5/15 Juni/Juli D, A, CH: Euro 14,40 | ISSN 1618-002Xwww.digital-engineering-magazin.de

Innovative Lösungen für Konstrukteure, Entwickler und Ingenieure

Remote -Visualis ierung in der Pro duktent wick lung

High Performance Computingführt zum Konstruktionserfolg

Hohe PräzisionKugeldrehverbindungen für große Kippmomente

Vollständig virtuellSimulation in der frühen Entwicklungsphase

EinstiegslösungSchnelle PLM-Implementierung für Mittelständler

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Industrie 4.0 | Internet der Dinge

| EDITORIAL | 003

Liebe Leser, viele Konstrukteure und Ingenieure verabschie-den sich im Sommer in den wohlverdienten Urlaub. Das wissen auch die Veranstalter und bieten deshalb von Mitte Juli bis Mitte Sep-tember nur wenige Messen, Konferenzen und Seminare an. Dafür sind die Monate davor und danach nur so gespickt mit hochkarätigen Events.

Ein gutes Beispiel dafür ist die ISC, die Inter-national Supercomputing Conference, die be-reits zum 30. Mal stattfindet – dieses Jahr vom 12. bis 16. Juli in Frankfurt am Main und mit dem Namenszusatz „High Performance“ verse-hen. Für die Anwender aus der Industrie wird die ISC von Jahr zu Jahr interessanter. So finden am 14. und 15. Juli sogenannte Industry Tracks statt. Diese richten sich auch an Softwareent-wickler, Ingenieure, Entwickler, Berechnungs-spezialisten und an alle, die für ihre Arbeit Hochleistungsrechner benötigen.

Dass die Veranstaltung jetzt „ISC High Perfor-mance“ heißt, finde ich gut. Denn das High Per-formance Computing (HPC) ist im Laufe der Zeit zu einem Synonym für Supercomputing gewor-den. Früher hatten lediglich Supercomputer genügend Rechenleistung und Kapazität für anspruchsvolle Simulationsaufgaben. Heute ist die HPC-Hardware erschwinglicher geworden und hält nun auch allmählich Einzug in mittel-ständische Unternehmen. High Performance Computing ist inzwischen auf Computern aller Größenordnungen möglich, vom Multi-core-Notebook über Desktoprechner, schnel-

le Workstations bis hin zu Computer-Clustern. Welche Hardware man dabei benötigt, rich-tet sich hauptsächlich nach dem Umfang der Simulationen, die man darauf durchführen will.

Mit unserem Special zum Thema High Perfor-mance Computing wollen wir dem HPC-Trend Rechnung tragen und Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, die wichtigsten Trends und Lösun-gen aus diesem spannenden Umfeld vorstellen.

Los geht es auf Seite 12 und 13 mit einer Vor-schau auf die ISC High Performance. Auf Seite 16 und 17 stellen wir Ihnen HPC-Lösungen für mit-telständische Unternehmen vor. In den beiden Fachbeiträgen auf den Seiten 18 bis 21 stehen dann HPC-Anwendungen im Mittelpunkt, unter anderem eine HPC-Private-Cloud-Lösung für die Simulation. Abgerundet wird die Themenstre-cke durch das Interview mit dem HPC-Experten Dr. David Rohr vom Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS), wo es unter anderem um GPU-Server und -Cluster geht. Dabei steht insbesondere die Energieeffizienz von Super-computern im Fokus. Dr. Rohr hat nämlich am Lattice-CSC-Cluster mitgewirkt, der kürzlich den ersten Platz in der Green500-Liste als der welt-weit energieeffizienteste Supercomputer einge-nommen hat. Mehr dazu lesen Sie ab Seite 22.

Viel Spaß beim Lesen und einen schönen Sommer wünscht Ihnen

Ihr Rainer Trummer, Chefredakteur

Rainer TrummerChefredakteur

HPC und der Mittelstand

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DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

004 | INHALT |

Titelstory: Das Anwendungsspektrum für High Performance Computing ist größer denn je. Auch Mittelständler können HPC- Anwendungen inzwischen kostengünstig nutzen. transtec bietet dafür die passenden Lösungen an 16

AKTUELL

WirtschaftstickerMacher und Märkte 6

Trends und TechnologieNeue Produkte und Verfahren 9

ISC High Performance 2015Die Trends im Technical Supercomputing 12

SPECIAL: HIGH PERFORMANCE COMPUTING

Titel: Mit HPC zum KonstruktionserfolgDie Möglichkeiten von High Performance Computing in Simulationsanwendungen 16

Supercomputing-WahrheitenSechs Mythen rund um HPC entlarvt 18

HPC von der StangeAltair stellt Komplettlösung aus Software und HPC-Hardware für die Simulation vor 20

Energieeffizient und schnell rechnenDer HPC-Experte Dr. David Rohr gibt einen interessanten Einblick in die Welt des Supercomputing 22

Workstation virtuellWorkstations für mehrere Ingenieure stehen künftig häufiger im Serverraum 25

CAD & DESIGN

Automatisch klassifiziertKühlerhersteller stellt auf SAP um und nutzt Software zur automatischen Klassifizierung 26

CAM-Lösungen für die Luftfahrt Anforderungen und deren Lösung am Beispiel einer Vorzeigebranche 28

<Die Tüftler sind noch nicht verschwunden: Mess-technik ist auch heute, bei all der Übermacht der Simulation, noch immer ein essentieller Teil der Produktentwicklung. Ab Seite 38 sprechen wir über die „geologische Verwerfung“ zwischen En-gineering und IT, wenn es um eine Integration von Messdaten in die Big-Data-Strategie der Unterneh-men geht, dann schauen wir (ab Seite 40), was es mit der Dünnschichttechnik auf sich hat und wel-che Möglichkeiten sich damit in der Messtechnik eröffnen und schließlich (ab Seite 42) wie Simulati-on und Messung im Hardware-in-the-Loop-Verfah-ren dann doch zusammenwachsen.

>PLM für den Mittelstand: Diese Unternehmen ha-ben einerseits dieselben Ansprüche wie große Un-ternehmen an einen durchgängigen Work- und In-formationflow von der Produktentwicklung bis in die Fertigung und zum Kunden, doch können sie nicht die riesigen Einführungsprojekte stemmen. Ab den Seiten 34 und 36 lesen Sie jeweils über An-sätze, die trotz der Hindernisse schnellen Erfolg im PLM-Projekt versprechen.

Zur ISC High Performance (12. bis 16. Juli in Frankfurt – Vorschau auf Seite 12) haben wir ein Special HPC vor-bereitet und auf den Seiten 16 bis 25 aktuelle Trends rund um das technische Supercomputing dargestellt. So verwandt ist da doch die nicht mehr wegzudenkende Simulation (Seiten 56 bis 61), die in zunehmend exotische Bereiche (Tennisschläger, Seite 58) und auch in kleinere Unternehmen (Seite 56) vordringt.

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| INHALT | 005

PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT

Datenaustausch als WettbewerbsfaktorIm Rahmen von Industrie 4.0 müssen Unterneh-men ihre Geschäftsmodelle überdenken 32

PLM für den MittelstandWie PDM zu PLM und wie aus PLM ein zentraler Drehpunkt der Dokumentenlenkung wird 34

Schnellstarter fürs PLM-ProjektRiesigen Aufwand kann der Mittelständler nicht ins PLM-Projekt stecken – eine Alternative 36

MESSTECHNIK

Die Kluft zur IT überwindenWie sich die Testdatenflut in die Big-Data- Strategie der IT-Abteilung einpassen könnte 38

Dünne Schichten, große ChancenSensorhersteller fertigt unter anderem Drucksensoren in Dünnschichttechnik 40

Simulation und Test Hand in HandIn der Automobilindustrie hat das HiL-Ver- fahren die Entwicklung beschleunigt – ein Beispiel auch für andere Branchen 42

ELEKTROTECHNIK & AUTOMATION

Dezentral steuernRemote-I/O stellt die Steuerungsphilosophie der Galvanik auf den Kopf – mit Erfolg 44

Automationsnetz stabilDiagnosestrategie über den Lebenszyklus sichert die Anlagenverfügbarkeit 46

ANTRIEBSTECHNIK

Kugeldrehverbindungen für RundtischeAlle nötigen Lager und Verbindungen in einer kompakten Einheit kombiniert 48

MANAGEMENT

Das Requirements Interchange FormatDas Format zum Austausch von Anforderungen ist fertig – jetzt geht es darum, es zu nutzen 50

Systems Engineering integriertHochschule testet in Teamcenter von Siemens integrierte Systems-Engineering-Strategie 52

ProduktbaukästenMit acht Best-Practice-Ansätzen zum Herrn über Varianz und Komplexität 54

SIMULATION & VISUALISIERUNG

Simulation immer wichtigerAuch kleinere nutzen sie – eine Bestands- aufnahme der aktuellen Entwicklungen 56

Advantage durch CompositesDer FEM-Weg zum perfekten Tennisschläger 58

Multiphysik für den SchokoriegelWie Nestlé mit Simulation die Produktions- anlagen von Kit Kat, Crunch & Co. optimiert 60

HARDWARE & PERIPHERIE

Punkt für Punkt zum 3D-ModellMit Hilfe eines 3D-Laserscanners konnte die px group eine Produktionsanlage exakt vermessen und dem Planungsmodell gegenüberstellen 62

EDITORIAL 3

MARKTPLATZ 65

DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS 64

IMPRESSUM 66

VORSCHAU 66

Titelthemen

REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN UND INSTITUTIONEN

3S-Smart Software Solutions [S. 11], AKG Thermodynamik [S. 26], AMA Verband für Sensorik und Messtechnik [S. 6], AMD [S. 6, 22], Altair [S. 20], Ansys [S. 9, 18], CAE Simulation & Solutions [S. 58], Cenit [S. 6], CFturbo Software & Engineering [S. 11], Comsol Multiphysics [S. 60], Contact Software [S. 36], Daimler [S. 6], Dassault Systèmes [S. 8, 56], David-Roentgen-Schule (Neuwied) [S. 8], Dell [S. 25], Dewalt [S. 20], Faro [S. 62], FIAS [S. 22], Fibro [S. 48], Fichtner & Schicht [S. 44], Finder [S. 8], GSI [S. 22], gx group [S. 62], Hochschule für angewandte Wissenschaften in München [S. 52], ID-Consult [S. 54], Igus [S. 6], imc [S. 42], Indu-Sol [S. 46], Intercam [S. 11], KissSoft [S. 11], Mastercam [S. 11], MSC Software [S. 58], National Instruments [S. 38], Nestlè [S. 60], Open Mind [S. 28], ProCAD [S. 34], Prometeus [S. 12], ProStep iViP [S. 50], PTC [S. 8], px Group [S. 62], Rodriguez [S. 48], Schneider Electric [S. 10], Seeburger [S. 32], Sensor-Technik Wiedemann [S. 40], Siemens PLM Software [S. 6, 11, 52], Siko [S. 9], Simus Systems [S. 10, 26], Stratasys [S. 6, 8], Transtec [S. 16], WEG [S. 10], Weidmüller [S. 44], WSCAD [S. 10].

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

006 | AKTUELL | Macher & Märkte

TITEL: TRANSTEC-HPC-LÖSUNGEN

transtec kann auf eine 30-jährige Vergangenheit im Scientific Computing zurückblicken. In über 1.000 Installationen von HPC-Clustern hat transtec stets die eigene Expertise bei HPC-Lösungen beweisen können.

High Performance und Ease of Management, einfache Bedienbarkeit, durchdachte Lösungen, das machen transtec-Lösungen aus.

Jede HPC-Lösung von transtec ist mehr als ein Rack voll Hardware. Sie ist eine umfassende Gesamtlösung, die alles beinhaltet, was der HPC-Anwender, der Besitzer und der Administrator benötigen. Die HPC-Cluster sind schlüsselfertige Lösungen, die sich sofort einsetzen lassen.

transtec bietet eine Vielfalt an Support- und Service-Optionen, nach Kundenwunsch individuell zusammen-gestellt. Das Unternehmen hilft Ihnen beispielsweise bei Neuinstallationen, größeren Umkonfigurationen oder Updates.

Von Professional Services bis hin zu Managed Services mit definierten Service Levels, um den Betrieb sicher-zustellen – transtec ist ein umfassender Lösungs- und Service-Anbieter für High Performance Computing.

transtec AGGerhard-Kindler-Straße 8D-72770 ReutlingenTelefon: +49 (0) 71 21 / 26 78 - 0E-Mail: hpc@transtec.dewww.transtec.de

A M A V E R B A N D F Ü R S E N S O R I K U N D M E S S T E C H N I K

Neuer Vorsitzender gewähltDie Mitglieder des AMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V. (AMA) ha-ben am am 20. Mai in Nürnberg Peter Krause von der First Sensor AG zum neuen Vorstandvorsitzenden gewählt. Damit folgt er im Amt auf Wolfgang Wiedemann von STW Sensor-Technik Wiedemann, der nach drei Amtsperi-oden nicht wieder kandidierte. Den stellvertretenden Vorsitz übernimmt Christoph Kleye von IS-Line, den bis dato Krause innehatte. Alle anderen Vor-standsmitglieder wurden in ihren Ämtern bestätigt.

„Wir bedanken uns für das Vertrauen der AMA-Mitglieder und versprechen, die unter Wolfgang Wiedemann initiierte strategische Ausrichtung des Ver-bandes weiterzuentwickeln“, erklärte Peter Krause bei seiner Ernennung. „Als Arbeitsschwerpunkte sehen wir den Ausbau des bestehenden AMA-Netz-werkes zwischen Industrie, Wissenschaft und Politik. Unter dem Motto ‚Inno-vatoren verbinden‘, stehen wir mit der gebündelten Kompetenz unserer 480 Mitglieder allen Interessensgruppen als Ansprechpartner zur Verfügung“. Der AMA wurde 1981 als ‚Arbeitsgemeinschaft Messwertaufnehmer‘ gegründet. Heute ist der Verband federführend an der Fachmesse Sensor+Test und den wissenschaftlich ausgerichteten AMA-Kongressen beteiligt. Zudem organi-siert der Verband Gemeinschaftsstände auf Leitmessen im In- und Ausland.

