Komplexe Projekte und enge Zeitfenster So profitieren Ingenieure von der Cloud

Ein Gastbeitrag von Dr. Prith Banerjee

Der globale, branchenübergreifende Trend zur Digitalisierung von Projekten und Prozessen gewinnt rasant an Fahrt. Immer mehr Unternehmen erkennen die Vorteile eines „digitalen roten Fadens” oder auch „Digital Thread”, der Arbeitsabläufe miteinander verbindet.

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Um nicht abgehängt zu werden, sollten sich Industrieunternehmen der Cloud-Revolution anschließen.
Um nicht abgehängt zu werden, sollten sich Industrieunternehmen der Cloud-Revolution anschließen.
(Bild: © nirutft - stock.adobe.com)

Digitale Assets erleichtern Teams nicht nur die ortsunabhängige Zusammenarbeit in verschiedenen Projekten, sondern sie verschlanken auch die Prozesse an sich. Im Ergebnis profitieren Unternehmen von schnelleren Markteinführungen und niedrigeren Entwicklungskosten. Damit digitale Assets jedoch effektiv und standortübergreifend verfügbar sind, braucht es die richtige Infrastruktur. Laut McKinsey erwarten Unternehmen, dass bis 2024 der Großteil ihrer Ausgaben für IT-Hosting in die Cloud fließen wird. Das bedeutet, dass alte Infrastrukturen schon bald überholt sein werden und nicht länger den Anforderungen von Unternehmen und ihren Kunden genügen.

Der Industriesektor steht bei der digitalen Transformation vor besonders großen Herausforderungen. Ingenieure und Konstrukteure arbeiten vermehrt an größeren, komplexeren Projekten, die sie noch dazu in immer kleineren Zeitfenstern abschließen müssen. Genau hier setzt die technische Simulation an. Sie beschleunigt die Digitalisierung und ermöglicht eine schnellere Markteinführung von Produkten. Durch den verstärkten Einsatz von technischer Simulation sind Unternehmen in der Lage, sich Wettbewerbsvorteile zu verschaffen und mit der steigenden Nachfrage Schritt zu halten.

Um das volle Potenzial von Simulationen auszuschöpfen, benötigen Unternehmen jedoch mehr Computerleistung – On-Premises-Rechenkapazitäten sind allerdings teuer und reichen für diese Aufgabe oft nicht aus. Zudem rechnet es sich nicht, kostspielige Cluster und Workstations vor Ort zu unterhalten, da diese innerhalb weniger Jahre schon wieder veraltet sind. Darüber hinaus stellt auch der internationale Chip-Mangel die Ingenieure vor weitere Herausforderungen: Höhere Kosten und längere Vorlaufzeiten, um die für die Produktentwicklung benötigten CPUs/GPUs zu beschaffen, erhöhen den Bedarf an digitalen Lösungen zur Beschleunigung der Prozesse zusätzlich.

Die Vorteile der Cloud nutzen

Der Wechsel in die Cloud ist unumgänglich, um diese Herausforderungen zu meistern, die Entwicklungsprozesse zu optimieren und die Rechenkosten zu minimieren. Sie gibt Ingenieuren in sämtlichen Produktentwicklungsteams Zugriff auf die neuesten Softwareversionen und eine praktisch unbegrenzte Rechenleistung. Das bedeutet: Der Wechsel in die Cloud bringt sowohl Kosten- als auch Leistungsvorteile.

Beim Einsatz von Simulationslösungen in der Cloud, entsteht nicht nur der Vorteil, dass die Lösungszeiten erheblich beschleunigt werden, sondern auch, dass Ingenieurteams in Unternehmen jeder Größe jährlich Kosten einsparen. Bei einem unserer Kunden war die Cloud-Nutzung mit einer 7-fach schnelleren Lösungszeit, jährlichen Kosteneinsparungen von fast 300.000 US-Dollar und einer jährlichen Zeitersparnis von etwa 2.900 Stunden verbunden.

