Casting Journal Mai 2004 - vonRoll casting

Engineering CenterCluster-Technologie bei vonRoll castingAnfang Januar 2004 hatdas Engineering Centerder vonRoll castingeinen «Supercomputer»mit 8 parallelen Prozessorenfür die Simulationdes Giessprozessesund der Gussteilerstarrungin Betrieb genommen.Simulationen,welche bis anhin aufeinem einzelnen Prozessor(z.B. auf einerWorkstation) gelaufensind, benötigen auf demneuen PC-Cluster bis zusiebenmal weniger Zeit.Au début de janvier2004, le centre d'ingénieriede vonRoll casting amis en service un«supercomputer» avec 8processeurs en parallèlepour la simulation duprocessus de coulée et dela solidification. Lessimulations qui se sontdéroulées auparavantsur un seul processeur(par ex. sur une stationde travail) ont demandéjusqu'à 7 fois moins detemps sur le nouveauCluster PC.6 | castingJournal | Mai 2004Mehrere Tage dauernde Simulationen werdenso auf wenige Stunden reduziert. Damitnimmt nicht nur die Leistungsfähigkeit desEngineering Centers zu, sondern auch dieQualität der Simulationen wird besser. BeiGussteilen mit mehreren Tonnen Gewichtbzw. grossem Volumen mussteoft die Zahl der Zellenreduziert werden, damit dieRechenzeit nicht ins Unermesslicheanstieg. Die hoheRechenleistung des Clustersmacht es möglich, die Anzahlder Zellen wieder zu erhöhen.So sind Zellenzahlen von biszu mehreren 10 Millionenheute keine Seltenheit.HochschulenTelekomindustrieAutomobilindustrieWetter und KlimaForschungGeophysikRegierung und MilitärFinanzinstituteDatenverwaltungEnergieerzeugungComputerherstellerPharmaindustrieIndustrie diverseWas ist ein Cluster und wiefunktioniert erEin Cluster ist vereinfachtgesagt ein kostengünstigerSupercomputer, also ein extremleistungsfähiger Grossrechner.Es gibt heute imWesentlichen zwei TypenSupercomputer, die sichdurch ihre Arbeitsweiseunterscheiden: der Vektorrechner(z.B. Cray) und derParallelrechner. Der Vektorrechnerbesteht aus wenigen,extrem schnellen und teurenVektorprozessoren, welcheProbleme um ein Vielfachesschneller lösen als ein normalerPC-Prozessor. Ihr Nachteil ist der hohePreis. Parallelrechner oder Cluster bestehenaus sehr vielen, parallel geschalteten Standard-Prozessoren(PC-Prozessoren). Diegeringe Leistung des einzelnen Prozessorswird durch ihre hohe Anzahl wieder kompensiert.Im Laufe der Zeit hat sich dieCluster-Technologie jedoch zu einer hochleistungsfähigenVariante entwickelt, die denVergleich mit Vektorrechnern nicht zuscheuen braucht. Die Anschaffungskosteneines PC-Clusters betragen in der Regel einenBruchteil vergleichbarer Vektor-Systeme.Wo werden solche Supercomputer eingesetztDer kleinste Cluster, wie z.B. in einem PC,besteht aus zwei Prozessoren. Die grössteninstallierten Cluster laufen zurzeit mit mehrerenTausend Prozessoren.Cluster werden überall dort eingesetzt, worechenintensive Probleme zu lösen sind.0 5 10 15 20 25 30 35(Quelle: www.top500.org, Nov. 2003)Einsatzbereiche von Clustersystemen in Europa Ende 2003.Domaines d'application de systèmes Cluster en Europe à la fin de 2003.Hardware Prozessoren Rechenzeit BeschleunigungPentium 11, 866 Hz, 1 30 h 1,0 ×512 MB RAMIntel Xeon, 1,7 GHz, 1 25 h 1,2 ×512 MB RAMPC-Cluster, Intel Xeon, 2,8 GHz, 8 4 h 7,5 ×2 GB RAM pro KnotenVergleich der Simulationsleistung dreier verschiedener Hardwaresystemeam Beispiel eines Verdichtergehäuses.Comparaison des puissances de simulation de trois systèmes hardware àl'exemple d'un bâti de compresseur.Wissenschaft, Militär und Geheimdienstestehen ganz vorne auf der Liste derjenigen,die von den Leistungen solcher Maschinenabhängig sind. Atomexplosionen lassen sichnur durch Supercomputer relativ gut simulieren.Die NSA (National Security Agency,US-Geheimdienst) entwickelt ihre eigenenSupercomputer, die auf das Knacken vonkodierten Informationen mit starkem Verschlüsselungsalgorithmusspezialisiert sind.Viel häufiger werden Supercomputer jedochfür den kommerziellen Bereich genutzt. Einklassisches Beispiel dafür ist die Wettervorhersage.Das Bestreben nach immer genauerenVorhersagen führt zu Berechnungen mitnoch mehr Parametern und noch mehrRechenzeit. Eine Vorhersage darf nicht Tagebis Wochen dauern, sondern muss innerhalbStunden gemacht werden können. So setztbeispielsweise das «Forecast Systems LaboratoryNOAA» in den USA einen Cluster mit