Daimler hat die seit 2012 laufende un-ternehmensweite Migration von Ca-tia V5 hin zu NX von Siemens PLM ab-geschlossen. 6.200 Anwender (CAD/CAM/CAE) wurden geschult, 235.000 CAD-Objekte umgestellt. Zu Spitzen-zeiten waren mehr als 300 Mitarbeiter in Bangalore/Indien mit der Migration der Daten beschäftigt. Die Gesamtkos-ten wurden nicht bekannt gegeben.

Bei AMD läuft noeine Cashback-Aktion zu den aktuellen Grafikkarten der Fire-pro-Serien W5100, W7100, W8100 und W9100. Nach Voranmeldung auf www.fireprographics.com/experience/de gibt es bis zu 1.830 Euro beim Kauf einer Karte zurück.

Cenit ergänzt Geschäftsfeld PLM um strategische Beratung und berät künftig Fertigungsunternehmen bei der Entwicklung der für sie optimalen PLM- und IT-Strategie. Das Unterneh-men möchte so ein Kompetenz-Cen-ter für Fertigungsunternehmen in Sa-chen PLM- und IT-Strategie bis hin zur operativen Umsetzung werden.

Igus bietet nun neben Komponenten für den 3D-Druckerbau wie Gleitlager, Gewindetriebe, Energieführungsketten und Lineartechnik und eigenen, beson-ders verschleißfesten Filamenten auch einen 3D-Druck-Copyshop-Service an. Kunden senden Anforderungen

und 3D-Daten, Igus druckt die Teile aus iglidur-Filament.

Stratasys hat Andy Middleton zum President EMEA befördert. Middle-ton war bis dato Senior VP und Gene-ral Manager EMEA. Damit obliegt ihm die Gesamtverantwortung für die Ex-pansion der Marke Stratasys und die Er-weiterung des Angebots im Geschäfts-bereich EMEA. Middleton soll in den kommenden Monaten die Integrati-on von MakerBot in den Geschäftsbe-reich EMEA vorantreiben. Gleichzeitig wurde Andreas Langfeld zum Gene-ral Ma nager von MakerBot Europe er-nannt.

KURZ

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Der AMA-Vorstand v.l.n.r: Peter Krause (neuer AMA-Vorstandsvorsitzender), Christoph Kleye (sein Stellvertreter), Dr. C. Thomas Simmons (AMA-Verband-Geschäftsführer), Johannes W. Steinebach von TWK-Elektronik (Schatzmeister), Peter Scholz von imc (Schriftführer), Prof. Dr. Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes (Beisitzer). Bild: AMA

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DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

008 | AKTUELL | Macher & Märkte

F I N D E R

Industrie 4.0 in der SchuleWelchen Einfluss hat die mit Industrie 4.0 proklamierte Umwälzung schon heute auf den Unterricht an unseren Schulen? Ein Unternehmen, das versucht, diese Frage aktiv zu beantworten, ist der Relaisher-steller Finder. Das Unternehmen macht sich zusammen mit der David-Roentgen-Schule in Neuwied, genauer mit den Be-rufsschülern und Lehrern, Gedanken dar-um, wie die duale Ausbildung von morgen

aussehen könnte. Ergebnis ist das auf der Hannover Messe 2015 vorgestellte Expo-nat Industrie4.0@school. Weil es sich am besten praxisnah lernen und lehren lässt, nutzt die Schule nun aktuelle Industrie-technik, beispielsweise von Finder, für den Unterricht, etwa Relais und Schaltnetztei-le für technische Aufbauten aus, an denen später geübt wird, Roboter oder Steuerun-gen innerhalb vernetzter Prozesse zu pro-grammieren. Aktuell gibt es an der Schule in Neuwied sieben unterschiedliche Lern-module – unter anderem App-Program-mierung, Robotik, Manufacturing Execu-tion Systems und 3D-Druck.

P T C U N D S T R A T A S Y S

Kooperation für den perfekten ProzessPTC und Stratasys wollen künftig zusam-menarbeiten, um einen nahtlosen Arbeits-prozess zwischen der Konstruktionssoft-ware PTC Creo und den 3D-Drucklösungen von Stratasys zu schaffen. Um Teile für den 3D-Druck zu konstruieren, zu optimieren und zu validieren sind heute neben der 3D-CAD-Software meist noch verschie-dene andere Werkzeuge im Einsatz. Das kann sich als mühsamer, ineffizienter und lückenhafter Prozess erweisen, der eine präzise Entwicklung des finalen Produk-

tes erschwert. Das Ziel der integrierten Lö-sung der beiden Unternehmen sei es, das Konstruieren für die additive Fertigung zu optimieren. Darunter wird die Fähigkeit verstanden, Produkte nahtlos für den ad-ditiven Fertigungsprozess zu entwickeln, zu optimieren, zu überprüfen und schließ-lich herzustellen.

Erste Schritte sind bereits erkennbar: In PTC Creo 3.0 steht ein nahtloser Workflow von der Konstruktion bis zum 3D-Druck zur Verfügung. Dieser integrierte Workflow optimiert die Nutzung von 3D-Drucken, da die Anwender gezielt ihre Spezifikation auf den 3D-Druck ausrichten, die Dateien entsprechend vorbereiten und die Druck-optimierung sowie die Druckausführung direkt in der Creo-Umgebung vornehmen.

Als ersten 3D-Drucker, der die Vorteile der gemeinsamen Lösung voll ausschöp-fen kann, nennen die Unternehmen den Objet500-Connex3-Multicolor-Multima-terial, der 3D-gedruckte Teile in verschie-denen Farb- und Materialkombinationen ermöglicht. Die Verzahnung mit weiteren Stratasys-3D-Drucklösungen ist für künfti-ge Versionen vorgesehen.

D A S S A U L T S Y S T È M E S

Herz steht ohne TotenDassault Systèmes, Lösungsanbieter für 3D-Design, 3D-Digital-Mock-Up und Product Lifecycle Management (PLM), meldet, dass seit Ende Mai das erste kommerziell verfügbare Modell des menschlichen Herzens käuflich zu erwerben ist. Entwickelt wurde der wissenschaftlich validierte 3D-Simu-lator mit vier Kammern im Zuge des „Living-Heart“-Projekts mit den Simu-lationsanwendungen der 3DExperi-ence-Plattform von Dassault Systèmes. Mit diesem Modell können Geräteher-steller, Forscher und Mediziner virtuelle Tests durchführen und Herzreaktionen in einer Weise visualisieren, die mit her-kömmlichen physischen Tests bislang nicht möglich waren. Eigentlich ist das „Living Heart“ ein normales, gesundes Herz. Durch Modifikationen der Form und der Gewebeeigenschaften lassen sich Herzfehler und -krankheiten simu-lieren.

Das an der David-Roentgen-Schule in Neuwied erarbeitete Industrie-4.0-Modell war auf der Han-nover Messe am ZVEI-Stand zu sehen.Bild: Finder

Dieser Prototyp stammt von ersten Stratasys-3D-Drucker, der sich von PTC-Creo 3.0 direkt ansteuern lässt. Bild: Stratasys

Mit dem Soft-Herz lassen sich Herzfehler simu-lieren und medizinische Geräte testen.Bild: Dassault Systèmes

Trends & Technologien | AKTUELL | 009

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A N S Y S

Release 16.1 ermöglicht Designprozess in der CloudAnsys, Anbieter von CAE- und Multiphy-sik-Software mit den Schwerpunkten Strö-mungssimulation (CFD), Strukturmecha-nik (FEM) und Elektromagnetiksimulation (EDA), bietet Kunden mit der neuen Re-lease ANSYS 16.1 und der Ansys Enterprise Cloud jetzt die Möglichkeit, durchgängige unternehmensspezifische Simulations-prozesse und Daten für eine größere Zahl von Entwicklern verfügbar zu machen, unabhängig vom Standort oder von der Unternehmenseinheit. „Die neue Lösung in der weltweiten Amazon-Web-Services-Cloud vereinfacht und beschleunigt den

Übergang zur Cloud-basierten Simulation durch Bereitstellung einer innerhalb weni-ger Tage einsatzbereiten Referenzarchitek-tur. Vor allem aber minimiert sie das Risiko und maximiert die Produktivität“, betont Dr. Georg Scheuerer, Geschäftsführer von Ansys Germany. Bei der Konzeption der Ansys Enterprise Cloud wurde besonderer Wert darauf gelegt, die bisher bestehen-den Hürden bei der Einführung des Cloud Computing für die technische Simulation zu beseitigen. Durch die Bereitstellung in einer Single-Tenant-Umgebung, die die Si-cherheit der Kundendaten gewährleisten

soll, unterstützt die ösung interak-tive 3D-Grafik und High Performance Computing (HPC) mit automatischer Skalierung.

S I K O

Optisch bis 5 Meter messenSiko hat mit dem LT5000 sein Messgerä-te-Programm um einen optischen Sen-sor zur Abstandsmessung bis 5.000 Milli-meter erweitert. Zielanwendungen sieht der Hersteller in der automatisierten Produktion hoher Stückzahlen. In Ferti-gungsstraßen erfassen Sensoren unter anderem Abstände und Distanzen. Neben der Fertigung sind aber auch der Bereich Lager- und Fördertechnik relevante Einsatzgebiete optischer Distanzsensoren. Der neue optische Distanz-sensor arbeitet mit Laser-licht auf Basis der Licht-laufzeitmessung. Dazu sendet der Sensorkopf gepulstes Laserlicht aus,

das vom Mess-Objekt reflektiert wird. Ein Empfänger im Sensorkopf registriert die Reflexion der einzelnen Pulse. Der Sen-sor misst die Zeitspanne, die der Licht-puls unterwegs ist und errechnet daraus den aktuellen Abstand. Über einen ana-logen Spannungs-/Stromausgang leitet

der Sensor die Informa-tion nach außen. Via Tas-tendruck lässt sich der Messbereich einstellen und bei Bedarf auch in-vertieren. Ein Schaltaus-gang dient dazu, ein Schaltfenster beliebig einzustellen. Auf Anfra-ge stellt der Hersteller kostenlos Testsensoren zur Verfügung.

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DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

010 | AKTUELL | Trends & Technologien

W S C A D E L E C T R O N I C

ECAD-Datenportal läuft anDas zur Hannover Messe 2015 angelaufene Datenportal von WSCAD mit über einer Million Artikeldaten für Nutzer der bei-den E-CAD-Lösungen WSCAD und EPlan hatte nach zwei Ta-gen mehr als 250 registrierte Nutzer und etwa vier Wochen später ist die kostenlose Daten-bibliothek um weitere 70.000 zusätzliche Artikeldaten von zwölf Komponentenherstel-lern gewachsen. Beispielswei-se gibt es 6.500 neue EPlan-Daten der Siemens En ergy Management Division. Der gute Zuspruch von Seiten der Anwendern setzt sich fort: Die Zahl der registrierten Anwen-der nähert sich dem vierstelli-gen Bereich. Für EPlan-Anwen-der ohne Wartungsvertrag, die keinen Zugriff auf das

EPlan-Data-Portal haben, stellt wscaduniverse.com eine be-sonders interessante Alterna-tive dar. Durch die Daten im WSCAD- wie auch im EPlan-Format erreicht das WSCAD-Portal über 100.000 potenti-elle Nutzer (alles Anwender der beiden E-CAD-Lösungen). Zudem ist dieser Service kos-tenlos auch für die „Datenlie-feranten“. Den Aufwand für die Erstellung und Einstellung der Daten wie auch für den Betrieb des Portals trägt WSCAD.

S I M U S S Y S T E M S

Kalkulation automatischIn vielen Unternehmen beginnt die Kalkulation, wenn die Kon-struktion abgeschlossen ist: Dann erst legt die Arbeitsvorbe-reitung die Arbeitsfolgen fest. Die Software classmate PLAN von Simus Systems soll diesen Schritt nach vorne ziehen. Be-reits während der Konstruktion lassen sich Bauteile anhand der Kostenstruktur kalkulieren, um kostenoptimale Konstruktions-entscheidungen zu treffen. Die Software analysiert automatisch geometrische, topologische und Informationen wie Ober-flächengüte, Passungen und

Toleranzen, die in 3D-Modellen von CAD-Systemen enthalten sind. Durch Integrationen mit führenden 3D-Systemen wie Creo Parametric, Solid Edge, So-lid Works, Inventor, Catia oder NX können nun direkt aus de-ren Benutzeroberflächen her-aus Kalkulationen des aktuel-len Bauteiles ausgelöst werden. Dann ermitteln interne Regeln die verwendeten Formelemen-te und ordnet aus sogenannten Technologie-Datenbanken die erforderlichen Arbeitsgänge zu. In Technologie-Datenban-ken sind Fertigungseinrichtun-gen, Werkzeuge, Schnittwerte, Werkstoffinformationen und Kalkulationsgrundlagen des Unternehmens hinterlegt. Da-mit bestimmt classmate Plan die Technologiefolgen, ermit-telt geeignete Maschinen und Werkzeuge.

W E G

Motorenschutz nach dem Stand

WEG hat eine neue Reihe elekt-ronischer Motor-schutzrelais im Be-reich von 0,4 bis 840 Ampere vor-gestellt. Die Motor-

schutzrelais der Serie RW…E sind für den stromabhängi-gen thermischen Schutz von Elektromotoren für Normal- und Schweranlauf gegen un-zulässige Erwärmung infolge von Überlast, Phasenausfall oder Phasenunsymmetrie konzipiert. Dank eines wei-ten Einstellbereichs reduziert sich die Anzahl von Varianten erheblich mit positiven Aus-wirkungen auf die Lagerhal-tung, Typenauswahl und Pro-jektierung. Darüber hinaus

weisen die aus recycelbarem Material gefertigten elektro-nischen Motorschutzrelais gegenüber konventionellen thermischen Geräten 87 Pro-zent weniger Verlustleistung auf. Sie sind nach dem aktu-ellen Stand der Technik und entsprechend der Norm IEC/EN 60947 (DIN VDE 0660) ge-fertigt und geprüft und auch für den nordamerikanischen Markt nach UL 60947-4-1A (UL508) zugelassen. Die elek-tronischen Motorschutzre-lais RW…E lassen sich sowohl an die Schütz-Reihe CWM als auch an die Schütz-Reihe CWB von WEG direkt anbau-en, sodass kompakte und zu-verlässige Motorstarterkom-binationen entstehen.

S C H N E I D E R E L E C T R I C

Frequenzumrich-ter: Grafikanzeige zu SonderkonditionenSchneider Electric hatte mit dem Altivar 32 bereits An-fang 2015 einen kompakten Frequenzumrichter auf den Markt gebracht, um Maschi-nenbauer bei der Konzeption sicherer und energieeffizien-ter Maschinen und Anlagen zu unterstützen. Jetzt startet das Unternehmen die zwei-te Phase des Altivar-32-Re-launchs und versieht das Gerät mit erweiterten Funk-tionen und bietet Interessen-ten die Möglichkeit, ihr Gerät mit einem Grafik-Terminal aufzurüsten. Der Altivar-32-Frequenzumrichter eignet sich durch kompaktes De-signs und integrierte Sicher-heit für viele Anwendungen. Dazu gehören neben der

Ve r p a c k u n g s - , Textil- und Nah-r u n g s m i t te l i n -dustrie auch Handlingsysteme, die För-der-, Klima- und Hebetechnik sowie die Holz- und Metallbe-arbeitung. Bei Bestellung be-kommt der Anwender aktu-ell zusätzlich ein dezentrales Grafik-Terminal mit Klartext-anzeige in sechs Sprachen zu Sonderkonditionen angebo-ten. Großer Vorteil für Geräte in diesem Preissegment sind auch die integrierten Sicher-heitsfunktionen: Die Funktio-nen STO (sicher abgeschalte-tes Drehmoment), SLS (sicher reduzierte Geschwindigkeit) und SS1 (sicherer Halt) sind serienmäßig mit an Bord.

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DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Trends & Technologien | AKTUELL | 011

© Copyright 2015 COMSOL

MIT LEISTUNGSFÄHIGEN BERECHNUNGSWERKZEUGEN UND SIMULATIONS-APPS ZUR GEMEINSAMEN NUTZUNG.

Das beste Design erstellen und Ihre Simulationsexpertise fi rmenweit verbreiten?

comsol.de/release/5.1

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3 S - S M A R T S O F T E W A R E S O L U T I O N S

Add-on zur Lauftzeit- messung an der SPS3S-Smart Software Solutions, Entwickler der Soft-SPS Code-sys, hat mit Codesys Profiler ein Add-on herausgebracht, das detaillierte Laufzeitsystem-Mes-sungen des IEC 61131-3-Appli-kationscodes ermöglicht. Die Messungen werden auf dem realen Zielgerät oder der Code-sys-SoftSPS durchgeführt und erfolgen parallel zur Applikati-onsentwicklung in der gewohn-ten Entwicklungsumgebung. Die zur Messung vorgenom-

menen Code-Änderungen in der Applikation hinterlassen nach Abschluss des Messvor-gangs keinerlei Rückstände im IEC-61131-3-Projekt. Mit dem Add-on kann der Anwender nun Laufzeitprobleme frühzeitig er-kennen. Damit hat er wertvol-le Daten zur Hand, die bei der Optimierung des Applikations-codes hilfreich sind. Der Ver-gleich historischer und aktueller Messungen liefert zuverlässige Informationen über die tatsäch-

liche Code-Effizienz. Der Pro-filer ist als Vollversion sowie als kostenlose Demo hier er-hältlich: store.codesys.com.

M A S T E R C A M / I N T E R C A M

Neues Finishing-Verfahren vorgestellt

Der CAM-Entwickler Mastercam hat ein neuartiges Verfahren umgesetzt: Das Festklopfverfah-ren (Hammer Peening) für die Roboterbearbeitung. Erstmalig war das Verfahren live auf der Moulding Expo 2015 zu sehen anhand einer Kuka-Roboterzel-le auf dem Mastercam-Stand. Diese Roboterbearbeitung wird erst durch die Programmierung mit der Software Robotmaster möglich. Das Verfahren ist eine mechanische Oberflächenbe-handlung für die plastische Ver-formung des Werkstücks. Ein-satzgebiete sind: Das Finishing im Werkzeug- und Formenbau, Umform- und Schmiedewerk-

zeuge, Werkzeuge für Verbund-werkstoffe sowie metallische Lager und Führungen. Die tech-nischen Vorteile: bessere Reib-eigenschaften, eine deutlich höhere Randschichthärte und eine optimierte Eigenspan-nung. Der geringere Verschleiß ist ebenfalls ein wichtiger As-pekt. Dieses Verfahren bietet höhere Freiheitsgrade bei der Fertigung. Auch die gesteiger-te Standzeit der Umformwerk-zeuge erhöht die Wirtschaft-lichkeit. Durch automatisierte Prozesse können identische Bearbeitungsergebnisse erzielt werden. Diese reproduzierba-ren Prozesse sorgen für eine deutlich höhere Oberflächen-qualität der Umformwerkzeu-ge und somit auch der Bleche. Diese Lösung ist kompatibel zu ABB, Fanuc, Kuka, Stäubli, Yas-kawa und vielen weiteren Ro-boter-Herstellern.

CFturbo Software & Engineering hat die gleichnamige Turbomaschinen-Entwurfsplatt-form in Version 10.0 vorgestellt. Neben halb-axialen und radialen Kreiselpumpen, Venti-latoren, Gebläsen, Verdichtern und Turbinen lassen sich jetzt auch axiale Turbomaschinen damit auslegen.

KISSsoft hat im Release 3/2015 seiner Be-rechnungssoftware für Getriebe und Verzah-nungen die Flankenbruchberechnung (ISO/DTR 19042) hinzugefügt (Modul ZZ4). Dabei stehen zwei Methoden zur Verfügung: Be-rechnung mit vereinfachten Lastannahmen (Methode B) und ein lokales Verfahren, das die Schadensgefahr über den ganzen Zahnein-griff analysiert (Methode A).

Siemens PLM Software hat Solid Edge ST 8 vorgestellt: Sie soll neue Funktionen für die Konstruktion bereitstellen und die direkte Mo-dellierung per Synchronous Technology wur-de weiter verbessert. Weiter wurden die Platt-form- und Kaufoptionen weiter flexibilisiert, so das Unternehmen.

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und dem richtigen Einsatz gängiger CAE-Software. Eine Panel-Diskussion zur Be-deutung des Supercomputings für die Au-tomobilindustrie und Vorträge zur Rolle des High Performance Computing für Ent-wickler gehören ebenfalls zur ISC High Performance 2015.

Technical ComputingEin wichtiger Programmbestandteil ist das Technical Computing. Veranstaltungen dazu finden vor allem am Mittwoch statt: Cloud, Grid und Big Data sind Themen der Vorträge und Workshops. Auch kommerzi-elle Aspekte, zum Beispiel, wenn es um die computergestützte Erkennung von Unre-gelmäßigkeiten beim Bezahl-Dienstleister Paypal geht, werden erörtert. Vielverspre-chend ist auch die Ankündigung eines Vortrags des BSI über Cyber Security am Mittwochnachmittag.

Die in den Vorträgen und Workshops behandelten Themen lassen sich vielfach auch auf die künftigen Herausforderun-gen in der Entwicklung und Konstruktion übertragen. So wächst der Trend zu mas-senindividualisierten Produkten. Um die entsprechenden Vorhersagen für den rich-tigen Vorrat an Rohmaterial und Ressour-cen zu berechnen, bedarf es letztendlich der Verfahren aus dem HPC-Bereich, wenn die Ergebnisse wirklich präzise sein sollen.

Für die Keynote-Vorträge konnte die ISC High Performance bedeutende Persön-

Mehr als 30 Jahre gibt es nun schon die International Super-computing Conference. Doch in diesem Jahr ist vieles neu.

Der Veranstalter spricht von mehr indus-trieorientierten Sessions, mehr Fachlich-keit, mehr Platz für Teilnehmer und einer gewachsenen Ausstellung: die ISC hat sich von ihren Anfängen als Kongress von Aka-demikern zu einer Fundgrube für jeden entwickelt, der sich für Technical Com-puting, Supercomputing und verwandte Themen wie Industrie 4.0, Cloud und Big Data interessiert. Zudem hat der Veran-stalter das Event in „ISC High Performance“ umbenannt, um die Verwandtschaft mit der Schwesterveranstaltung ISC Cloud & Big Data im Herbst zu unterstreichen.

Und noch etwas ist neu: Zum ersten Mal findet die ISC High Performance in Frank-furt am Main statt. Damit bleiben die Ver-anstalter ihrer Linie treu, regelmäßig den

Standort zu wechseln. So war die Ver-anstaltung bereits in einigen deutschen Städten wie Dresden, Hamburg und Leip-zig zu Gast.

Für die Anwender aus der Industrie wird die ISC High Performance von Jahr zu Jahr interessanter. Der 14. und 15. Juli sind mit den sogenannten Industry Tracks gespickt: Die Themen beziehen sich auf den ganz konkreten, praktischen Einsatz von Super-computing-Technologien in der Wirtschaft. Die Industry Tracks richten sich an Herstel-ler, Big-Data- und Cloud-Manager, Soft-wareentwickler, Ingenieure, Entwickler, Be-rechnungsingenieure und alle, die für ihre Arbeit Höchstleistungsrechner benötigen.

Da gibt es beispielsweise Workshops wie zu Beginn des zweiten Konferenztags (14. Juli 2015), die sich mit der Architektur der Compute-Nodes eines HPC-Clusters beschäftigen. Der Dienstagnachmittag befasst sich mit Anwendungsbeispielen

D I E I S C - S U P E R C O M P U T I N G - K O N F E R E N Z I N F R A N K F U R T

Technical Computing im FokusAus der ISC wird die ISC High Performance und die hat das Spektrum für Anwender aus der Industrie deutlich erweitert.

Und auch sonst ist einiges neu. VON HOLM LANDROCK

012 | AKTUELL | High Performance Computing

Die ISC zeigt, wo die Reise hingeht beim High Performance Computing.

ISC HIGH PERFORMANCE 2015

Die ISC 2015 findet vom 12. bis 16. Juli auf dem Frankfurter Messegelände (Halle 3 und Forum) statt.Informationen zur Veranstaltung gibt es unter: www.isc-hpc.com.

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

High Performance Computing | AKTUELL | 013

lichkeiten der internationalen IT-Welt wie Jürgen Kohler, HPC-Chef bei Daimler, den chinesischen Supercomputer-Architek-ten Prof. Dr. Yutong Lu und Prof. Dr. Tho-mas Sterling mit seinem schon legendären Rückblick und Ausblick zur Entwicklung des Supercomputings gewinnen.

Die Liste der SpitzenreiterDie Top500-Liste der Supercomputer wird auf der ISC High Performance bereits zum 45. Mal vorgestellt. Sie dokumentiert, wer gerade die Nase „vorn“ hat in der Welt der Informationstechnik. Die Ausstellung hat erneut zugelegt: 160 Aussteller haben zum Redaktionsschluss gebucht, womit die Ausstellung fast die gesamte Halle 3 auf dem Frankfurter Messegelände belegt.

Nachdem die Veranstaltung zuletzt in Leipzig stattfand, heißen die Veranstalter der ISC High Performance ihre Besucher nun in Frankfurt am Main willkommen. Die Konferenz wird im Forum der Messe Frankfurt (hinter der Festhalle) durchge-führt. Mit 2.600 erwarteten Teilnehmern rechnet die ISC erneut mit einem Teilneh-merrekord. Die Konferenz umfasst insge-samt neun Ganztages- und acht Halbta-ges-Workshops.

Auch neu: der Hans Meuer AwardEine weitere Neuheit ist der „Hans Meuer Award“, der erstmals verliehen wird. Dr. Hans Meuer, Gründer der International Supercomputing Conference und Miter-finder der Top500-Liste, verstarb im Janu-ar 2014. Der mit 3.000 Euro dotierte Hans Meuer Award wird für eine herausragende Forschungsschrift vergeben.

Der Weg zum Exascale-ComputerDie TOP500-Liste und das Moore’sche Ge-setz belegen es: Der Trend zum Exascale Computing ist nicht aufzuhalten. Welche Technologien dafür jedoch die richtigen sind, wird unter den Forschern heftig dis-kutiert. Auch hier wiederholt sich die Ge-

schichte: Es kommt auf das Gesamtsystem an. Deswegen sprechen die Teilnehmer der ISC über die Architektur der Systeme, von Knoten oder über neue Interconnect-Technologien zur Vernetzung der Knoten wie On-Chip- und Off-Chip-Technologien respektive über die Grenzen heutiger Ver-fahren. Einen weiteren Schwerpunkt bil-det die Speichertechnologie für die künf-tig weiter wachsenden Datenfluten.

Die Software macht‘sOhne Software ist der stärkste Supercom-puter ein dummer Kasten: Um die Kompo-nenten künftiger Supercomputer in Ein-klang zu bringen, werden neue Datei- und Betriebssysteme und neue Programmier-techniken nötig, die in drei Sessions disku-tiert werden.

Auf der ISC High Performance 2015 su-chen die Wissenschaftler nach Antworten. Denn selbst wenn die Technologie sich so entwickelt, wie man es sich in der akade-mischen Forschung vorstellt, gibt es noch kontroverse Auffassungen darüber, wie die Technik überhaupt nutzbar gemacht werden kann. Diskutiert wird dies unter anderem in der Session „Programming Models on the Road to Exascale“.

Wenn die Supercomputer immer größer werden, steigt auch deren Energiebedarf. Inzwischen wird die Stromversorgung als der am stärksten limitierende Faktor bei der Weiterentwicklung der Systeme be-trachtet. (Was übrigens auch die Verspre-chen heutiger Cloud-Computing-Anbieter relativiert, deren Marketeers ja gerne von grenzenlosen Ressourcen reden.)

