, trend ten ulega zmianie, ale hamulcem rozwoju jest kapitał oraz wiedza, którą trzeba posiadać by zacząć korzystać z symulacji. W artykule chciałbym przedstawić rozwiązania, które proponują producenci pakietów symulacyjnych, oraz moją inicjatywę mającą na celu popularyzację symulacji inżynierskich przy użyciu bezpłatnych narzędzi typu open-source.
Sławomir Polański
Demokratyzacja obliczeń inżynierskich
Na początku warto zastanowić się do czego tak naprawdę służą symulacje inżynierskie. Dzięki nim możemy przewidzieć zarówno zachowanie, jak i właściwości obiektów, nad którymi pracujemy. Można powiedzieć, że oprogramowanie typu CAD umożliwia tworzenie brył, a symulacje pozwalają „tchnąć w nie życie”. Dzięki temu jesteśmy w stanie przewidzieć możliwe błędy i poprawić je jeszcze na etapie projektowania.
W teorii wszystko wygląda ciekawie, niestety w życiu sprawy podążają innym torem. Przede wszystkim, chcąc wykorzystać symulacje do usprawnienia naszego procesu projektowego musimy posiadać fundusze pozwalające na ich wdrożenie. Typowe koszty to koszt licencji, koszty zatrudnienia nowego pracownika (bądź wyszkolenie obecnego) oraz koszty zakupu odpowiedniego komputera. Podejrzewam, że jest to dość zniechęcająca perspektywa dla właścicieli wielu firm i główny powód, dla którego tak stosunkowo niewielu z nich decyduje się na taką inwestycje.
Na rynku oprogramowania do symulacji panuje obecnie moda na demokratyzację obliczeń. Prawie każdy dostawca oprogramowania rozumie to w inny sposób, ale cel jest jeden – udostępnić symulacje szerszemu gronu użytkowników poprzez obniżenie kosztów. Jak łatwo się jednak domyślić, nikt nie będzie chciał oddać za bezcen takiej technologii więc odbywa się to przez stosowanie pewnych zabiegów i ograniczeń.
Przede wszystkim oprogramowanie do obliczeń jest często pozbawiane pewnych funkcji oraz jest upraszczane do granic możliwości. Dzięki takiemu zabiegowi cena za licencję jest niższa, a ilość uproszczeń pozwala na przeprowadzenie symulacji osobie nawet nie związanej z inżynierią. Takie rozwiązanie zdecydowanie pozwala poszerzyć grono odbiorców. Z drugiej strony należy się zastanowić, gdzie leży granica w ograniczeniach i upraszczaniu silników numerycznych. W środowisku obliczeniowców popularne jest powiedzenie, które mówi, że symulacje pozwalają dobremu inżynierowi stać się wybitnym, ale złemu – stać się koszmarnym. Zdaje się, że oprogramowanie działające na zasadzie czarnej skrzynki bardzo szybko umożliwia osiągnięcie tego drugiego celu. Obliczenia inżynierskie wymagają wiedzy z różnych dyscyplin naukowych i bez tej wiedzy łatwo zaufać nieprawdziwym wynikom z symulacji.
Cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 5/6 (164/165) Maj/Czerwiec 2021