Cloud-Ansatz auch für Simulationen

Mithilfe der Cloud können Ingenieure selbst die komplexesten Simulationen unter Berücksichtigung mehrerer physikalischer Parameter und Hunderter oder Tausender Betriebsparameter schnell durchführen und iterieren. Cloud Computing beseitigt Kapazitätsbeschränkungen und andere technologische Barrieren und ermöglicht so eine gründlichere Analyse aller Leistungsaspekte. Es müssen keine Abstriche mehr durch grobe Netze, wenig realitätsnahe Modelle oder eingeschränkte physikalische Möglichkeiten gemacht werden. Simulationsanwender sind zudem nicht mehr darauf angewiesen, die neueste Hardware zu kaufen, ihre HPC-Lizenzen (High Performance Computing) zu erweitern, auf die Behebung von Ausfällen zu warten oder um ihren Anteil an begrenzten Rechenressourcen zu kämpfen.

Darüber hinaus ermöglicht ein Cloud-Ansatz den Entwicklungsteams, immer auf die aktuellen Hard- und Software-Versionen zuzugreifen, um Innovationen schneller voranzutreiben. Sobald Anbieter neue Features oder Funktionen veröffentlichen, sind sie automatisch verfügbar - so haben Produktentwickler kontinuierlich Zugriff auf die neuesten Tools zur Unterstützung ihrer Arbeit.

Die Zukunft der Industrie

Die Cloud-Nutzung nimmt weiter zu: 65 Prozent der von McKinsey befragten Industrieunternehmen nutzen nach eigenen Angaben bereits Cloud-Lösungen, 20 Prozent skalieren Cloud-Technologie oder führen sie ein. Dennoch fehlt es Ingenieuren und Herstellern an ausreichendem Know-how, um die Komplexität von Cloud-Lösungen zu verstehen und sie vorteilhaft für ihr Unternehmen einzusetzen.

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Dem Harvard Business Review zufolge wickelten Unternehmen vor der Pandemie nur 20 bis 30 Prozent der anfallenden Tätigkeiten in der Cloud ab, wobei dieser Anteil in den nächsten zehn Jahren auf 80 Prozent ansteigen soll. Die Zahl deutet darauf hin, dass viele Unternehmen, insbesondere Ingenieurteams, vor der Pandemie die Vorteile von Cloud Computing nicht nutzen konnten und dadurch möglicherweise die Produktion verlangsamten.

Während der Covid-19-Pandemie hat die Cloud-Nutzung aufgrund der Lockdowns und dem Umstieg vieler Unternehmen auf Remote Work enorm zugenommen. Experten gehen deshalb aktuell davon aus, dass die 80 Prozent bereits in den nächsten drei Jahren erreicht werden. Unternehmen und Ingenieure können sich dabei auf einige Entwicklungen gefasst machen: Schätzungen zufolge wird sich die Cloud-Nutzung für Ingenieurteams bis 2022 verdreifachen.

Dies liegt an den zahlreichen Vorteilen, die die Cloud mit sich bringt, darunter die Verkürzung der Simulationszeit, geringere Betriebskosten, die Möglichkeit, „von überall aus zu simulieren“, und die Fähigkeit, Modelle mit weltweit verteilten Ingenieurteams zu teilen und zu bearbeiten. Um nicht abgehängt zu werden, sollten sich Industrieunternehmen der Cloud-Revolution anschließen.

* Über den Autor
Dr. Prith Banerjee ist Chief Technology Officer (CTO) bei Ansys. Er war unter anderem Professor für Elektrotechnik an der University of Illinois in Urbana-Champaign, Vorsitzender für Elektro- und Computertechnik an der Northwestern University und Dekan für Ingenieurwesen an der University of Illinois in Chicago. Zudem war er CTO bei ABB und Schneider Electric sowie Direktor der HP Labs und Accenture Tech Labs. Außerdem hat er zwei Software-Startups im Bereich Entwurfsautomatisierung elektronischer Systeme gegründet: Accelchip und Binachip. Dank seines Werdegangs weiß er, wie unterschiedlich Innovation in der akademischen Welt, in Start-ups und in großen Unternehmen umgesetzt wird. Prith wurde 2009 von Fast Company in die Liste der 100 führenden Unternehmerpersönlichkeiten aufgenommen.

Bildquelle: Anysy

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