Smart ≠ energieeffizient?!In einem weiteren Block drehen sich die Vorträge um Energie-Effizienz und Super-computer, unter anderem mit einer detail-lierten Vorstellung des L-CSC – des ener-gieeffizientesten Superrechners auf der Green500-Liste. Genauso wichtig sind die Kosten für die Gebäudetechnik. Auch hier können Forscher und Ingenieure aus der Industrie Ideen, Konzepte und Anregungen entnehmen, beispielsweise für Industrie 4.0 und das Internet der Dinge. So ist heu-te durchaus möglich, dass all die Smart De-vices im supermodernen Einfamilienhaus als solche noch mehr Strom verbrauchen, als sie durch Smart Metering einsparen.

Dass der Verbrauch der Devices, Hubs und Router in Forschungsprojekten nicht mitberechnet wird, wurde unter anderem seitens der FH Aachen bestätigt.

Mit dem Thema Energieeffizienz liegt es nahe, dass sich die ISC auch mit anderen gesellschaftlich relevanten Themen be-schäftigt. Einen besonderen Hinweis ver-dienen daher die Sessions über den Einsatz von Supercomputern in der medizinischen Forschung oder auch bei der Bewältigung urbaner Probleme. Besonders prominent ist hier sicherlich das Human Brain Project.

Supercomputing-Technologien tragen schon bald dazu bei, den Arzt mit Thera-pie- oder Medikations-Empfehlungen bei der täglichen Arbeit zu unterstützen.

Statt über die Zukunft zu spekulieren – auch hinsichtlich der Produktentwicklung – ist es also durchaus empfehlenswert, sich auf der ISC zu informieren. Die Fülle an Themen liefert Anregungen vom Pro-duktdesign über den Simulationsrechner bis zur effizienten Produktion. J B I |

Holm Landrock arbeitet als IT-Journalist und -Analyst in Berlin.

SPECIAL HPC

Passend zur ISC High Performance fin-den sich in diesem Heft auf den Seiten 16 bis 25 Fachartikel zum Thema HPC mit Einblicken in die aktuellen Trends in diesem Themenbereich.

Gilt Moore’s Law immer noch? – Die Top500-Liste gibt Aufschluss.

Martin und Thomas Meuer (rechts) führen die ISC als Erbe ihres Vaters Hans Meuer weiter.Bilder: Prometeus

Der Veranstalter erwartet rund 2.600 Besucher.

014 | AKTUELL | Veranstaltungskalender

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Wenn Sie in diesem Bereich eine Ihrer Veranstaltungen platzieren möchten, wenden Sie sich bitte an Frau Martina Summer, Tel. 0 81 06/3 06-1 64, ms@win-verlag.de

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Workshops: 07.07.2015 in Hamburg10.07.2015 in Jena21.07.2015 in Darmstadtwww.comsol.de/events

COMSOL Konferenz 2015:14.-16. 10. in Grenoblewww.comsol.de/ conference2015/grenoble

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GOM Gesellschaft für Optische Messtechnik mbHMittelweg 7-8 38106 BraunschweigTel.: +49 (0) 531 390 29 0Fax: +49 (0) 531 390 29 15E-Mail: info@gom.comInternet: www.gom.com

GOM Inspect Einführungsseminare Netzbearbeitungs- und Auswertesoftware für 3D-Daten

Die kostenlose GOM Inspect Software eröffnet den freien Zugang zur 3D-Datenbearbeitung. Die Seminare richten sich an Anwender aus Produktentwicklung, Konstruktion und Qualitäts-sicherung, die 3D-Daten aus unterschiedlichen Messsystemen betrachten, bearbeiten und auswerten. Das Seminar umfasst praktische Übungen zu Datenimport, Netzbearbeitung, 3D-Ins-pektion, 2D-Inspektion, GD&T, Prüfberichten und Daten-Export.

GOM Inspect Einführungs- seminare am 12. Oktober und 9. November in der GOM-Zentrale in Braun-schweig sowie am 8. Okto- ber in Göppingen.

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ESI Engineering System International GmbHSiemensstr. 12 B 63263 Neu-IsenburgTel.: 06102 / 2067-0Fax: 06102 / 2067-111E-Mail: info@esigmbh.deInternet: www.esi-group.com

ESI Group lädt Sie ein. ESI Group ist Vorreiter und weltweit führender Anbieter von Virtual Prototyping Software-Lösungen sowie Engineering-Dienstleistungen für die gesamte Fertigungs- industrie. Treffen Sie unsere Experten in den kommenden Wo-chen auf folgenden Veranstaltungen:• Casting Webinar - Schwerpunkt Sandguss, 30.06.2015, Online• Casting Webinar - Schwerpunkt Druckguss, 02.07.2015, Online• Daimler EDM CAE Forum 2015, 22.-23.07.2015, Stuttgart• ESI DACH Forum 2015, 07.-08.10., Bamberg• OpenFOAM User Conference 2015, 19.-21.10., Stuttgart

Ihr Ansprechpartner: Alexandra.Lawrenz @esi-group.com

Weitere Veranstaltungen: www.esi-group.com/events

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Software Factory GmbHParkring 4 85748 Garching bei MünchenTel.: 089 / 323 501-10Fax: 089 / 323 501-53E-Mail: cad@sf.comInternet: www.sf.com

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KISSsoft AGRosengartenstrasse 6 8608 BubikonSwitzerlandTel.: +41 55 254 20 50 Fax: +41 55 254 20 51E-Mail: info@KISSsoft.AGInternet: www.KISSsoft.AG

Die KISSsoft AG stellt Maschinenbau-Berechnungsprogramme für die Nachrechnung, Optimierung und Auslegung von Maschinenelementen (Zahnräder, Wellen, Lager, Schrauben, Federn, Passfedern, Presssitze und andere) her. KISSsoft bietet auf der Grundlage von internationalen Berechnungsstandards (ISO, DIN, AGMA, FKM, VDI etc.) weitgehende Optimierungsmöglichkeiten. Die Anwendung erstreckt sich vom einfachen Maschinenelement bis zur auto-matischen Auslegung von kompletten Getrieben. Schnittstel-len zu allen wichtigen CADs runden dieses Angebot ab.

22.-23.09. KISSsys for Automotive

29.09. KUM 2015 (Tag 1) 30.09. KUM 2015 (Tag 2) KISSsoft-User-Meeting

Infos und Anmeldung www.KISSsoft.AG

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Birkenweg 14a64295 DarmstadtTel: +49 (0) 6151 3644-0workshops-germany @ansys.comwww.ansys.com/de_de

Damit Sie ANSYS Software effektiv und erfolgreich einsetzen können, unterstützen wir Sie mit passgenauen Schulungen in den Bereichen CFD, FEM, Elektromagnetik und Multiphysics. Unsere Basiskurse ermöglichen einen schnellen Einstieg in die Software. Dem erfahrenen Anwender erschließen die Aufbaukurse die volle Leistung der ANSYS Produkte. Angeleitet von unseren Fachtrainern erwerben Sie so die Expertise für Ihre konkreten Anwendungen. Auch maßgeschneiderte Individu-altrainings in Ihrem Haus sind jederzeit möglich.

Trainingsthemen und Termine unter: www.ansys.com/de_de/TrainingWeitere Seminare vom 24. – 26.6. in Bremen: Fachkonferenz zur Numeri-schen Simulation www.usersmeeting.com

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DSC Software AGAm Sandfeld 1776149 KarlsruheTel.: 07 21/ 97 74-1 00Fax: 07 21/ 97 74-1 01E-Mail: info@dscsag.comInternet: www.dscsag.com

„Fascination with Integration“Die DSC Software AG lebt ihr Firmenmotto und trägt die Begeis-terung weiter: mit cleveren Lösungen rund um SAP. So etwa mit SAP Engineering Control Center als Integrationsplattform für Autorenwerkzeuge sowie intuitives R&D-Cockpit. Mit SAP En-gineering Control Center interface to NX. Oder auch mit Factory Control Center – FCTR: für durchgängige CAD-CAM-DNC-Prozes-se inklusive Fertigungsplanung. Schon mehr als 30 Jahre setzen Hersteller verschiedenster Branchen weltweit auf die Lösungen und das Know-how der Karlsruher Integrationsspezialisten.

Sie möchten „Fascination with Integration“ live erleben? Dann nutzen Sie einfach einen individuellen Infotag, Messe-Präsentatio- nen und Orientierungs- Workshops. Aktuelle Veranstaltungs- termine finden Sie auf www.dscsag.de.

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AutoForm Engineering Deutschland GmbHEmil-Figge-Str. 76-8044227 DortmundTel.: +49 231 9742-320Fax: +49 231 9742-322E-Mail: info@autoform.dewww.autoform.com

Free Hands-On Workshops jeweils ab 13 Uhr• Kosten- und Grobmethodenplanung

am 17. Juli 2015 in Ostfildern am 27. November 2015 in Dortmund

• Systematische Prozessverbesserung am 25. September 2015 in Pfaffenhofen am 4. Dezember 2015 in Ostfildern

• Schnelle Wirkflächenkonstruktion in CATIA am 28. August 2015 in Dortmund am 18. Dezember 2015 in Pfaffenhofen

Ausführliche Informationen zu den Softwarelösungen und allen Veranstaltungen der Firma AutoForm finden Sie unterwww.autoform.de.

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CENIT AGIndustriestraße 52-5470565 StuttgartTel.: +49 711 7825-30Fax: +49 711 7825-4000E-Mail: info@cenit.dewww.cenit.com

Daimler EDM CAE Forum - die CENIT ist vor OrtCENIT wird als Partner von PLM 2015 am 22. und 23. Juli 2015 auf dem 11. Daimler EDM CAE Forum unter dem Motto „Innovative Software Lösungen“ in Stuttgart vertreten sein.Im Fokus werden die FASTSUIT Edition 2, die innovative Soft-ware für die digitale Fabrik, sowie die CENIT Kompetenzen für Kundenspezifische Software Entwicklung stehen.Benötigen Sie spezielle Softwarelösungen, oder passen verfügbare Produkte nicht zu Ihren Anforderungen/Prozessen? Dann kontaktieren Sie uns!

Informationen unter:

www.cenit.com/ kundenspezifische- softwareentwicklungen

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Prometeus GmbH Fliederstraße 274915 Waibstadt-Daisbachgeneral_requests@ isc-events.com www.isc-hpc.com

Zu ihrem 30. Jubiläum präsentiert ISC High Performance eine Konferenz mit herausragenden Vorträgen, Workshops und Exponaten für die HPC-Community vom 12. bis 16. Juli 2015 in Frankfurt a.M. Die Veranstaltung bietet Gelegenheit, neueste Trends kennenzulernen, das eigene Netzwerk auszubauen oder neue Kooperationen ins Leben zu rufen.

12.-16. Juli 2015,Frankfurt a.M.

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CD-adapco Nürnberg Office Nordostpark 3-5 90411 NürnbergTel.: +49-911-94643-3 Fax: +49-911-94643-99 info-de@cd-adapco.com www.cd-adapco.com

CD-adapco bietet zahlreiche Online-Seminare und Workshops zu den verschiedensten Bereichen der Strömungssimulation an, wie z.B. für Aeroakustik, Kühlung elektronischer Bauteile, Schiffsdesign und vieles mehr. Besuchen Sie uns auf unserer Homepage für weitere Informationen. Dort finden Sie auch die Aufzeichnungen der Webinars zum Nachhören.

www.cd-adapco.com/workshops

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

praktisch nur noch mit hochleistungsfä-higen HPC-Systemen zu bewältigen und eine Grundvoraussetzung, um die Wettbe-werbsfähigkeit und künftige Innovations-kraft eines Unternehmens sicherzustellen. Das betrifft auch mittelständische Unter-nehmen, die in einem zunehmend globa-lisierten Markt einem immer höheren Kon-kurrenzdruck ausgesetzt sind.

Mittelstand zögert nochAllerdings ist die Zurückhaltung gerade bei kleineren Unternehmen noch groß. Das hat auch eine aktuelle Umfrage des IT-Dienstleisters transtec ergeben. Dabei wurden 254 IT-Verantwortliche in tech-nisch orientierten Unternehmen mit bis zu 1.000 Mitarbeitern befragt. Generelles Ergebnis: Gerade einmal fünf Prozent der mittelständischen Unternehmen nutzen HPC-Systeme.

Die Verwendung dieser Systeme hängt allerdings in hohem Maße von der jewei-ligen Unternehmensgröße ab: Über neun Prozent der Unternehmen ab 201 Mitar-beitern gaben an, sie einzusetzen; diese Zahl reduziert sich auf rund drei Prozent bei Unternehmen mit elf bis 200 Mitarbei-tern, und von den befragten Kleinstbetrie-ben bis zu zehn Mitarbeitern nutzte indes kein einziger eine HPC-Lösung.

Vielfältiges AnwendungsspektrumIm industriellen Umfeld werden HPC-Syste-me vor allem betrieben für die Entwicklung neuer und die Verbesserung vorhande-ner Produkte oder Produktkomponenten, die Optimierung von Produktionsprozes-sen und die Analyse großer Datenbestän-de. Konkrete Anwendungsbeispiele sind Crash-Simulationen bei Automobilherstel-lern, Fraud Detection bei Kreditkartentrans-

Dass High-Performance-Compu-ting-Anwendungen (HPC) im Trend liegen, ist keine Frage. Vor allem große Konzerne und Un-

ternehmen oder Forschungsinstitute und Universitäten nutzen sie seit längerem. Aber auch in kleinen und mittelständi-schen Firmen nahezu jeder Branche wird der Einsatz zunehmen. Dafür gibt es zwei Gründe: zum einen ist die Nutzung von HPC-Applikationen nicht mehr mit ext-rem hohen Kosten verbunden, zum ande-ren wird die schnelle Auswertung großer Datenmengen zur Sicherung der Wettbe-werbsfähigkeit für Unternehmen an Be-deutung gewinnen.

