Open Source FEA vs. Ansys - Realny przykłady adopcji w przemyśle

Open source FEA software (oprogramowanie do analizy metodą elementów skończonych z otwartym kodem) tradycyjnie kojarzono ze środowiskami akademickimi i badawczymi. Jednak ostatnie trendy wskazują na znaczącą adopcję tego rozwiązania w szerokim spektrum branż, w tym w energetyce, lotnictwie, elektronice i budownictwie – gdzie organizacje wykorzystują open source FEA (finite element analysis) do rozwiązywania złożonych wyzwań inżynierskich, unikając jednocześnie kosztów i ograniczeń związanych z licencjonowaniem Ansys i innych komercyjnych rozwiązań FEA.

Ten materiał jest kontynuacją mojego poprzedniego artykułu  Open source FEA jak przystępna alternatywa dla Ansys i Nastran (Linkedin Pulse kopia)  i przedstawia znaczące przykłady adopcji przemysłowych open source FEA, podkreślając jej rosnący wpływ i strategiczne korzyści dla przedsiębiorstw każdej wielkości.

Simvia (EDF): Salome, Code_Aster, Code_Saturne, Telemac

Électricité de France (EDF) odegrało kluczową rolę w rozwoju narzędzi FEA typu open source, udostępniając swoje platformy na licencjach open source od 2005 r. W 2024 r. EDF utworzyło Simvia jako oddzielną jednostkę biznesową w celu dalszego rozwijania i komercjalizacji tych rozwiązań. Simvia Code_Aster members community obejmuje teraz nie tylko podobne firmy energetyczne z innych krajów (takie jak Hydro Quebec i Andritz Hydro), ale także wiodące firmy z innych sektorów, w tym Airbus Group, Rolex, Valeo, Egis Group i Holcim Group.

Podczas restrukturyzacji Simvia w odrębną jednostkę biznesową opublikowano zbiór przykładów implementacji , które ilustrują szeroki zakres zastosowań przemysłowych ich oprogramowania.

Holcim Group (LafargeHolcim), międzynarodowa korporacja produkująca materiały budowlane, wykorzystuje Code_Aster do prognozowania temperatury twardniejącego betonu w masywnych konstrukcjach, zapewniając spełnienie kryteriów termicznych dla trwałości.

Open source FEA jak przystępna alternatywa dla Ansys i Nastran

Ograniczenia komercyjnego FEA oprogramowania

Komercyjne oprogramowanie dla analizy elementów skończonych (finite element analysis, FEA), takie jak Ansys, MSC Patran & Nastran, Abaqus, Altair pozostaje podstawą w wielu środowiskach inżynierskich, ale jego wysokie koszty i restrykcyjne modele licencjonowania stanowią znaczące bariery dla wielu użytkowników, zwłaszcza małych i średnich przedsiębiorstw, co utrudnia jego powszechne przyjęcie. Wiodące komercyjne pakiety oprogramowania często są dostarczane z wysokimi cenami licencji, które mogą wynosić tysiące USD lub nawet dziesiątki tysięcy USD za rok posiadania licencji lub wsparcia technicznego.

Poleganie na komercyjnym oprogramowaniu FEA budzi również obawy o długoterminową stabilności i zdolnośći do podtrzymania (sustainability). Kiedy firmy intensywnie inwestują w te narzędzia, oni mogą zostać zmuszone do wiązania kosztownych kontraktów lub polegania na aktualizacjach i wsparciu technicznym od konkretnych dostawców. Taka sytuacja może tłumić innowacyjność i ograniczać zdolność do dostosowywania się do nowych metodologii i technologii pojawiających się w danej dziedzinie.

Google Trends web search - porównanie popularności: Open-source CFD FEA (OpenFOAM) vs. komercyjny CFD FEA systemy Ansys, Dassault Systèmes, Hexagon i Altair (Ansys Fluent, PowerFLOW, Cradle CFD i Altair CFD)

Uniwersytety mogą oferować licencje studenckie lub wersje akademickie komercyjnych pakietów oprogramowania FEA po obniżonych cenach, ale rozwiązania te nie w pełni odpowiadają szerszym wyzwaniom stojącym przed użytkownikami. Licencje akademickie często zawierają ograniczenia użytkowania, które uniemożliwiają studentom stosowanie swoich umiejętności w sytuacjach z życia realnego lub ograniczają zakres projektów, jakie mogą realizować. Co więcej, licencje te zazwyczaj tracą ważność po upływie określonego czasu, co powoduje konieczność ponoszenia bieżące kosztów za ciągły dostęp do oprogramowania, gdy studenci przechodzą do ról zawodowych. Cykl ten może prowadzić do rozdźwięku między szkoleniem akademickim a wymaganiami przemysłu, co może skutkować nieprzygotowaniem absolwentów do stawiania czoła skomplikowanym wymaganiom stawianym przez współczesne zadania inżynierskie.

W przeciwieństwie do tego open source FEA oprogramowanie często zapewnia solidne funkcje bez wygórowanych kosztów licencji i pozwala użytkownikom wykonywać złożone symulacje przy jednoczesnym zachowaniu pełnej kontroli nad swoimi projektami. Elastyczność rozwiązań typu open source sprzyja również tworzeniu środowiska współpracy, w którym użytkownicy mogą wnosić swój wkład w rozwój oprogramowania i jego rozszerzanie. Podczas gdy więcej inżynierów i badaczy dostrzega te korzyści, przejście na rozwiązania typu open source może zmienić sposób wykorzystania analizy elementów skończonych w różnych branżach, sprawiając, że zaawansowana symulacja stanie się dostępna dla szerszego grona użytkowników.

Open Source FEA - porównanie pakietów oprogramowania

Poniżej przedstawiono najpopularniejsze pakiety oprogramowania open source FEA, ich możliwości, organizacji, które ich stworzyły, oraz branże, w których są stosowane: