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segunda-feira, 29 novembro 2021

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Estudo prova que a supercomputação pode tornar a indústria portuguesa mais competitiva



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O uso da supercomputação leva a ganhos substanciais de tempo de simulação, potenciando ganhos de produtividade e de competitividade no desenvolvimento de novos produtos na indústria, em particular nas indústrias de moldes e plásticos, conclui um estudo realizado em conjunto pela Universidade de Coimbra (UC) e Centro Tecnológico da Indústria de Moldes, Ferramentas Especiais e Plásticos (CENTIMFE), na Marinha Grande.

O estudo foi efetuado no âmbito do projeto TOOLING4G, o primeiro projeto português com a chancela da iniciativa SHAPE da rede europeia de computação avançada PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe), que visa demonstrar as vantagens da utilização de recursos de Computação de Alto Desempenho (HPC, do inglês High-Performance Computing), vulgarmente designada supercomputação, para resolução de problemas industriais complexos, em particular das pequenas e médias empresas (PMEs).

O caso de estudo focou-se numa simulação de dinâmica de fluidos computacional com interesse para a indústria de moldes e plásticos, nomeadamente no desenvolvimento de uma nova geração de sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) para automóveis, muito mais silenciosos do que os atuais, garantindo um maior conforto acústico aos utilizadores. O modelo numérico considerado utiliza uma formulação do tipo Detached-Eddy Simulation (DES) que permite capturar os movimentos instáveis relacionados com a turbulência do escoamento, mas requer um elevado grau de refinamento da malha. 

As simulações realizadas no supercomputador Navigator Plus do Laboratório de Computação Avançada da Universidade de Coimbra pelo CENTIMFE demonstraram grandes ganhos de tempo. Enquanto a simulação numa workstation (estação de trabalho) de computação tradicional com 4 cores demoraria 74 dias, no supercomputador Navigator Plus, usando 64 cores, o processo foi concluído em apenas 6 dias (144 horas). 

De acordo com Rui Tocha, diretor-geral do CENTIMFE, os resultados obtidos assumem particular «relevância para as indústrias dos moldes e plásticos, uma vez que foi claramente demonstrado que o recurso à computação de alto desempenho permite desenvolver e analisar novos conceitos durante as etapas iniciais de projeto, reduzindo ou evitando alterações posteriores que apresentam custos mais significativos».

Considerando que as indústrias de pequena e média dimensão não «dispõem de recursos informáticos avançados para realizar este tipo de cálculos complexos, a utilização de HPC pode fornecer às PMEs ferramentas essenciais para resolver problemas complexos», sublinha o responsável do CENTIMFE.

Por seu lado, Pedro Vieira Alberto, diretor do Laboratório de Computação Avançada da UC, afirma que este projeto, além de ser um bom exemplo de parceria entre academia e indústria, «comprova que o uso da computação de alto desempenho traz grandes benefícios para a indústria nacional, tornando-a mais competitiva. Este estudo evidencia que o HPC permite melhorar processos e aumentar a produtividade, bem como reduzir custos e aumentar a qualidade e a velocidade da produção».

Por outro lado, conclui, a utilização da supercomputação nas PMEs nacionais «cria novas competências na área em Portugal, uma vez que, atualmente, para efetuar este tipo de cálculos sofisticados, a indústria tem de recorrer a empresas estrangeiras».

A iniciativa SHAPE tem por missão dotar as pequenas e médias empresas (PME) europeias com a experiência necessária para beneficiarem das possibilidades de inovação criadas pela Computação de Alto Desempenho.  

As conclusões do estudo estão disponíveis: aqui.


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