In der Vergangenheit erforderten HPC-Systeme den Einsatz von teuren Großrech-nern und Supercomputern. Inzwischen nutzt man aber im HPC-Bereich verstärkt auch wesentlich kostengünstigere Clus-

ter auf Basis standardisierter x86-Systeme. Auch kleine und mittlere Unternehmen können deshalb heute leistungsfähige HPC-Systeme problemlos betreiben. Na-türlich gibt es HPC-Lösungen, die in Preis-kategorien von 100.000 bis rund zwei Mil-lionen Euro liegen. Allerdings geht es auch wesentlich günstiger: Eine Cluster-Lösung mit vier bis acht Knoten ist – abhängig von der konkreten Ausstattung – bereits ab 25.000 Euro erhältlich. Angesichts des ho-hen Nutzens von HPC sollte die Investiti-on in einer solchen Größenordnung für die meisten Mittelständler keine Frage sein.

Die Datenvolumina wachsen in nahezu allen unternehmenskritischen Systemen dermaßen schnell an, dass konventionel-le Rechnersysteme für deren Auswertung an ihre Grenzen stoßen. Die Gewinnung nutzbarer Erkenntnisse aus dieser Daten-flut – Stichpunkt „Big Data“ – ist in Zukunft

V I E L F Ä L T I G E S A N W E N D U N G S S P E K T R U M

Remote zum KonstruktionserfolgDas Anwendungsspektrum für HPC-Lösungen ist größer denn je. Auch mittelständische Unternehmen können sie

kostengünstig und prozessoptimierend nutzen, wie ein Beispiel aus dem CAE-Bereich zeigt. VON DR. OLIVER TENNERT

016 | SPECIAL | Titelstory: High Performance Computing Anzeige

Strömungssimulation (CFD – Computational Fluid Dynamics): ein wichtiger Teilbereich im CAE.

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Anzeige Titelstory: High Performance Computing | SPECIAL | 017

aktionen in der Finanzdienstleistungsbran-che oder die Berechnung des optimalen Energiemixes durch Stromanbieter. Auch bei akademischen Institutionen stehen re-chenintensive Datenanalysen und Simu-lationen im Vordergrund. Das kann zum Beispiel Modellierungen in der Klima- oder Materialforschung, Dosismessungen für die Strahlentherapie oder Berechnungen in der Teilchenphysik betreffen.

Dass aber auch kleine und mittlere Un-ternehmen bereits auf HPC-Systeme set-zen, zeigen zwei Beispiele: In der Auto-mobilindustrie sind heute Hunderte von Ingenieurdienstleistern tätig, die den Her-stellern HPC-gestützt zuarbeiten. So wer-den wichtige Kfz-Komponenten wie Brem-sen, Sitze, Airbags, Einspritzpumpen oder Klimaanlagen und deren Verhalten tau-sendfach simuliert, bevor sie letztendlich in die Produktion gehen. Ein Beispiel aus der Molekularbiologie liefert die Genomanaly-se. Auch hier führen Hunderte von kleinen und mittelgroßen privaten Laboren täglich Dutzende von Sequenzanalysen von Ge-nom-Abschnitten durch. Durch Mustersu-che in den sequenzierten Abschnitten lässt sich beispielsweise eine Generkrankung feststellen, bevor sie ausbricht, oder der Einfluss von Viren bei Krebserkrankungen kann ermittelt werden.

Grafik aus dem RechenzentrumWährend in der Vergangenheit im HPC- Bereich das Hauptaugenmerk auf der Hardware-Performance lag, geht es heu-te vor allem um Workflow-Optimie-rung. So liegt beispielsweise bei im CAE/CAD- Bereich tätigen Unternehmen der Fokus auf der Effizienzsteigerung im Post-Processing von Simulationsergebnissen. Lösungsansatz ist dabei, die Ergebnisdaten

an dem Ort zu verarbeiten, an dem sie an-fallen, das heißt auf dem HPC-Cluster. Dies ermöglicht eine Remote-Visualisierung, mit der die 3D-Grafik typischer OpenGL-Applikationen performant über das Netz-werk für Client-Systeme bereitgestellt wird.

Viele CAD-Abteilungen sind bisher von der Rechenzentrumsinfrastruktur unab-hängig oder es werden lediglich der File-server und Standarddienste wie E-Mail- oder ERP-Systeme mitbenutzt. Die Gründe hierfür sind, dass die Einbindung der CAD-Hardware in das Rechenzentrum zum ei-nen oft nur mit verhältnismäßig teuren Blade-Serverlösungen möglich war und zum anderem dabei auch Probleme bei ressourcenintensiven Grafikanwendun-gen auftraten.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass heute in CAD-Projekten oft verschiedene Teams von unterschiedlichen Standorten aus zusammenarbeiten. Die Datenmen-gen der Projekte sind inzwischen sehr groß und aufgrund von Bandbreitenbe-schränkungen lassen sich diese nicht ein-fach „über Nacht“ übertragen. Dies führt zunehmend zu Problemen.

Mit der Weiterentwicklung der NVIDIA-GRID-Architektur, die unter anderem eine Hardware-Virtualisierung des Grafikpro-zessors umfasst, und aktuellen Virtualisie-rungstechnologien, ist es heute dennoch möglich, umfangreiche Datenmengen wie komplexe 3D-Grafiken und Konstruktions-zeichnungen zentral im Rechenzentrum vorzuhalten und sie im LAN oder über WAN-Strecken performant bereitzustellen. Dies erfolgt beispielsweise mit Hilfe der speziell im CAE/CAD-Umfeld häufig eingesetzten Software-Lösung NICE DCV. Im Hinblick auf den Virtualisierungs-Hypervisor hat sich in der Vergangenheit vor allem der Citrix Xen-

Server angeboten, der die NVIDIA-Techno-logien und -Karten am besten unterstütz-te. Doch die Auswahl ist inzwischen größer geworden: Die neue VMware-vSphere-Un-terstützung der NVIDIA-GRID-vGPU-Tech-nologie wird dem Virtualisierungsthema im GPU-Computing-Kontext einen entschei-denden Wachstumsschub geben – ange-sichts der marktführenden Stellung von VMware im Bereich Virtualisierung. Auch im Blick auf die erforderliche Rechenzent-rumshardware stehen heute ausreichend Lösungen zur Verfügung. Fast alle großen Hersteller bieten inzwischen in Zusammen-arbeit mit NVIDIA zertifizierte Hardware für den Remote-Visualisierungseinsatz an.

Daten sicher im RechenzentrumDie Zentralisierung bietet die Möglichkeit, dass man remote immer auf einen aktuel-len Datenbestand zugreifen kann. Dies ist ein großer Vorteil. Außerdem entfallen da-durch zeitaufwändige und kostenintensive Replikationen. Zudem können Konstrukti-onsabteilungen mit dem Ansatz „Grafik aus dem Rechenzentrum“ auch Remote-User wie Freelancer oder Praktikanten flexibel in den CAD-Bereich einbinden. Dabei liegen die Daten sicher im Rechenzentrum, wo man sie effektiv gegen Datendiebstahl und Datenverlust schützen kann.

Zur Realisierung einer solchen Lösung sollten Unternehmen auf einen Anbieter setzen, der sich auf den Bereich HPC spezi-alisiert hat und sich zudem mit klassischen Virtualisierungstechnologien auskennt und dafür ein vollständiges Portfolio an Hardware- und Software-Komponenten anbieten kann. Nur so lassen sich individu-elle Kundenanforderungen erfüllen. Wich-tig ist auch ein breit gefächertes Dienstleis-tungsangebot des HPC-Lösungspartners, das Leistungen wie Presales Consulting, Installation und Systemintegration sowie Service und Support entlang des komplet-ten Lebenszyklus der Lösung umfasst. R T |

Dr. Oliver Tennert ist Director HPC-Solutions bei transtec in Reutlingen.

Computer Aided Design (CAD): Hochperforman-te Workstations stellen gewisser-maßen die client-mäßige HPC-Seite im CAE dar.Bilder: transtec

HPC-System: transtec CUDA 6230 GPU-Compute Node.

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

schnell die durch das Host-Rendering be-rechneten Pixel des digitalen 3D-Prototyps. PCoIP verringert durch unterschiedliche Kompressionen bei der Datenübertragung das Datenvolumen, zum Beispiel von Icons, Dialogfeldern oder der grafischen CAD-In-halte. Zudem unterstützt das Protokoll die zentrale und flexible Zuteilung von Band-breite durch den IT-Administrator.

Arbeitsplatz ohne AbstricheEine virtuelle Workstation soll die gleichen Funktionalitäten wie eine lokale Worksta-tion bieten. Die Independent-Software-Vendor (ISV)-Zertifizierung gewährleistet dies: Dabei werden in enger Abstimmung mit Softwareherstellern deren MCAD- und 3D-Applikationen zusammen mit Grafik-beschleunigern und anderen Systemkom-ponenten getestet. Die Zertifizierung er-folgt durch den Softwareanbieter.

Nicht nur interne und externe Konst-rukteure, die mobil arbeiten können, pro-fitieren von einer virtuellen Workstation, sondern auch IT-Administratoren. Die Ein-richtung einer virtuellen Workstation er-folgt in wenigen Schritten. Neue Releases, Patches und Security-Updates werden nur einmal zentral im Rechenzentrum verwal-tet und flexibel auch an neue autorisierte Anwender verteilt. Von zentraler Bedeutung ist die Datensicherheit: Die sensiblen Konst-ruktionsdaten bleiben sicher auf dem Server des federführenden Unternehmens. R T |

Peter Beck ist Systems En-gineer Workstation bei Dell Deutschland.

Viele CAD-Anwender stehen vor neuen Herausforderungen, weil die Entwicklung von Prototypen, Formen und Werkzeugen oder die

Modifikation von Einzelteilen immer mehr zur Teamarbeit wird. Nicht nur Ingenieu-re im Unternehmen, auch externe Spezi-alisten oder Konstrukteure bei Zulieferern arbeiten heute Hand in Hand. CAD-Appli-kationen und -Daten müssen daher idea-lerweise allen Beteiligten gleichzeitig und unabhängig vom Standort zur Verfügung stehen, wenn man ein Projekt reibungslos und zügig abwickeln möchte.

Zuteilung von Grafikleistung Mit einer virtuellen Workstation-Umge-bung können alle Mitglieder von Entwick-lungsteams gleichzeitig zu jeder Zeit, von jedem Ort aus und vor allem von jedem beliebigen stationären oder mobilen Ar-beitsplatz auf CAD-Anwendungen und gemeinsame Projekte zugreifen. Ist eine sichere VPN-Verbindung vorhanden, ge-nügt ein Link auf der Webseite, um Konst-ruktionsbüros und Lieferanten an die Kun-denanwendung anzubinden. Alle arbeiten dann so, als würde sich eine Workstation auf ihrem Schreibtisch befinden.

Die Hardware-Voraussetzungen am lo-kalen Arbeitsplatz sind dabei minimal, weil die virtuelle Workstation-Umgebung sowohl die Daten als auch die Rechenleis-tung zentral vorhält. Herkömmliche Desk-top-Systeme, Notebooks, mobile Work-stations, aber auch Thin Clients und Zero Clients eignen sich als lokales Zugangsge-rät, sofern die Netzanbindung genügend Bandbreite für die Datenübermittlung bie-tet. Die Anwender profitieren von mehr

Arbeitskomfort und Produktivität durch die verbesserte Flexibilität bei der Arbeits-platzwahl und durch eine hohe Mobilität etwa bei der Arbeit am Notebook.

Keine Abstriche bei der PerformanceEine beliebte, weil unkomplizierte Lösung für eine virtuelle Workstation-Umgebung besteht aus einer Rack-Workstation und der dazugehörigen Virtualisierungssoft-ware. Spezielle Prozessorarchitekturen und Datenübertragungsprotokolle unter-stützen die Zusammenarbeit über virtuel-le Arbeitsumgebungen.

Ein Teil der Rechenleistung der zentralen Graphical Processing Units (GPUs) steht der virtuellen Maschine zur Verfügung. Techno-logien zur Grafikbeschleunigung erhöhen zusätzlich die Grafikleistung: Die virtuelle Maschine greift mit der Pass-Through-Tech-nologie direkt auf die GPU zu und leitet Grafikanweisungen am Hypervisor vorbei direkt an den Grafikprozessor weiter. Eine Shared-vGPU-Option bietet dabei bis zu acht Benutzern maximale virtuelle Grafik-leistung in jeweils zugeteilten Zeitscheiben.

In vielen Fällen genügt die verfügbare zentrale Rechenleistung. In einigen sehr auf-wändigen Anwendungsfällen, zum Beispiel der Finite-Elemente-Methode, die viele Ker-ne für ihre Berechnung benötigt, empfiehlt sich aber eine detaillierte Bestandsaufnah-me und Bewertung der Leistungsfähigkeit auch von anderen Infrastruktur-Komponen-ten wie etwa die WAN-Anbindung.

Abhilfe bietet hier eine Optimierung der Datenübertragung, um die Zusammenar-beit durch eine langsame VPN-Verbindung nicht zu verzögern. Das PCoIP-Datenüber-tragungsprotokoll beispielsweise überträgt

High Performance Computing | SPECIAL | 025

V I R T U E L L E W O R K S T A T I O N - U M G E B U N G

Konstruktion der mobilen ArtVirtuelle Workstations flexibilisieren und beschleunigen das digitale Engineering.

Von der hohen Rechenleistung profitiert der Anwender – egal, wo er arbeitet.

Auch IT-Administratoren nutzen die zahlreichen Vorteile von Virtual-Desktop-

Infrastrukturen. VON PETER BECK

Konstrukteure oder Lieferanten bauen von einem mobilen Endgerät aus eine Verbindung zum Rechenzentrum auf. Bild: Dell

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

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im Nu kopieren lassen. Zudem läuft vieles automatisch: von Stücklisten- bis Neutral-formatgenerierung.

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DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

mationen und Erkenntnissen dar, mit de-nen Firmen, die Mess- und Prüftechnik in hohem Maße einsetzen, in datenzentrier-ten Anwendungen Wettbewerbsvorteile identifizieren und schaffen können.

Dieses Unterfangen ist nicht zu unter-schätzen, wenn man bedenkt, dass die International Data Corporation davon ausgeht, dass nur fünf Prozent der heute erfassten Daten auch analysiert werden.

