诺贝丽斯利用HPC和SigOpt平台优化产品的强度和安全性

作为全球最大的铝板轧制和回收公司，诺贝丽斯在9个国家拥有超过14,500名员工。其业务专注于为汽车、家电、饮料和航空航天等多个行业的客户生产环保的有色金属产品。为了让诺贝丽斯的客户在当今快速变化的市场中保持竞争力，缩短产品研发所需的时间至关重要。

在过去，诺贝丽斯依靠内部CAD设计工作站和试错方法来执行模拟，以确定用于原型设计和测试的最佳产品设计。然而，随着设计越来越复杂，完成它们所需的时间也越来越长。这种现实使得传统的基于工作站的方法缓慢且不切实际。例如，诺贝丽斯的一位客户需要一个更坚固、更轻的饮料罐。设计一个易拉罐似乎是一个简单的任务。事实上，饮料罐是当今制造的最精密的产品之一。产品几何形状的微小变化可以带来巨大的性能改进。因此，确定最佳设计需要通过6700万次有限元(FE)计算考虑26个不同参数。如果使用典型的FE Analyzer方法，设计周期可能需要150年!

图片由诺贝丽斯提供。

为了加速迭代过程，Novelis转向使用由英特尔至强白金处理器和SigOpt智能实验平台支持的高性能计算(HPC)云实例进行模拟。正如最近发表的一篇文章所解释的那样案例研究这种新方法可以将设计范围缩小到两三个，而不是在实验室里建立原型并测试10个或更多的设计。正如Novelis AD和高级建模全球研发经理Vishwanath Hegadekatte博士所说:“在高性能计算的帮助下，我们可以执行更快的模拟，并减少物理原型所需的时间。此外，我们可以更快地为客户提供更好的产品。”

更好，更强，更快

如今，典型的铝罐重14.5克，壁厚0.21毫米。与过去几年相比，这是一个巨大的进步。然而，每减少一克重量，每年将节省约23,000公吨铝。利用现代模拟工具，工程师们发现，罐头顶部和底部较浅的曲线可以提高其强度重量比，从而节约资源。将高性能计算技术应用于生产过程的结果使易拉罐成为你拿在手里的最高度工程化的产品之一。

提高汽车安全

诺贝丽斯的另一个客户是一家汽车公司，该公司寻求帮助，希望通过一种新的几何形状铝板来提高汽车的安全性，这种铝板在碰撞时逐渐折叠，不会开裂，以减少对车内人员的影响。用传统的有限元分析方法设计这样的“轴向压碎构件”可能需要数年甚至数十年的时间。使用SigOpt解决方案，诺贝丽斯无需以前耗时的试错方法即可快速完成任务。在降低开发成本的同时，该过程也提供了优越的结果。

今天的项目加快了未来的设计迭代

基于人工智能的建模和仿真还通过生成“可重用”数据为Novelis带来了其他优势。将来，当诺贝丽斯的工程师进行新的数学或物理模拟时，他们可以更快地运行更少的测试，同时仍能获得有价值的见解。“最让我们惊讶的是，人工智能的性能提升几乎是人工方法的两倍。”Hegadekatte说。虽然基于人工智能的建模仿真已经证明了精确结果的跟踪记录，但诺贝丽斯团队仍然执行少量物理实验来验证预期的产品性能。

饮料罐和汽车的例子表明，现代设计流程可以带来更好、更经济、更环保的结果。随着高性能计算和人工智能技术的进步，想象一下我们周围有多少熟悉的物体可以以意想不到的方式得到改善，这是令人兴奋的。正如Hegadekatte所指出的，“在英特尔和SigOpt软件的帮助下，我们可以探索新的设计方法，这对人类来说是不可能的。”

作者简介

罗布·约翰逊(Rob Johnson)职业生涯的大部分时间都在一家《财富》25强科技公司担任顾问。目前，Rob拥有Fine Tuning, LLC这是一家位于俄勒冈州波特兰市的战略营销和沟通咨询公司。作为一名技术、音频和小工具爱好者，Rob一生都在为TONEAudio杂志撰文，评论高端家用音频设备。

本文是英特尔编辑计划的一部分，旨在突出由高性能计算和人工智能社区通过先进技术推动的前沿科学、研究和创新。bet188真人内容的发布者拥有最终的编辑权，并决定发表什么文章。