“MiNO Marine的多元化戰(zhàn)略需要打入由優(yōu)秀的船舶設(shè)計師和建造商組成的成熟市場，因此我們需要設(shè)計的不僅僅是一艘拖船。JARVICE?和Nimbix云提高了我們在計算流體動力學(xué)方面的分析能力，使我們能夠提供基于現(xiàn)代工程技術(shù)的全新船體設(shè)計。最終，這一差異化因素將我們的設(shè)計推向市場，我們在一年內(nèi)建造了這些新船。”-大衛(wèi)·M·布爾格 MiNO Marine 創(chuàng)始人兼管理合伙人

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公司簡介

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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專業(yè)服務(wù)公司，成立于1997，其創(chuàng)始人是大衛(wèi)·M·布爾格。MiNO 團隊由海軍建筑師、工程師、海洋設(shè)計師和其他人員組成。MiNO的服務(wù)范圍從船舶概念設(shè)計到完整的船舶生產(chǎn)圖紙包。自 2017 年以來，該團隊在Nimbix云中運行Star-CCM+流體動力學(xué)仿真和分析。“Nimbix云+Star-CCM+”的組合提高了MiNO團隊對阻力、動力和耐波性的分析速度，從而為各種船舶和海事系統(tǒng)提供創(chuàng)新、高效、穩(wěn)定的設(shè)計。

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背景介紹

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大衛(wèi)·布爾格是一名造船工程師和船舶工程師，在海灣南部地區(qū)的造船廠工作多年。直到1997年，他創(chuàng)辦了自己的工程和軟件開發(fā)公司。今天，MiNO Marine， LLC 執(zhí)行全方位的船舶設(shè)計，從一張白紙到大型生產(chǎn)工程，生產(chǎn)的船舶主要應(yīng)用于海上和石油天然氣市場。最近，該公司開始多元化經(jīng)營更專業(yè)的工藝品，包括高速船、用于海上風(fēng)力建造和維護的自升式船、疏浚船，以及最引人注目的內(nèi)河船。幾十年來，河流拖船的工程設(shè)計沒有太大變化，市場內(nèi)的主要參與者比較自由。為了打入這個市場，MiNO Marine必須開發(fā)一種完全不同的船舶設(shè)計。為此，他需要像 Nimbix這樣的HPC合作伙伴資源。

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面臨的挑戰(zhàn)

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MiNO的船舶設(shè)計和工程需要高級分析，包括流體動力學(xué)仿真、耐波性分析以及阻力和功率分析。MiNO利用流體動力學(xué)計算軟件Star-CCM+幫助其進行船體設(shè)計，使他們能夠優(yōu)化船體構(gòu)造以抵抗水面阻力，最小化推動船舶通過水面所需的功率，并解決其他更困難的問題，例如耐波性和估計沖擊波浪產(chǎn)生的巨大動力。然而，布爾格知道運行這些仿真所需的大量計算資源遠遠超過公司的臺式計算機所能提供。如果仿真運行數(shù)天，將延長設(shè)計和交付客戶項目所需的時間。

對于MiNO而言，他們不想投資于自己的 HPC 集群，主要是閑置成本太高。一方面，對于像MiNO這樣規(guī)模公司來說，HPC 服務(wù)器成本太高。另一方面，MiNO團隊都是科學(xué)家和工程師，而不是基礎(chǔ)設(shè)施專家，目前他們并沒有準(zhǔn)備好保持這樣昂貴的投資。為了向客戶提供真正的價值，MiNO需要一個具有成本效益的高性能計算平臺來加速其完成仿真和分析工作，而無需自行維護。

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Nimbix云提供的技術(shù)支持

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MiNO Marine使用由JARVICE提供支持的Nimbix云來加速仿真的執(zhí)行，并使用Star-CCM+程序來分析其仿真結(jié)果。此HPC應(yīng)用程序可準(zhǔn)確仿真流體、液體和氣體與固體邊界（例如船體或海上鉆井平臺）相互作用時的行為，并對傳熱和其他物理場進行建模。在 Nimbix平臺內(nèi)運行Star-CCM+，MiNO可以模擬船舶在海水和淡水中移動時周圍的水流，以及不同強度波浪的壓力和沖擊。這使得 MiNO 的工程師設(shè)計師能夠在考慮質(zhì)量/重量、形狀和重心等可變屬性的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確地對船舶進行幾何建模，而無需創(chuàng)建數(shù)百個物理原型來完成建模。

采用這種方法建模能夠準(zhǔn)確評估不同條件下作用在船舶上的壓力，以及驅(qū)動船舶以特定速度通過水面所需的壓力。根據(jù)壓力評估，團隊可以改變船舶設(shè)計的幾何設(shè)計來提高性能，最大限度地提高安全性，并將推動它前進所需的動力降至最小值。

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MiNO實現(xiàn)的產(chǎn)出

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自從MiNO將其 HPC 計算基礎(chǔ)設(shè)施外包給Nimbix云以來，MiNO完成的船舶設(shè)計比競爭對手媲美數(shù)倍。

高性能計算基礎(chǔ)設(shè)施可以提供運行復(fù)雜仿真和分析所需的速度、易用性和成本效益。Nimbix使MiNO工程師能夠?qū)⒆⒁饬性谒麄冏钌瞄L的領(lǐng)域—船舶設(shè)計，而不是讓工程師去維護一個高性能計算基礎(chǔ)設(shè)施。使用Nimbix后，MiNO實現(xiàn)了如下產(chǎn)出：

一流的專業(yè)自升式船只設(shè)計，可將船只自身抬出水面。MiNO設(shè)計了世界上最大的圓柱形升降船，其支腿可延伸 335 英尺。

利用 MiNO參與美國首次海上風(fēng)電場實施的經(jīng)驗，設(shè)計和優(yōu)化新型海上風(fēng)力渦輪機安裝船。

快速滲透到成熟的內(nèi)河拖船市場，設(shè)計了一艘6000馬力的拖船，其全新獨特的船體設(shè)計立即成為銷售優(yōu)勢，一年內(nèi)實現(xiàn)多艘船只投產(chǎn)。

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MiNO公司獲得的益處

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過去，即使是配備 8 個內(nèi)核的工作站，MiNO公司的工作站通常都要一次全速運行數(shù)天。而現(xiàn)在，JARVICE和Nimbix云使MiNO能夠在幾個小時內(nèi)執(zhí)行過去需要數(shù)天才能完成的仿真和分析。布爾格說：“根據(jù)其復(fù)雜性，我們可以讓 Star-CCM+仿真運行數(shù)天，但Nimbix將仿真時間縮短到僅僅幾個小時。”

此外，與桌面工作站不同，Nimbix允許MiNO并行運行模擬，為他們提供更大的帶寬，以在更短的時間內(nèi)以更低的成本完成客戶的設(shè)計分析。布爾格說：“我們向Nimbix支付處理器以及Star-CCM+許可的時間費用。我們可以上傳幾十個這樣的場景，并在數(shù)百個內(nèi)核上同時運行。我們能在一兩天內(nèi)分析整個設(shè)計案例矩陣。這對我們的工作開展以及對我們的客戶來說是一個巨大的優(yōu)點。”

“我們通過與Nimbix合作，獲得了速度、易用性和成本效益，同時還有他們提供的極好的技術(shù)支持，使我們能夠滿足客戶需求和提前完成客戶的交付期限”。布爾格說。“這是我們能夠破紀(jì)錄地在其他成熟工程市場上取得成功的關(guān)鍵所在。”

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審核編輯 黃昊宇