Im Rahmen dieser Anstrengung, Lösun-gen zu Big Analog Data – besonders für Testdaten, wie sie typischerweise bei au-tomatisierten Prüfanwendungen anfallen, – besser zu erfassen, zu speichern und zu nutzen, müssen Ingenieure zunächst die Rolle der IT erkennen, die diese bei der Verwaltung der Daten spielt. Derzeit be-wirkt allein die schiere Datenmenge, die in technischen Abteilungen erzeugt wird, dass sich eine Kluft zwischen IT und En-gineering auftut. Wenn diese Gruppen nicht gemeinsam an der Entwicklung von Werkzeugen und Methoden zur besseren Nutzung dieser Daten arbeiten, wird sich diese Kluft weiter vertiefen.

Der erste Schritt hin zu einem Zusam-menwirken sind Kenntnisse darüber, wie diese Datenfluten, Big Data, klassifiziert werden: strukturiert, unstrukturiert oder teilstrukturiert. Bislang haben sich die meisten Big-Data-Lösungen auf struktu-rierte Daten konzentriert. Die vom Nut-zer definierten strukturierten Daten ver-körpern ein bestimmtes Verhältnis zum Nutzer, der zahlreiche Werte (Name, Ge-

Wettbewerb, Markt und Inno-vation verlangen von Un-ternehmen, dass sie die Personen, Prozesse und Tech-

nologien evaluieren, die für die Entwick-lung von Produkten und Dienstleistungen eingesetzt werden. Dahinter steckt die Problematik von Big Analog Data, zu der

das Erfassen und Analysieren der gewon-nenen Rohdaten gehört.

Im Gegensatz zur Datenflut, die ge-wöhnlich mit klassischen IT-Datenquellen assoziiert wird, etwa Social-Media- und unternehmensweite Anwendungen, stel-len Lösungen zu Big Analog Data eine größtenteils ungenutzte Quelle von Infor-

W I E E N G I N E E R I N G U N D I T A M O P T I M A L E N N U T Z E N V O N T E S T D A T E N A R B E I T E N

Die Kluft überwinden

Das Engineering vieler Firmen erzeugt unglaubliche Mengen an unstrukturierten Testdaten, die bei der Forderung nach

einer umfassenden Big-Data-Strategie die IT vor scheinbar unlösbare Probleme stellt. Wie man die Kluft zwischen der IT

und dem Engineering überwindet. VON STEPHANIE AMRITE

038 | MESSTECHNIK | Big Data

IT ENGINEERING IT ENGINEERING

DATENANALYTIK

DIAdem von National Instrument ist eine Datenmanagement-Software zum schnellen und einfachen Finden, Analysieren und Auswerten sowie Darstellen von Messdaten. Bild: National Instruments

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Big Data | MESSTECHNIK | 039

burtsdatum, Adresse) als Rohdaten ein-gibt. Unstrukturierte Daten enthalten kei-ne Metadaten, folgen keinem Schema und richten sich nicht nach anderen zuvor fest-gelegten Regeln.

Die dritte Kategorie, teilstrukturiert, wird vom dramatischen Anstieg der Menge an erfassten Testdaten beeinflusst. Da immer mehr Prüfsysteme rund um die Uhr für die Erfassung von Testdaten eingesetzt wer-den, wird deren Volumen schon bald das der von Menschen erzeugten Daten über-treffen. Weil Testdaten so viele Informati-onen beinhalten, ist es schwierig, jedem einzelnen Byte einen strukturierten Wert zuzuweisen. Das Erstellen von Datenhierar-chien sorgt für Struktur und erleichtert das Auswerten der Daten nach ihrer Erfassung. Diese teilstrukturierten Testdaten sind in der Regel mit einem Zeitstempel gekenn-zeichnet und werden dann über einen fest-gelegten Zeitraum oder auf ein festgesetz-tes Stimulus-Antwort-Muster hin analysiert.

Lösungen meist suboptimalDie meisten Unternehmen implementie-ren ihre Lösungen für Testdaten subopti-mal, da sie nicht damit gerechnet haben, wie wertvoll die Korrelation der aus diesen Stimulus-Antwort-Daten gewonnenen In-formationen zum Zeitpunkt der Imple-mentierung sein kann.

Bei den effektivsten Methoden zur Be-wältigung dieser Herausforderung wer-den Testdatenanalysen mit klassischen IT-Werkzeugen kombiniert. Allerdings er-fordert diese Architektur einen neuen An-satz bei der Datenintegration und -verwal-tung. Dazu gehören neue Infrastrukturen und Fähigkeiten für das Speichern, Aus-werten und Analysieren der aussagekräf-tigen Daten. Diese Lösungen müssen so ausgelegt werden, dass neue Datenquel-len analysiert und in vorhandene Daten-bestände integriert werden können.

Obwohl IT-Abteilungen nicht immer Testdaten von Ingenieuren und Wissen-schaftlern in ihre Gesamtzielsetzungen eingebunden haben, erkennen sie jetzt den Wert für das Unternehmen, der da-rin besteht, dass Analysen und Algorith-men nicht zur Auswertung dieses Daten-bergs, sondern auch zur Eröffnung neuer geschäftlicher Möglichkeiten herangezo-gen werden. In der Phase des Übergangs stellen sich Anwendern folgende Fragen: Werden über die Hälfte der Analysen ma-nuell durchgeführt? Verbringt ein Team über fünf Stunden pro Woche mit der

Suche nach Datentrends? Welche Daten-menge wird letztlich analysiert? Liegt sie bei unter 80 Prozent der erfassten Daten? Existiert ein optimierter, abteilungsüber-greifender Prozess oder verwenden ver-schiedene Teams unterschiedliche Werk-zeuge?

Bereichsübergreifend denkenDamit der Wandel hin zu einer testdaten-zentrierten Organisation erfolgen kann, sollte ein bereichsübergreifendes Team gemeinsam Lösungen prüfen und Kompa-tibilität sicherstellen. Zum Team sollte ein Vertreter der IT, ein für die Datenerfassung zuständiger Ingenieur oder Techniker, ein Datenexperte sowie eine Führungskraft mit einem guten Blick dafür gehören, wie neue Lösungen in anderen Abteilungen umgesetzt werden können.

Darüber hinaus sollte ein leitender An-gestellter ein besonderes Interesse da-ran haben, welches Ergebnis durch das Einbinden von Testdatenanalysen erzielt wird, sodass sich wichtige Mitglieder des bereichsübergreifenden Teams für Fort-schritte verantwortlich fühlen.

Ergebnis nicht ad hocViele Unternehmen machen den Fehler, eine vollständige Lösung zur Datenanaly-se innerhalb eines unangemessenen Zeit-raums zu erwarten. Werden die Bemühun-gen unterschätzt, die bei der Abstimmung mehrerer Teams und gleichzeitiger Revisi-on bestehender Arbeitsabläufe notwen-dig sind, werden die Teams gewöhnlich Lösungen ohne passendes Verständnis für die wahren Bedürfnisse vorschlagen. Daraus ergibt sich eine unbrauchbare Lö-sung, die von den Endnutzern nicht über-nommen wird.

Eine vollständige Analyselösung für Testdaten beinhaltet kleinere, stufenwei-se Schritte und gewinnt im Verlauf an Dy-namik für Endnutzer, IT-Experten, Unter-nehmensleiter und weitere Mitarbeiter. In ihrem Bereich führende Unternehmen setzen häufig ein internes Pilotprojekt in einer einzelnen Abteilung um, bevor die Anforderungen an die Datenanalyse do-kumentiert werden.

Dieses Pilotprojekt beinhaltet das In-tegrieren eines Datenspeichermechanis-mus speziell für Testdaten in bestehende IT-Infrastruktur, das Testen mehrerer Ana-lysesoftwarepakete und das Definieren ei-nes durchgängigen Analyseprozesses. Auf diese Weise können wichtige Akteure den

Fluss der erfassten Daten verstehen und Engpässe identifizieren. Die IT-Abteilung hat zudem Zeit, die Unterschiede zwi-schen klassischen Big Data und Testdaten herauszufinden und Strategien zum Ein-satz der verschiedenen Werkzeuge für die erfolgreiche Umsetzung von Testdatenlö-sungen festzulegen.

Das Beseitigen von Engpässen schlägt sich in Gewinn, Qualität und Marktreife nieder und verhindert das Veröffentlichen inadäquater Produkte, da mehr Fehler und Testergebnisse außerhalb der Spezifikati-on erkannt werden. Diese Vorteile steigern den Gesamtgewinn des Unternehmens.

Spätere ErweiterungUnternehmen sollten den Gesamtzusam-menhang vor Augen haben, wenn sie Pi-lotprogramme zur Testautomatisierung starten. Lösungen, die für bestimmte Gruppen erstellt wurden, lassen sich oft nicht skalieren, wenn Analyselösungen für Testdaten in anderen Abteilungen einge-führt werden. Unternehmen können ihren Engineering- und Designteams Wochen-berichte zukommen lassen, um wichtige Trends zur Vermeidung von Ausfällen zu identifizieren. Das kann als Starthilfe bei einem Umgestaltungsprozess dienen, der alle möglichen Szenarien berücksichtigt.

Indem Unternehmen beim Design einer Lösungsarchitektur einer langfristigen Vi-sion den Vorrang geben, können sie kon-krete Ziele für die Erweiterung festlegen und die IT-Abteilung kann entsprechend planen und mehr Server einsetzen, wenn die Lösung in mehreren Abteilungen im-plementiert wird.

Jetzt investieren, später profitierenEine Testdatenlösung kann für ein Unter-nehmen einen enormen Mehrwert erzeu-gen, da die Belegschaft produktiver arbei-ten kann, Ausgaben lassen sich senken und der Gewinn steigern. Firmen, die den Wechsel zu einer datenzentrierten Organi-sation vollziehen, werden zu Marktführern mit Zugriff auf bis zu 95 Prozent mehr Da-ten als ihre Mitbewerber. Dadurch können sie 20 Prozent kosteneffizienter werden. Eine enge Zusammenarbeit zwischen IT und Engineering, durch die die Herausfor-derungen bewältigt werden, ist bei der Be-schaffung und Analyse entscheidend. J B I |

Stephanie Amrite ist Produkt-Managerin DIAdem bei National Instruments in München.

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

und immer schnellerer Prozessoren er-lauben HiL-Verfahren auch heute nur ei-nen begrenzten und häufig reduzierten Ausschnitt der realen Umgebung. Gera-de wenn die Interaktionen des Bedieners (also der Autofahrer) miteinfließen, stößt man schnell an die Grenzen der Simula-tionsfähigkeit. Der reale Fahrversuch mit Prototypen-Fahrzeugen bleibt daher ein unverzichtbarer Bestandteil des Entwick-lungsprozesses.

Doch auch im realen Fahrversuch wird es zunehmend interessant, bestimmte Kom-ponenten zu simulieren. Umso wichtiger ist es, dass die hierbei eingesetzten Werkzeu-ge ganzheitlich auf die Messaufgabe ab-gestimmt sind. Die Anforderungen an das HiL-System sind dabei aber deutlich von denen eines HiL-Systems am Prüfstand zu unterscheiden. Während am Prüfstand die Rechenleistung entscheidend ist und übli-cherweise große Rechnerschränke zur Re-alisierung verwendet werden, kommt es im Prototypen-Fahrversuch auf Mobilität, Komfort und eine kleine Baugröße an.

Komponenten oder Subsysteme für ein komplexes Gesamtsystem zu entwickeln und zu integrieren, stellt neue Herausfor-derungen an die dabei beteiligte Mess- und Regelungstechnik: Klassischerweise erfüllt sie im Fahrversuch die Aufgabe, die Funktion des ganzheitlichen Systems zu verifizieren und zu optimieren. Oft sind einzelne Komponenten noch gar nicht real verfügbar. Um trotzdem möglichst früh-zeitig zu verwertbaren Ergebnissen und ausgereiften und zuverlässigen Produkten zu kommen, wächst die Notwendigkeit, Messsysteme mit Fähigkeiten der Echtzeit-simulation zu ergänzen. Fehlende Kom-ponenten oder Funktionen werden dabei durch Simulationsmodelle – beispielswei-se in Matlab/Simulink – nachgebildet.

Seit Anfang der 1990er Jahre wird HiL als Maßnahme zur Verbesse-rung der Testmöglichkeiten vor allem in der Fahrzeugindustrie

eingesetzt. Die in der Anfangsphase ma-nuell durchgeführten HiL-Versuche wur-den nach und nach durch automatische Testabläufe ersetzt. Diese Testautomati-sierung verhalf dem HiL-Verfahren zum Durchbruch, da sich die Versuche damit nahezu beliebig parametrieren und präzi-se wiederholen lassen.

Aus dem entwicklungsbegleitenden Testverfahren ist ein fester Bestandteil des Erprobungsprozesses geworden. Dabei ist das Thema immer noch für viele Kompo-nentenentwickler gerade außerhalb der Automobilindustrie noch Neuland, wird es doch häufig noch der Elektronikecke zugeschrieben – und das hat seine Grün-de. Die ersten Komponenten, die mittels

HiL getestet wurden, waren vorwiegend elektronisch, etwa die Motorelektronik, die Bremsensteuergeräte und andere Re-gelungssysteme im Auto. Diese wurden an einen HiL-Simulator angebunden, um den Fahrzeugbus zu simulieren (sogenannte Restbussimulation).

Mit dem Voranschreiten der Modelle und der Leistungsfähigkeit des HiL-Ver-fahrens erschlossen sich aber schnell neue Anwendungsmöglichkeiten. Mittlerweile werden komplette mechatronische Syste-me wie ein elektrisches Lenksystem mit-tels HiL getestet. Hierbei wird ein Teil der Mechanik in die Regelschleife integriert.

