Вторая волна: ВГД появляется в научно исследовательских отделах промышленных компаний

На основе технологий типичных для первой волны FlometricsLtd., основанная в 1988 Дэвидом Татчеллом и Харви Ростеном в Кингстоне-на-Темзе (Англия), сыграла ведущую роль в маркетинге ВГД ПО, разработанного непосредственно для промышленных нужд, выпустив в 1989 пакет FloTHERM. Оба основателя работали в CHAM Ltd на руководящих должностях, прежде чем уйти и основать Flometrics с целью «обеспечения промышленности хорошей наукой» (Татчелл, 2009). FloTHERM внес первые изменениея в парадигму промышленной ВГД, бывший акцент на сложную ВГД технологию сместился больше в сторону решения инженерных промышленных задач, это стало основной целью. Это также означало, что отныне в разработке продукта участвуют инженеры, а не только лишь ученые, являвшиеся ранее единственными пользователями ВГД ПО. Тем не менее, существующие ВГД технологии, вычислительные аппаратные средства и операционные системы накладывали некоторые ограничения на такой инновационный подход. Поэтому Flometrics изначально сосредоточились лишь на двух прикладных областях: охлаждение электроники (FloTHERM) и взаимодействие с окружающей средой HVAC (FloVENT). Требования к инженерно-ориентированному ВГД ПО для этих областей в то время уже были относительно четко определены и, что более важно, была возможность их удовлетворить. Такая концепция открыла совершенно новые возможности рынка, потомучто впервые охватывалась гораздо более обширная группа пользователей, имеющих промышленные задачи и опыт их решения. Также это был тот момент, когда инженеры смогли без специфичных знаний численных методов и не имея обширного опыта работы с ВГД использовать ВГД моделирования в качестве инструмента проектирования продукта. Решение технической инженерной задачи оказалось в центре внимания, в то время как лежащая в основе технология ВГД отошла на второй план. Очевидно, что остальные поставщики ВГД также признали это смещение парадигмы и отметили новые возможности для бизнеса, отреагировав на эту тенденцию своими предложениями. Таким был, например, MixSim, выпущенный в 1996, имевший специфичный интерфейс для моделирования процесса смешивания и основанный на решателе Fluent. Компания FluidDynamicsInternational вышла на рынок ВГД для охлаждения электроники со своим продуктом Icepak, основанном на FIDAP решателе, а CD Adapco представила различные инженерные спец инструменты для автомобильной промышленности. Новые компании такие как ExaCorporation (разработчики PowerFlow) и BlueRidgeNumerics (разработчики CFdesign) увидели новые возможности и вышли на рынок ВГД продуктов со своими спец инструментами для промышленных задач. В целом, наблюдались инвестиции от всех поставщиков ВГД ПО для улучшения пользовательских интерфейсов, производительности решателей и повышения надежности физических моделей с целью закрепления ВГД в научно-исследовательских и опытно-конструкторских отделах крупных промышленных компаний, таким образов привлекая новое поколение ВГД пользователей. Эта вторая волна разработки ВГД ПО для промышленных задач закончилась в начале 1990;х середине 2000;х. Она характеризовалась сочетанием доступности качественного ВГД моделирования и использованием более дешевых и более производительных вычислительных средств. Это породило резкий рост спроса на ВГД моделирование, особенно со стороны крупных компаний, что побудило производителей ВГД ПО проводить дальнейшую демократизацию ВГД технологии. Тем не менее, многие пользователи заметили еще одну тенденцию, характеризующую данный период: начало укрупнения игроков в отрасли ВГД ПО за счет приобретений и уходов некоторых участников с рынка. Многие появившиеся ВГД системы устаревали и требовали больших вложений для дальнейшего развития. Большинству поставщиков ВГД ПО не хватало запланированного равномерного роста доходов. Резкое увеличение затрат на разработку и более жесткая конкуренция вынуждала компании объединять свои силы, чтобы оставаться конкурентоспособными и решать возникающие проблемы в будущем. Во время этого периода были заложены основы для многочисленных приобретений которые привели к появлению ВГД компаний с штатом в несколько тысяч сотрудников и которые по настоящее время являются доминирующими на рынке ВГД ПО. После закрепления ВГД в качестве успешного инструмента для функционального дизайна, верификации и оптимизации проектирования продукта, процессов, характеристик продукта — в крупных промышленных компаниях в 2000;х, репутация этой технологии среди инженеров значительно повысилась. Сотнями примеров было доказано, что при корректных действиях пользователя в процессе моделирования, использование коммерческого ВГД ПО может привести к экономии времени и затрат на проектирование. В результате сильно вырос спрос на ВГД, особенно в средних и малых компаниях, которые теперь могли сократить расходы, связанные с изготовление прототипов, которое им часто приходилось заказывать у сторонних компаний. Тем не менее, высокая стоимость ВГД моделирования по отношению к стоимости физических экспериментов в начале 2000;х годов все еще была серьезным препятствием. Эти расходы были связаны прежде всего с расходами на персонал: обучить или нанять высококвалифицированных пользователей, относительно длинный путь от пользователя, прошедшего обучения до специалиста, утомительный процесс моделирования (особенно если геометрия сложная), и сравнительно высокая стоимость лицензий на используемое ПО. Еще один важный аспект заключался в необходимости интеграции ВГД моделирования в процесс проектирования продукта, так как эти компании чаще всего не имели специального отдела моделирования (пока). Это означало, что инженеры из группы конструкторов или дизайна должны самостоятельно выполнять моделирование, и эффективность проектов моделирования должна повыситься за счет того, что результаты ВГД будут доступны почти одновременно с выполнением циклов проектирования продукта, что позволит формировать предложения по улучшению дизайна.

Рисунок 6. Пирамида использования ВГД (Ханна и Парри, 2011)

Обработка геометрии промышленного уровня сыграла ключевую роль. В то время данные о геометрии уже предоставлялись в виде 3D CAD, которые затем использовались с наименьшими модификациями и упрощениями для последующей автоматизированной генерации сетки. Рынок ВГД ПО ответил на эти требования множеством новых, улучшенных продуктов и третья волна ВГД ПО для проектирования промышленных продуктов начавшаяся тогда продолжается по сей день.