Engineering CenterVernetzung eines Verdichtergehäusesin Magmasoft mitWürfeln (Zellen). Gesamte Zellenzahl4 865 000, Metallzellen267 179. Gehäusegewicht: 43 kg,Durchmesser ca. 470 mm.Maillage d'un bâti de compresseurdans Magmasoft au moyen decubes (cellules). Nombre total decellules 4 865 000, cellules métalliques267 179. Poids du bâti: 43 kg,diamètre env. 470 mm.Dieter Bayer, Simulationspezialistim Engineering Centerbei der Auswertung der Formfüllungeines ABB-Gussteils.Dieter Bayer, spécialiste de la simulationau centre d'ingénierie lorsde l'évaluation du remplissage dumoule d'une pièce de fonte ABB.Bilder: Linux Networx, vonRoll castingLinux-Cluster mit 1152 Knoten(2304 Prozessoren) imLawrence Livermore NationalLaboratory, Kalifornien.Cluster Linux avec 1152 nœuds(2304 processeurs) au LawrenceLivermore National Laboratory,Californie.PC-Cluster mit 8 Intel-Xeon-Prozessoren beivonRoll casting (Standort: Emmenbrücke,Serverraum). Leistung ca. 50 Gigaflops.Cluster PC avec 8 processeurs Intel Xeon chezvonRoll casting (emplacement: Emmenbrücke, localdu serveur). Puissance env. 50 gigaflops).1536 Intel-Xeon-Prozessoren (je 2,2 GHz) fürdie Klima- und Wetterforschung ein.Von den 500 leistungsfähigsten Supercomputern(Top500) der Welt stehen ca. 40% beiHochschulen und Forschungsinstituten. Dierestlichen kommen unter anderem in denBereichen Telekommunikation, Geophysik(z.B. Erdölsuche), Wetter- und Klimaforschung(z.B. Wettervorhersagen), Datenverwaltungund Finanzwesen (Banken) zumEinsatz. Durch ihre vergleichsweise geringenKosten finden insbesondere PC-Clusterje länger, je mehr auch in industriellenAnwendungen, wie z.B. der Crash-Simulationim Automobilbau oder der Simulationvon Giessprozessen, Einzug.Die Grafik zeigt eine Übersicht der Einsatzgebieteder 133 leistungsfähigsten Cluster inEuropa mit ihren jeweiligen Einsatzgebieten.Die Zahlen stammen aus der Liste der 500leistungsfähigsten Supercomputer der Welt(www.top500.org), welche zweimal jährlichaktualisiert wird.Was bringt der PC-Cluster unsererGiessereigruppe?Bei der vonRoll casting wurde ein Cluster derFirma Linux Networx mit acht Intel-Xeon-Prozessoren (je 2,8 GHz) installiert. JederKnoten weist einen Hauptspeicher von 2 GBauf. Die vier Knoten sind über Myrinet (Hochleistungsnetzwerkmit 2 × 2 Gbit/s Datendurchsatz)miteinander verbunden. Zum Vergleich:Fast Ethernet arbeitet mit 100 Mbit/s.Die Systemsoftware RedHat 7.3 stammt vonLinux und ist in PC-Clustersystemen bereitsweit verbreitet. Die Kosten der Hardwarebetragen in etwa das Siebenfache einer leistungsfähigenPC-Workstation.Das Simulationsprogramm von Magmasoftliegt in einer clusterfähigen Version vor, welchedie Aufgabenstellung in acht Teilaufgabenunterteilt und je einem Prozessor zur Lösungübergibt. Die Vorbereitung und Auswertungder Berechnungen erfolgt an einer normalenPC-Workstation, welche über das interneNetzwerk mit dem Cluster verbunden ist.Für die Überprüfung des effektiven Leistungszuwachseswurden einige ältere Projekteauf den Cluster übernommen und mitden gleichen Rechen- und Giessparameternnochmals simuliert. Die Ergebnisse dazu sollenam Beispiel eines Verdichtergehäusesaufgezeigt und miteinander verglichen werden(siehe Tabelle und Bild oben links). DieFormfüll- und Erstarrungssimulation wurdenmit drei verschiedenen Computersystemendurchgeführt.Vorteile für unsere KundenDie Ergebnisse liegen schneller vor! Grossgussteileoder sehr komplexe Gussteilebenötigen nicht mehr Tage bis Wochen, sondernStunden, bis eine Formfüll- und eineErstarrungssimulation durchgeführt sind.Genauere Ergebnisse!Die Qualität der Ergebnisse ergibt sichjeweils aus einem Kompromiss zwischenGenauigkeit und Rechenzeit. Einen Teil dergewonnenen Zeit können wir zur Erhöhungder Genauigkeit einsetzen, indem die Gussteilefür die Berechnung in eine grössereAnzahl Elemente (Würfel) unterteilt werden.Dr. Anton RechsteinerMai 2004 | castingJournal | 7