Das kann im Falle der Lenkung etwa ein Teil des Lenkgestänges sein, das als reale Mechanik an den HiL-Simulator angekop-pelt wird, der so für die benötigten Um-gebungsbedingungen sorgt. Trotz immer größerer Modellierungsmöglichkeiten

M E S S U N G U N D E C H T Z E I T - S I M U L A T I O N I M F A H R V E R S U C H S Y N C H R O N I S I E R T

In Echtzeit entwickelnUm die Produktentwicklung weiter zu beschleunigen, sind moderne Testmethoden und effiziente Analyse-Werkzeuge

nötig. Ein Schlagwort lautet Hardware in the Loop (HiL). Aber was ist das überhaupt und was bringt HiL? – Erklärt am

Beispiel Automobilindustrie. VON NILS BECKER

042 | MESSTECHNIK | Hardware in the Loop

Mit HiL-Systemen bringen die Automobilbauer neue Modelle schneller auf die Straße. Bild: RAM@fotolia.com

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Hardware in the Loop | MESSTECHNIK | 043

Reale Daten speisen SimulationGespeist wird die Simulation mit realen Prozessgrößen – also bereits aufgenom-menen realen Messdaten. Das errechne-te System-Verhalten wiederum wird dann physikalisch nachgebildet und durch äquivalente Ausgangsgrößen wie etwa analoge Spannungen, angesteuerte Ak-tuatoren, Feldbus-Kommunikation oder Steuersignale in den Prozess eingespeist, um mit dem Testobjekt (also dem Fahr-zeug) zu interagieren. Die Simulation er-setzt dabei einzelne, fehlende Teile eines sonst kompletten realen Systems.

Üblich ist auch, dass das eigentliche Ent-wicklungsobjekt das Simulationsmodell selbst ist, etwa wenn Steuergeräte-Algo-rithmen unter Echtzeitbedingungen real zu testen und zu optimieren sind, natürlich unter Einbeziehung einer Vielzahl von zu beobachtenden realen Größen durch ein Messsystem als „neutralen Beobachter“.

Nun ist dieser methodische Ansatz, wenn auch technisch anspruchsvoll, nicht gänzlich neu. Er wird etwa in der Steuer-geräte-Entwicklung bereits seit Jahren in-tensiv verfolgt und ist dort gut verankert.

Neu ist hingegen, dieses mächtige „Werk-zeug“ aus der Nische der hochspeziali-sierten Experten-Systeme zu „befreien“, es durch Integration in universelle Messsys-teme für einen breiteren Anwenderkreis nutzbar und einfach beherrschbar zu ma-chen. Besonders in Anwendungen, die eine Vielzahl unterschiedlichster zu messender physikalischer Größen und Sensoren ein-beziehen, erweist sich die überlegene Flexi-bilität und Effizienz eines Ansatzes, der ein universelles konfigurierbares Messsystem zugrunde legt und durch integrierte HiL-Funktionalität erweitert.

So können vom Datenaustausch über exakte Zeit-Synchronisierung bis hin zu Konfigurations-Management, Datenana-

lyse und Dokumentation der Ergebnisse die Anforderungen beider Funktionen op-timal verschmolzen werden.

Konkretes WerkzeugEin Werkzeug für Hardware in the Loop ist beispielsweise imc HiL von imc Meßsyste-me. Es führt realen Versuch und Simulati-on zusammen. Dazu erfasst das System alle gängigen Messgrößen wie Spannung, Strom, Dehnung, Kraft, Temperatur und kommuniziert über Feldbusse wie CAN, LIN, FlexRay, Profibus und EtherCAT – so-wohl am Prüfstand als auch im Fahrver-such. Zudem lässt sich das System um einen in das Messgerät eingebetteten, dedizierten Prozessor erweitern, der aus-schließlich für die Ausführung der Matlab-Simulink-Modelle reserviert ist. Er hat direkten Echtzeit-Zugriff auf die Datenauf-nahme (also alle physikalischen Messgrö-ßen), und kann somit voll synchron und ohne zusätzliche Latenz die Messdaten als Eingangsgrößen in der Simulation ver-wenden und umgehend die simulierten Ausgangsgrößen zurückspeisen.

Diese werden direkt im System, das sogar als autarkes mobiles Gerät arbeiten kann, in analoge Ausgangsspannungen, digita-le Steuersignale oder Feldbus-Nachrichten umgesetzt. So wird jeglicher Transfer oder Datenaustausch mit einem externen Simu-lationssystem, etwa einem PC, vermieden und das System bleibt autark und mobil.

Der Simulationsprozessor führt unter Kontrolle eines Echtzeit-Betriebssystems die Simulationsmodelle aus, die in Form fertig kompilierten Codes direkt mit der Systemkonfiguration geladen werden.

Simulation mit StandardtoolsBasis der Modelle ist wie erwähnt Matlab/Simulink von MathWorks. Dieses Simulati-onswerkzeug hat sich als verbreiteter Stan-dard in der Industrie etabliert. So kann in vielen Fällen auf bereits vorhandene, direkt wiederverwendbare Modelle zurückgegrif-fen werden und der Prozess der Modell-Er-stellung ist weitgehend entkoppelt.

Die Modell-Erstellung kann auf unabhän-gigen PCs stattfinden, durch andere Exper-ten und Abteilungen. So sind bestimmte Software-Lizenzen für die Simulationsaus-führung am HiL-Gerät gar nicht erforder-lich. Lediglich die Schnittstellendefinition, also die einfache Zuordnung von Mess- und Ausgabe-Kanälen des Geräts zu den Ein- und Ausgängen der Simulation, ist auf dem Messsystem vorzunehmen.

AnwendungenEine typische Anwendung, die mit diesem System erfolgreich realisiert wurde, bestand im dem Test, wie ein Boardnetz auf typi-sche Lastprofile von beispielsweise Schein-werfern oder Komfortfunktionen reagiert. Dazu waren die Lastverläufe der Batterie unter wechselnden Bedingungen zu unter-suchen. Das Messsystem hatte eine Vielzahl von Größen zu erfassen wie Spannungen, Ströme, Winkel, Strecken und Temperaturen sowie zusätzlich Kommandos und Daten über den CAN-Bus zur Kommunikation mit dem beteiligten Steuergerät (ECU – Electro-nic Control Unit). Die integrierte HiL-Kom-ponente übernahm eine Gesamtsimulati-on des Lastsystems. Die Simulation erfasste Größen wie Spannungen, Geschwindigkei-ten, Drücke und vieles mehr. Die relevanten Ausgangsgrößen der Simulation wurden dann über Analog-Ausgänge wieder in rea-le physische Spannungen umgesetzt.

Besondere Bedeutung kam hier der di-rekten, auch interaktiven Beeinflussung (sprich: Parametrierung) der Modelle zu. Gerade im Live-Einsatz mit realer Hard-ware unter Echtzeitbedingungen ist es unabdingbar, im laufenden Betrieb den Einfluss von geänderten Modell-Parame-tern direkt verfolgen zu können, also nicht etwa durch Laden eines anderen Modells, sondern durch Justierung zur Laufzeit – von einem Zyklusschritt zum nächsten.

Das imc-CronosCompact-System un-terstützt dazu Modelle mit „tuneable“ Pa-rametern, die interaktiv variiert werden können. So konnten die mit Simulink mo-dellierten Regler-Algorithmen zur Lauf-zeit komfortabel angepasst und optimiert werden durch unmittelbare Beobachtung ihres Einflusses in den Messwerten. J B I |

Nils Becker ist Marketing-Manager bei imc.In den Fahrversuchen ersetzen (simulieren) kom-pakte HiL-Systeme noch nicht vorhandene Kompo-nenten und Systeme.

Simulation und Messung verschmelzen – Messdaten fließen in die Simulation, Simulationsdaten wirken in Echtzeit auf das Gesamt-system zurück. Bilder: imc

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Unternehmen entlang der einzelnen Wert-schöpfungsstufen und andererseits den Implementierungsgrad der vorhandenen Baukästen in den Organisationen ab. Bei-de Dimensionen spiegeln sich in der daraus ermittelten Kennzahl, dem „Modularization Readiness Index“ (MRI), wider. Gleichzeitig untersuchte man den jeweiligen Unterneh-menserfolg anhand von fünf Kriterien.

Eine in Wissenschaft und Praxis oft diskutierte Methode, um den „Trade-off“ zwischen der von den Kunden geforderten Varianz globaler Pro-

duktportfolios und der internen Komple-xität zu meistern, ist die Produktentwick-lung mittels modularer Produktbaukästen oder modularer Plattformen. Durch Stan-dardisierung und Modularisierung wird eine intelligente Wiederverwendung von Komponenten und Modulen, aber auch Dokumenten und Prozessen ermöglicht, die Skalen- und Lernkurveneffekte her-vorruft und zu Einsparpotenzialen entlang der gesamten Wertschöpfungskette führt. Diese Vorgehensweise zahlt sich sowohl für die Entwicklung neuer Produkte als auch für die Überarbeitung bestehender Produktportfolios mit einem hohen Kom-plexitätsgrad aus.

Studie zum BaukastenerfolgDer tatsächliche Einfluss von modula-ren Produktbaukästen auf den Unter-nehmenserfolg in der Praxis wurde in der aktuellen Modularisierungsstudie der In-novations- und Technologieberatung ID-Consult untersucht. Mittels einer standar-disierten Befragung fragte man einerseits die Baukastenkompetenz innerhalb der

054 | MANAGEMENT | Gestaltung und Optimierung modularer Produktbaukästen

A C H T B E S T - P R A C T I C E - A N S Ä T Z E F Ü R D I E P R A X I S

Varianz und Komplexität beherrschenGlobale Produktportfolios und die zunehmende Individualisierung von Produkten steigern die Varianz in immer

höherem Maße. International agierende Unternehmen stehen vor der Herausforderung, in diesem Umfeld

wettbewerbsfähig und profitabel zu bleiben. Modulare Produktbaukästen bieten einen Lösungsansatz, Varianz

und interne Komplexität auszutarieren. VON DR. GERHARD TRETOW UND LAURA JANE HOFFMANN

BEST-PRACTICE-ANSÄTZE FÜR MODULARE PRODUKTBAUKÄSTEN

Auf Basis der Studienergebnisse und der durchgeführten Experteninterviews lassen sich folgende Best-Practice-Ansätze ableiten:

1. Klare Ziele zur Standardisierung und Mo-dularisierung definieren: Erfolgsfaktor für

alle Baukastenprojekte ist die frühzeitige Formu-lierung von Zielen für die Standardisierung und Modularisierung durch die Geschäftsleitung, zum Beispiel Festlegung des Standardisierungs-grads für Komponenten auf 85 Prozent.

2. Zielsysteme in den einzelnen Wertschöp-fungsstufen harmonisieren: Die Abstim-

mung der Baukastenziele mit den Zielen und

Incentives in den Wertschöpfungsstufen ist essenziell. Das gilt insbesondere für den Ein-kauf, der häufig an anderen Erfolgskriterien gemessen wird, wie beispielsweise dem Erfolg innerhalb von Warengruppen oder in Einzel-projekten.

3. Anforderungen für Zielmärkte konse-quent erfassen: Die Übersetzung der

originären Marktanforderungen für die zu bedienenden Zielmärkte (Voice of the Cus-tomer) in lösungs- und varianzbestimmende Anforderungsparameter ist der Schlüssel für die erfolgreiche Gestaltung von Produktarchi-

tekturen und Produktportfolios. Diese erfolgt idealerweise in einem zweistufigen Prozess, da-mit sich Anforderungs- und Lösungsseite in der Produktarchitektur optimal verzahnen lassen.

4. Optimale Produktarchitektur gestalten: Best-Practice-Unternehmen definieren

eine Produktstruktur aus generischen Kom-ponenten, die man zu Modulen und/oder zu physischen Systemen bündelt. Wie bei der Softwareentwicklung werden die Komponen-ten unterhalb der generischen Struktur als pa-rametrisierte Bausteine gestaltet, deren Para-meterausprägungen die Varianz der Zielmärkte

Modulare Produktbaukästen ermöglichen die Festlegung eines optimalen Wiederverwendungsgrads von Komponenten und Modulen.

DIGITAL ENGINEERING Magazin 05-2015

Gestaltung und Optimierung modularer Produktbaukästen | MANAGEMENT | 055

Baukästen steigern UnternehmenserfolgDie Studienergebnisse fußen auf der Auswertung von fünfund-fünfzig Unternehmen und detaillierten Experten-Assessments mit den Top-5-Unternehmen der Studie. Die beteiligten Unterneh-men repräsentieren ein breites Spektrum von Branchen, Unter-nehmensgrößen und Baukastenerfahrung. Es spricht für die Qua-lität der Auswertung, dass 40 Prozent der befragten Unternehmen schon mehr als zehn Jahre Baukastenerfahrung gesammelt haben. Wichtigstes Ergebnis der Studie: Ein positiver und signifikanter Ein-fluss zwischen MRI und Unternehmenserfolg konnte nachgewie-sen werden. Für die beteiligten Unternehmen der Studie heißt das, Unternehmen mit einem hohen MRI sind im Durchschnitt einund-zwanzig Prozent erfolgreicher als andere.

Einkauf als größter Kompetenzhebel Das Kompetenzniveau für modulare Produktbaukästen beträgt im Durchschnitt 3,0 (auf einer Skala von 1 bis 5). Es zeigt sich demnach ein hohes Verbesserungspotenzial bei den Baukastenkompeten-zen. Wie im Vorjahr besteht der größte Aufholbedarf und gleichzei-tig der größte Hebel im Kompetenzaufbau innerhalb des Einkaufs. Denn gerade dieser hat laut Studie einen direkten Einfluss auf den Unternehmenserfolg.

Aufholbedarf bei der ImplementierungDer Implementierungsgrad der Baukästen in den Prozessen und der Organisation liegt im Durchschnitt unter fünfzig Prozent. Mo-dulare Produktbaukästen scheinen also schon im Einsatz zu sein, werden aber bisher in der Praxis nur mäßig gelebt. Deutlich wird dies in erster Linie durch eine oft lückenhafte Dokumentation der Baukastenarchitektur, eine eher geringe Anwendungshäufigkeit des Baukastens in den Projekten sowie eine häufig fehlende Über-wachung der Kosten, die für den Baukasten entstehen.

