Wie Hochleistungsrechnen für KMU erschwinglicher wird
Das Fünfjahresprojekt FORTISSIMO, welches kleine und mittlere Fertigungsbetriebe dazu befähigt, von Hochleistungsrechnersimulationen (HPC) mithilfe der Cloud zu profitieren, ist Teil der EU-Strategie zur Digitalisierung der Industrie, die 2015 von EU-Kommissar Günther Oettinger angekündigt wurde. FORTISSIMO ist eines der Vorzeigeprojekte der Initiative I4MS (ICT Innovation for Manufacturing SMEs). Es ist bereits von den ursprünglich 45 Partnern auf heute 160, in 16 Ländern, angewachsen. Die Partner stellen alle Stufen der Wertschöpfungskette dar und umfassen Supercomputerzentren, IKT-Lieferanten und KMU, die motiviert sind, ihre Simulationen laufen zu lassen. Das Projekt ist dafür konzipiert, die Unternehmen dabei zu unterstützen, auf HPC-Software und Infrastruktur zuzugreifen, die sie sich sonst nicht leisten könnten, und letztlich ihre Unternehmen konkurrenzfähiger machen. „Buchstäblich Hunderttausende von europäischen KMU könnten in Zukunft von dieser Initiative profitieren“, sagte Projektkoordinator Professor Mark Parsons vom Supercomputing Centre EPCC an der Universität Edinburgh. „Eine wichtige Aktivität ist, mehr als 60 Fallstudien zu erschaffen, die zeigen, wie KMU, die geschäftsrelevanten Anwendungen auf leistungsfähigen Computern laufen lassen, viele tausend Euro an Design- und Herstellungskosten sparen, dabei ihre Produkte verbessern und die Gewinnmargen erheblich steigern könnten.“ Supercomputer können Kosten in Millionenhöhe verursachen, um ihre Kauf- und jährlichen Wartungskosten zu decken, und ein kleines Unternehmen könnte ein oder zweimal im Jahr eine umfassende Anwendungen laufen lassen, doch dafür würde sich eine Anschaffung nicht lohnen. FORTISSIMO zeigt, dass ein Unternehmen, das zukunftsweisende Simulationen von Supercomputerzentren auf einem seiner Netze laufen lässt, unabhängig davon, ob die Anwendung aus der Fahrzeug- oder Luft- und Raumfahrtsektor, der Umweltbranche oder der metallverarbeitenden Industrie stammt, davon auf der Grundlage einer einfachen Zahlung pro Nutzung profitiert und nicht die hohen Kosten für eine eigene spezielle Infrastruktur tragen muss. FORTISSIMO startete im Juli 2013 und seine zweite Phase läuft bis Ende Oktober 2018. Das Projekt wird mit insgesamt 26 Mio. EUR an EU-Finanzmitteln gefördert. Es hat in mehreren Branchen bereits viele beeindruckende Ergebnisse vorgelegt: - Der slowenische Leichtflugzeughersteller Pipistrel schätzte ein, dass es 10-mal billiger sei, eine Cloud-basierte HPC-Simulation des FORTISSIMO-Partners ARCTUR zu verwenden (mit einer Einsparung von 270 000 EUR), als ein leistungsstarkes System für den gelegentlichen Einsatz zu kaufen. Das slowenische XLAB, das HPC-Expertise lieferte, profitierte ebenfalls von diesem Experiment, indem es neues strategisches Wissen erhielt, welches es dazu führte, seine Dienstleistungen zu erweitern und neue Kunden zu gewinnen. - Ein weiteres zufriedenes Unternehmen war der italienische Kabelhersteller Prysmian. Mithilfe von 3D-Simulationen anstelle der üblichen 2D-Variante konnte Prysmian 100 000 EUR an Kosten für jeden Kabelentwurf einsparen sowie die Produkteinführungszeiten verkürzen, Material einsparen und bessere Produkte liefern. Es wird erwartet, dass damit seine Einnahmen in den kommenden 5 Jahren im Bereich von mehreren Millionen EUR steigen werden. Auch der beteiligte HPC-Anbieter, das italienische Supercomputer-Zentrum CINECA, verbesserte sein Geschäftsmodell und richtete sich mehr an der Industrie aus. - Der schwedische Sportwagenhersteller Koenigsegg, der mit den FORTISSIMO-Partnern ICON, NTUA und CINECA zusammenarbeitet, verbesserte die Aerodynamik seiner Fahrzeuge mithilfe von Computational Fluid Dynamic-Modellierung, die nur auf einem Supercomputer möglich ist. Nach Berücksichtigung der Kosten für die Nutzung von HPC, lagen die Kostenersparnisse für Entwürfe bei 30 %, für Prototypen bei 60 % und bei 90 000 EUR pro Jahr für allgemeine Entwicklungskosten. Daher sind die möglichen Auswirkungen von FORTISSIMO, sobald es hochskaliert wurde, beträchtlich. Die zweite Projektphase ist der Schaffung eines nachhaltigen kommerziellen Ökosystems – eines KMU/HPC-Marktplatzes – gewidmet, der als einUnternehmen eingerichtet wird, so dass es kommerziell gedeihen und unabhängig von einer EU-Finanzierung weiterbestehen kann. Hunderte von Arbeitsplätzen könnten geschaffen werden, und zwar nicht nur bei den KMU, die durch Einsparung von Produktionskosten neue Kunden gewinnen, bessere und wettbewerbsfähigere Produkte schaffen und die Produkteinführungszeiten verkürzen können, wodurch sich ihre Einnahmen erhöhen, sondern auch bei den HPC-Zentren und IKT-Lieferanten, die ihre Geschäfte auf neue Märkte und Anforderungen für Simulation und Modellierung erweitern können, womit sich auch ihnen neue Geschäftsmodelle und Möglichkeiten eröffnen.
Schlüsselbegriffe
FORTISSIMO, High Performance Computing, Hochleistungsrechnen, Pipistrel, KMU, I4MS, Koenigsegg, HPC, CINECA, Prysmian