Fokus20 Renault-Méganefür die vonRoll infratecDie Aussen- und Kundendienstmitarbeiter dervonRoll infratec freuen sich. Für sie wurdeninsgesamt 20 Fahrzeuge des Typs «RenaultMégane II Kombi» geleast.Am 2. März 2004 wurden die ersten siebenFahrzeuge übergeben. Damit ist vonRollcasting der erste Geschäftsbereich innerhalbNoch häufiger zu den Kunden unterwegs dank20 neuen Renault Mégane II Kombis.Encore plus souvent en route vers les clients grâce à20 nouveaux breaks Renault Mégane II.der vonRoll infratec, der vollständig mitDienstfahrzeugen ausgestattet ist. Die Wahlauf den «Mégane» fiel unter anderem nichtzuletzt wegen des sparsamen Dieselmotors.Auch in diesen Belangen versuchen wir, Effizienzund Nutzen – soweit möglich – mit derUmwelt in Einklang zu bringen.Wenn Ihnen die weissen, mit Blau beschriftetenvonRoll casting-Fahrzeuge begegnen, denkenSie daran, unsere Kundenbetreuer sind fürSie und zu Ihrem Nutzen unterwegs. UnserenVerkäufern wünschen wir: Allzeit gute Fahrt!Tipps und Tricks für KonstrukteureAlle von uns im letzten Jahr geplanten Fachtagungen konntenerfolgreich durchgeführt werden. Innert kürzester Zeit warensämtliche Tagungsplätze ausgebucht. Das weiterhin grosseInteresse verpflichtet uns zu einer Fortsetzung unserer Konstrukteuren-Tagungenim 2004.Toutes les journées techniquesprévues au cours de l'année dernièreont pu être réalisées avec succès.Toutes les places pour ces journéesont été réservées en très peu detemps. Le grand intérêt soutenu nousoblige à la poursuite en 2004 de nosjournées destinées aux constructeurs.Wir bleiben unseren Themenschwerpunktentreu: Wir zeigen die wirtschaftlichenVorteile einer Entwicklungspartnerschaftauf und vermitteln unseren Kunden dasVerständnis für Prozesse und Abläufe inder Giesserei. Damit geben wir den Konstrukteuren das Handwerkszeug,ihr Bauteil noch optimaler auf die giesstechnischen Bedürfnisse auszurichten.Weitere Informationen zu den Fachtagungen sind auf unserer Homepageunter www.fachtagung.ch nachzulesen. Dort finden Sie auch die entsprechendenAnmeldeformulare.Weil bei diesen Veranstaltungen die Teilnehmerzahl beschränkt ist, lohntsich eine schnelle Anmeldung!Die nächste Fachtagung für Konstrukteure3. November 2004, deutsch, Emmenbrücke (Schweiz)Giess-Know-how anschaulichvermittelt vom Fachmann.Le savoir-faire de la fonderiecommuniqué concrètement par lespécialiste.PersonellesTania Guilgot arbeitet seit Ende Oktober 2003 imVerkaufsinnendienst der vonRoll casting inEmmenbrücke. Kurz nach der Lehre kam sieerstmals bei der Härterei Gerster in Kontaktmit der Metallbranche.Und heute – elf Jahre später – ist sie wieder inder Metallbranche angelangt und kann dieTheorie, die sie während ihrer Weiterbildungzur Kauffrau HKG vermittelt bekam, in diePraxis umsetzen. Die Arbeit in einem aufgestellten, jungen Team, imtäglichen Kontakt mit unseren Kunden bereitet der aktiven, jungen Muttergrosse Zufriedenheit.Frau Guilgot ist verantwortlich für die gesamten administrativen Abläufe dereingehenden Bestellungen ihres Kundenportfolios. Sie führt die Vertragsprüfungsowie die Terminabklärungen mit der Fertigung durch, sorgt für dieAuftragsbestätigungen sowie Fakturen an unsere Kunden und nimmt gernalle Änderungswünsche unserer Kunden entgegen. Besonders freut es sie,wenn sie diese zur Zufriedenheit ihrer Kunden erfüllen kann.Tania Guilgot travaille depuis la fin d'octobre 2003l'équipe du service interne de vente de vonRoll castingà Emmenbrücke. Peu après son apprentissage, elle estentrée en contact pour la première fois avec la branchede la métallurgie aux ateliers de trempe Gerster.Et aujourd'hui – onze ans plus tard – elle est revenuedans la branche de la métallurgie où elle peut appliqueren pratique la théorie qu'elle a apprise au coursde sa formation commerciale. Le travail dans uneéquipe jeune en contact journalier avec nos clientsoffre une grande satisfaction à cette jeune mère active.Madame Guilgot est responsable de l'ensemble dutraitements administratifs des commandes entrantesde son portefeuille de clients. Elle effectue le contrôledes contrats ainsi que l'éclaircissement des délaisavec la fabrication, assure les confirmations de commandeet la facturation à nos clients et reçoit volontierstous leurs souhaits de modification. Elle seréjouit en particulier si elle peut les réaliser à la pleinesatisfaction de ses clients.8 | castingJournal | Mai 2004