Die drei Unternehmen, die im Rahmen der Studie am besten ab-geschnitten haben, bekamen auf der diesjährigen ID-Consult-Ma-nagementkonferenz Mitte Juni in München den Modularization Readiness Award überreicht. Die komplette Studie kann per E-Mail unter info@id-consult.com angefordert werden. R T |

Dr. Gerhard Tretow ist Geschäftsführer von ID-Consult, Laura Jane Hoffmann leitet den Bereich Marketing & Kommunikation.

widerspiegeln. Auch wenn die reine Orientie-rung an der Produktstruktur heute immer noch gängige Praxis ist, treiben immer mehr Unter-nehmen den durchaus empfehlenswerten Weg über den Ausbau zu funktional orientierten Produktarchitekturen voran.

5. Produkt- und Serviceportfolio integrieren: Die Studie hat gezeigt, dass Unternehmen

mit höherem Dienstleistungsanteil im Durch-schnitt einen höheren Unternehmenserfolg aufweisen. Standardisierungs- und Modularisie-rungsmaßnahmen eröffnen Geschäftsmöglich-keiten im Service und mindern Risiken. Das gilt zum Beispiel für den Abschluss von Wartungs-verträgen oder im Ersatzteilgeschäft. Die integ-

rierte Gestaltung von Produkt- und Serviceport-folios zahlt sich also für die Unternehmen aus.

6. Klare Managementprozesse für den Bau-kasten definieren: Damit sich mit dem

Baukasten nachhaltige Erfolge erzielen lassen, muss man diesen langfristig in die Organisa-tion implementieren. Klare Prozesse zum Ma-nagement der Baukästen und deren kontinu-ierliche Nutzung im Rahmen bestehender und neuer Kunden- und Entwicklungsprojekte sind demnach erfolgskritische Faktoren.

7. Baukasten-Monitoring mit Fokus auf Optimierung etablieren: Beim Baukas-

ten-Monitoring können ausgewählte Komple-xitätskennzahlen statt reine Messzahlen zur

Komplexität einen systematischen Optimie-rungsprozess hinsichtlich Standardisierung und Modularisierung fördern.

8. Lean-Management-Potenziale durch den modularen Produktbaukasten erschlie-

ßen: Lean Management heißt, die erforderli-chen Skalen- und Lernkurveneffekte nicht nur über eine geschickte Wiederverwendung von Komponenten und Modulen zu realisieren, sondern auch über die Wiederverwendung von standardisierten Dokumenten und Pro zessen. Mögliche Änderungen des Standards sind dann über ein Delta-Management umzusetzen. Damit lassen sich weitere Effizienzpotenziale erschließen.

Unternehmen, die auf modulare Produktbaukästen setzen, sind im Schnitt einundzwan-zig Prozent erfolgreicher.

Übersicht der Baukastenerfahrung der untersuchten Unternehmen in Jahren.

Visualisierung der funktionsorientierten Produktarchitektur mit der Software METUS zur schnellen Entscheidungsfindung im Modularisierungs- und Standardisierungsprozess.Bilder: ID-Consult

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serscanner FARO Focus X330 für die exak-te Vermessung des fertigen Projekts ein. Die umfassenden 3D-Scans zur Bestands-dokumentation des Werks im britischen Teesside, das Biotreibstoffe aus Altölen produziert, wurden anschließend mithil-fe der Autodesk-Software Navisworks mit dem ursprünglichen 3D-Planungsmodell abgeglichen.

Michael Arnold, Business Development Director von px Engineering Consultants, erklärt: „Was die Anlagenverwaltung für Projekte in den Bereichen IT, Personalwe-sen, Sicherheit, Gesundheit und Umwelt, Finanzen, Energiehandel und Neugrün-dungen anbelangt, sind unsere Syste-me und Verfahren gruppenweit nach ISO 9001:2008 zertifiziert. Alle von der px group betriebenen Standorte sind eben-falls nach ISO 9001:2008, ISO 14001:2004

Die px group ist ein integrierter An-bieter von Infrastrukturlösungen und hat sich bei der Umsetzung optimierter Betriebsleistungen

für gewerbliche und industrielle Anlagen einen guten Ruf erworben. Die angestreb-ten Verbesserungen erreichte man durch eine strategisch ausgerichtete Organisati-on des Geschäftsbereichs, die sich auf drei zentrale Zielbereiche konzentriert: techni-sche Beratung, Betrieb und Wartung sowie Energiehandel.

Seit mehr als zwanzig Jahren verwal-tet, betreibt und wartet das global operie-rende Unternehmen einige der weltweit größten Industrieanlagen. Auf Grundlage seines umfangreichen Erfahrungsschatzes hat px ein breit gefächertes Portfolio an Kompetenzen aufgebaut, das man konti-nuierlich erweitert.

Durch diese Expertise kann die Gruppe auch komplexe Projekte übernehmen, die von der Planung über die Entwicklung bis zum gewerblichen Betrieb reichen. Die Gruppe beschäftigt zirka 300 qualifizierte Mitarbeiter, die von bis zu 500 Mitarbei-tern von externen Auftragnehmern unter-stützt werden.

Neben dem Einsatz von kompetentem Personal ist für das Unternehmen eine leis-tungsfähige Planungssoftware sowie ent-sprechende technische Hilfsmittel ebenso wichtig.

Exakte Vermessung des ProjektsNach der abgeschlossenen Planung und Errichtung eines Anbaus für eine beste-hende Biotreibstoff-Produktionsanlage durch px Engineering Consultants Limi-ted (Teil der px group) setzte man den La-

B E S T A N D S D O K U M E N T A T I O N

Punkt für Punkt zum 3D-ModellMithilfe von präzisen 3D-Scans konnte px Engineering Consultants die Einhaltung des Planungsmodells einer Produktions-

anlage für Biotreibstoffe überprüfen. Zum Einsatz kamen dabei ein 3D-Laserscanner von Faro sowie die Autodesk-Software

Navisworks.

3D-Scan der bestehenden Produk-tionsanlage für Biotreibstoffe zur Überprüfung der Übereinstimmung mit dem Planungsmodell.

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3D-Laserscanning | HARDWARE & PERIPHERIE | 063

und OHSAS 18001:2007 zertifiziert bezie-hungsweise durchlaufen derzeit ein ent-sprechendes Zertifizierungsverfahren.

Um erfolgreich zu sein, muss man ein Projekt in allen Phasen optimal handha-ben, von der anfänglichen Konzeptent-wicklung bis zur Aufnahme des gewerb-lichen Betriebs. Wir wollen während des gesamten Projekts stets Sicherheit und Qualität gewährleisten und zugleich die Kosten sowie die Qualität des Gesamtpro-gramms unter Kontrolle behalten.

Unser Ziel ist es, sichere, effiziente und kostengünstige Dienstleistungen anzu-bieten, die zur vollen Zufriedenheit unse-rer Kunden und Projektpartner ausfallen. Dazu setzen wir uns ambitionierte, aber erreichbare Verbesserungsziele in allen Geschäftsbereichen und überprüfen re-gelmäßig unsere Leistung.

Unsere erprobten und bewährten Pro-zesse und Kontrollverfahren sind dar-auf ausgelegt, das Fehlerrisiko bezüg-lich Sicherheit, Zeitaufwand und Kosten zu minimieren und den Bau einer Anlage sicherzustellen, die den spezifizierten An-forderungen des Kunden entspricht, was Produktspezifikation, Anlagenleistung, Verarbeitungsqualität sowie Gesundheit, Sicherheit und Umwelt anbelangt.

Das jüngste Projekt an der Produkti-onsanlage für Biotreibstoffe in Teesside hat erneut gezeigt, wie wichtig eine sorg-fältige Vorgehensweise sowie die Anwen-dung moderner 3D-Scanverfahren sind, um unsere hoch gesteckten Ziele zu er-reichen. Mithilfe eines umfassenden und präzisen 3D-Scan des gesamten fertig-gestellten Projekts konnten wir mit Au-todesk Navisworks die Einhaltung unse-res Planungsmodells überprüfen. Dabei haben wir die exakten 3D-Scans des An-lagenbestands über das von px Enginee-ring Consultants erstellte ursprüngliche 3D-Planungsmodell gelegt, wodurch Ab-weichungen sofort erkennbar und quan-tifizierbar wurden.

Der Focus3D X 330 - Scanner hat sich außerdem als das richtige Hilfsmittel erwiesen, um Un-stimmigkeiten im Zusammenhang mit Abweichungen effek-tiv zu klären. Zu sol-chen Unstimmigkei-ten kommt es häufig, beispielsweise wenn ein Auftragnehmer für Einbau/Teilefer-tigung eine zusätzli-che Leistung in Rech-nung stellen will, weil er zum Beispiel einen Rohrflansch modifi-zieren oder neu an-fertigen muss, da das den Spezifikationen entsprechende Bau-teil nicht auf den vor-gesehenen Flanschanschluss passt. Solche oft recht subjektiven Konflikte lassen sich mithilfe eines Laserscanners klären. Die Ur-sache für den Fehler kann man so korrekt bestimmen und Streitigkeiten schnell bei-legen.“

Detaillierte PunktewolkenBei Bestandsuntersuchungen mittels 3D-Laserscantechnik erhält der Anwender de-taillierte Punktewolken, mit denen 3D-Mo-dellierungen für unterschiedliche Zwecke, zum Beispiel Bausanierungen, Anlagen-planung und realitätsnahe Datendarstel-lungen, möglich sind.

Dank schneller Scans von Gebäuden und Umgebungen kann der 3D-Laserscan-ner vollflächige CAD-Modelle für verschie-dene Branchen, beispielsweise Architek-tur, Bauwesen, Gebäudemanagement und Denkmalschutz, bereitstellen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Ver-messungsmethoden ermöglicht das

Laserscanverfahren, große Datenmengen schnell und sicher zu erfassen und zu ver-arbeiten.

Klein und leichtDie Focus3D-X-Serie von Faro umfasst die derzeit kleinsten und leichtesten La-serscanner auf dem Markt und eignet sich für Anwendungen sowohl in Innen- wie auch in Außenbereichen. Alle Mo-delle der Serie sind mit GPS ausgestattet und können selbst in hellem Sonnenlicht Scanroutinen ausführen. Die Möglichkeit, aus der Ferne zu scannen, und der na-hezu unbegrenzte Scandatenaustausch über die Faro SCENE Webshare Cloud ma-chen diesen Laserscanner zu einer mobi-len Lösung.

Beim Focus3D X 330, den die px group für das Biodieselanlagenprojekt von Gre-energy in Seal Sands eingesetzt hat, han-delt es sich um die Version mit besonders langer Reichweite (330 Meter). Durch sei-ne kompakten Maße (240 x 200 x 100 Mil-limeter) und einem Gewicht von 5,2 Kilo-gramm eignet sich das Gerät gut für den Einsatz im Freien. Für eine einfache Hand-habung ist der Scanner mit Touchscreen-Bedienung, einem hellen Display und WLAN-Funktion ausgestattet. Bei einer hohen Distanzgenauigkeit von plus/mi-nus zwei Millimeter erreicht der 3D-Scan-ner eine hohe Messgeschwindigkeit von 976.000 Punkten pro Sekunde. R T |

Detaillierter Scan der Rohre und Tanks.

Präziser 3D-Laserscanner: Faro Focus3D X330. Bilder: Faro

Digital Engineering-Marktplatz | MARKT | 065

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066 | VORSCHAU | Ausgabe 6/15 – erscheint am 28. Juli 2015

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Mitarbeiter dieser Ausgabe: Stephanie Amrite, Peter Beck, Nils Becker, Julia Busse, Nicole Dahlen, Jacqueline Dastl, Dr.-Ing. Seref Erkayhan, Walter Felber, Alexandra Foley, Ulrich Frech, Evelyn Gebhardt, Harald Gmeiner, Laura Jane Hoffmann, Alex Homburg, Holm Landrock, Dr. Arno Michelis, Ellen-Christine Reiff, Prof. Dr. Vahid Salehi, Raimund Schlotmann, Volkmar Schönfeld, Ulrich Sendler, Wim Slagter, Dr. Oliver Tennert, Dr. Gerhard Tretow, Syllvett Tsialos, Rhys Williams,

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ISSN 1618-002X, VKZ B 47697Dieses Magazin ist umweltfreundlich auf chlorfrei ge-bleichtem Papier gedruckt.

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IM NÄCHSTEN HEFT

Schiffbau und MarineEin klassisches und doch immer noch fazinieren-des Aufgabengebiet von Ingenieuren ist der Bau von Schiffen und die Beschäftigung mit Tiefsee-anwendungen. Hier herrschen besondere Bedin-gungen: Die Systeme und Komponenten müssen Nässe und aggressiven Salzen standhalten und unter Wasser auch bei hohem Druck zuverläs-sig funktionieren, etwa die Kabel, Antriebstech-nik und Steuerungen. Neben diesen Komponen-ten schauen wir uns auch die Überwachung von Schiffsystemen über die Cloud an.

WorkstationsTrotz aller Virtualisierung ist die Desktop-Work-station doch immer noch das gängige Arbeitsge-rät des Entwicklers und Konstrukteurs. Aber auch mobile Workstations liegen durch die Flexibilisie-rung der Arbeit und bei häufigen Dienstreisen im Trend. Doch was ist mit den wertvollen Da-ten, wenn diese mal abhanden kommen? Neben weiteren Themen rund um die Ingenieurs-Work-stations beleuchten wir beispielsweise klassische und biometrische Authentifizierungsverfahren.

Elektro- und Antriebs- technik: Komponenten und PlanungssoftwareKein Antriebssystem ohne Schaltplan, keine An-lage ohne Schaltschrank. Komponenten und ECAD greifen ineinander. Wir beleuchten in der kommenden Ausgabe beide Themen: Wir haben Trend- und Anwendungsberichte rund um die Elektro- und Antriebstechnik und deren Pla-nungstools vorbereitet.

Weitere Themen: Interviews zu den Werkzeug- und Formenbaumessen im Herbst: Euromold und Formnext Management: Digital Mock-Up Mehr Sicherheit beim Datenaustausch in der Entwicklung

Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich.

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