虹科案例 | 船舶设计公司MiNO将HPC外包给Nimbix云后提高了船舶设计速度

“MiNO Marine的多元化战略需要打入由优秀的船舶设计师和建造商组成的成熟市场，因此我们需要设计的不仅仅是一艘拖船。JARVICE™和Nimbix云提高了我们在计算流体动力学方面的分析能力，使我们能够提供基于现代工程技术的全新船体设计。最终，这一差异化因素将我们的设计推向市场，我们在一年内建造了这些新船。”-大卫·M·布尔格 MiNO Marine 创始人兼管理合伙人
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公司简介
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MiNO Marine, LLC (MiNO) 是一家位于路易斯安那州的造船和海洋专业服务公司，成立于1997，其创始人是大卫·M·布尔格。MiNO 团队由海军建筑师、工程师、海洋设计师和其他人员组成。MiNO的服务范围从船舶概念设计到完整的船舶生产图纸包。自 2017 年以来，该团队在Nimbix云中运行Star-CCM+流体动力学仿真和分析。“Nimbix云+Star-CCM+”的组合提高了MiNO团队对阻力、动力和耐波性的分析速度，从而为各种船舶和海事系统提供创新、高效、稳定的设计。
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背景介绍
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大卫·布尔格是一名造船工程师和船舶工程师，在海湾南部地区的造船厂工作多年。直到1997年，他创办了自己的工程和软件开发公司。今天，MiNO Marine, LLC 执行全方位的船舶设计，从一张白纸到大型生产工程，生产的船舶主要应用于海上和石油天然气市场。最近，该公司开始多元化经营更专业的工艺品，包括高速船、用于海上风力建造和维护的自升式船、疏浚船，以及最引人注目的内河船。几十年来，河流拖船的工程设计没有太大变化，市场内的主要参与者比较自由。为了打入这个市场，MiNO Marine必须开发一种完全不同的船舶设计。为此，他需要像 Nimbix这样的HPC合作伙伴资源。

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面临的挑战
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MiNO的船舶设计和工程需要高级分析，包括流体动力学仿真、耐波性分析以及阻力和功率分析。MiNO利用流体动力学计算软件Star-CCM+帮助其进行船体设计，使他们能够优化船体构造以抵抗水面阻力，最小化推动船舶通过水面所需的功率，并解决其他更困难的问题，例如耐波性和估计冲击波浪产生的巨大动力。然而，布尔格知道运行这些仿真所需的大量计算资源远远超过公司的台式计算机所能提供。如果仿真运行数天，将延长设计和交付客户项目所需的时间。
对于MiNO而言，他们不想投资于自己的 HPC 集群，主要是闲置成本太高。一方面，对于像MiNO这样规模公司来说，HPC 服务器成本太高。另一方面，MiNO团队都是科学家和工程师，而不是基础设施专家，目前他们并没有准备好保持这样昂贵的投资。为了向客户提供真正的价值，MiNO需要一个具有成本效益的高性能计算平台来加速其完成仿真和分析工作，而无需自行维护。

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Nimbix云提供的技术支持
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MiNO Marine使用由JARVICE提供支持的Nimbix云来加速仿真的执行，并使用Star-CCM+程序来分析其仿真结果。此HPC应用程序可准确仿真流体、液体和气体与固体边界（例如船体或海上钻井平台）相互作用时的行为，并对传热和其他物理场进行建模。在 Nimbix平台内运行Star-CCM+，MiNO可以模拟船舶在海水和淡水中移动时周围的水流，以及不同强度波浪的压力和冲击。这使得 MiNO 的工程师设计师能够在考虑质量/重量、形状和重心等可变属性的基础上准确地对船舶进行几何建模，而无需创建数百个物理原型来完成建模。
采用这种方法建模能够准确评估不同条件下作用在船舶上的压力，以及驱动船舶以特定速度通过水面所需的压力。根据压力评估，团队可以改变船舶设计的几何设计来提高性能，最大限度地提高安全性，并将推动它前进所需的动力降至最小值。

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MiNO实现的产出
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自从MiNO将其 HPC 计算基础设施外包给Nimbix云以来，MiNO完成的船舶设计比竞争对手媲美数倍。
高性能计算基础设施可以提供运行复杂仿真和分析所需的速度、易用性和成本效益。Nimbix使MiNO工程师能够将注意力集中在他们最擅长的领域—船舶设计，而不是让工程师去维护一个高性能计算基础设施。使用Nimbix后，MiNO实现了如下产出：

• 一流的专业自升式船只设计，可将船只自身抬出水面。MiNO设计了世界上最大的圆柱形升降船，其支腿可延伸 335 英尺。
• 利用 MiNO参与美国首次海上风电场实施的经验，设计和优化新型海上风力涡轮机安装船。
• 快速渗透到成熟的内河拖船市场，设计了一艘 6000马力的拖船，其全新独特的船体设计立即成为销售优势，一年内实现多艘船只投产。

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MiNO公司获得的益处
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过去，即使是配备 8 个内核的工作站，MiNO公司的工作站通常都要一次全速运行数天。而现在，JARVICE和Nimbix云使MiNO能够在几个小时内执行过去需要数天才能完成的仿真和分析。布尔格说：“根据其复杂性，我们可以让 Star-CCM+仿真运行数天，但Nimbix将仿真时间缩短到仅仅几个小时。”
此外，与桌面工作站不同，Nimbix允许MiNO并行运行模拟，为他们提供更大的带宽，以在更短的时间内以更低的成本完成客户的设计分析。布尔格说：“我们向Nimbix支付处理器以及Star-CCM+许可的时间费用。我们可以上传几十个这样的场景，并在数百个内核上同时运行。我们能在一两天内分析整个设计案例矩阵。这对我们的工作开展以及对我们的客户来说是一个巨大的优点。”
“我们通过与Nimbix合作，获得了速度、易用性和成本效益，同时还有他们提供的极好的技术支持，使我们能够满足客户需求和提前完成客户的交付期限”。布尔格说。“这是我们能够破纪录地在其他成熟工程市场上取得成功的关键所在。”

MiNO Marine使用JARVICE和Nimbix云来运行流体动力学仿真和分析

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