Mentor Graphics: Integration von CFD- in MCAD-Software

Mentor Graphics bettet mit »FloEFD« numerische Strömungssimulation in Mechanik-CAD-Syteme ein. Entwickler von mechanischen Bauteilen können so die Simulation von Fluidströmungen einfach in die CAD-Software integrieren.

»Numerische Strömungssimulationen, das war bislang ganz klar die Aufgabe von Spezialisten«, stellt Dr. Erich Bürgel, General Manager der Mechanical Analysis Division von Mentor Graphics, fest. »Mit der Methode des Concurrent CFD versetzen wir nun erstmals Entwickler und Konstrukteure in die Lage, numerische Strömungssimulation als Routineaufgabe zu behandeln, die sie innerhalb verschiedener CAD-Systeme ausführen können.«

Die Methode des Concurrent CFD, bei Mentor Graphics als Produkt »FloEFD« genannt, automatisiert die schwierigsten CFD-Schritte. Dazu gehören insbesondere der Transfer der CAD-Geometrie in die CFD-Applikation, die eventuell erforderliche Modellierung interner Hohlräume und die Erzeugung eines »Netzes«. Concurrent CFD übernimmt die Geometrie dazu direkt von der CAD-Anwendung, führt automatisch die notwendigen Übersetzungen und Hohlraum-Modellierungen durch und generiert ein optimiertes Netz, bevor es die Analyse durchführt.

»Die Untersuchung von Fluidströmungen ist zu einem immer weiter verbreiteten Bestandteil der Produktentwicklung geworden, nicht nur bei Flugzeugen oder hydraulischen Ventilen «, schildert Dr. Bürgel die Entwicklung am Markt. Die FloFED zugrunde liegenden Algorithmen sollen im Lauf des Jahres 2010 auch in die Mentor-Graphics-Produkte FloTherm und FloVent übertragen werden. Dann wird es auch möglich sein, die numerische Strömungssimulation mit thermischen Analysen zu verbinden, wie sie etwa bei der Realisierung von Elektronikgehäusen, welche die Kühlluft an empfindliche Schaltungen leiten müssen, vorkommt. Eine entwicklungstechnische Herausforderung, die nach regelmäßigen, effizienten und exakten CFD-Analysen als festen Bestandteil des Entwicklungsprozesses verlangt.

»Unser Ziel ist es, Entwicklern möglichst frühzeitig zu ermöglichen, ihre Designs häufig zu validieren, ohne dass sie dabei die Termine ihrer Projekte gefährden«, beschreibt Dr. Bürgel die Zielsetzung von FloEFD. Die in das Mechanik-CAD integrierte Numerische Strömungssimulation soll dem Entwickler den Spielraum für die Realisierung neuer Ideen verschaffen oder, wie Dr. Bürgel es nennt, »viel häufiger erlauben, die Was-wäre-wenn-Frage zu stellen.« Geschieht dies nicht, drohen nicht nur suboptimale Designs, sondern auch verfehlte Marktfenster und steigende Entwicklungskosten durch immer neue Prototpyen-Zyklen.

Das Marktpotential für eine in M-CAD integrierte numerische Strömungssimulation wird bei Mentor Graphics auf rund 2 Mrd. Dollar geschätzt. Derzeit wird die numerische Strömungssimulation vor allem im Universitätsbereich, in Forschungsinstituten und in den R&DCentern großer Unternehmen eingesetzt. »Nach unserer Einschätzung wird CFD heute weltweit von einigen hundertausend Anwendern eingesetzt «, gibt Dr. Bürgel die Marktanalyse von Mentor Graphics wider, »eine CAD-eingebundene Version würde die Zahl der Anwender wohl verzehn- oder verfünfzehnfachen.«

Als entscheidend für die zukünftige Marktdurchdringung von Concurrent CFD, wie sie Mentor Graphics mit FloEFD bietet, bezeichnet Dr. Bürgel die Tatsache, dass das Produkt mit den bekannten Tools einsetzbar ist, »die Entwickler müssen keine neue Sprache lernen, um Concurrent CFD in ihren Arbeitsprozess zu integrieren«. Eine 2-Tages-Schulung reicht nach Darstellung von Mentor Graphics aus. Nach der Einweisung des ersten Tages, so das Versprechen des Unternehmens, könnten die Schulungsteilnehmer bereits am zweiten Tag jeweils hauseigene Probleme angehen.

Für Mentor Graphics, eines der führenden Unternehmen im Bereich Entwicklungs-Tools für das PCB-Design und die Entwicklung elektronischer Produkte, stellt das verstärkte Engagement im Mechanik-Bereich, zu dem auch Concurrent CFD zählt, eine viel versprechende Strategie dar, seine Marktposition nicht nur zu behaupten, sondern in Zukunft noch weiter auszubauen. Mit einem Umsatz von zuletzt über 800 Mio. Dollar dürfte Concurrent CFD in den nächsten Jahren sicherlich mit dazu beitragen, den Umsatz des Unternehmens über die 1-Mrd.-Dollar-Grenze zu heben.

Begonnen hatte das verstärkte Engagement von Mentor Graphics im Mechanikbereich nach der Akquisition von Flomerics. Für 44 Mio. Dollar hatte sich Mentor Graphics damals den absoluten Marktführer im Bereich des thermischen Leiterplattendesigns einverleibt. Mit FloTherm hatte Flomerics 60 Prozent des weltweiten Marktes für thermisches Design im Elektronikbereich auf sich gezogen. Zum Erfolg der Akquisition trug sicher auch die Tatsache bei, dass die Flomerics-Produkte nicht in den globalen Vertrieb von Mentor Graphics integriert wurden, die Ansprechpartner wären wohl kaum über die klassischen Vertriebskanäle von Mentor Graphics zu erreichen gewesen.