Mehr Rechenpower für die Produktentwicklung
Digitalisierungsprojekt mit Meshparts GmbH
Bild: Marianne Koch vom IGD und Alexandru Dadalau von Meshparts
Die Digitalisierung ist ein so umfassendes Gebiet, dass man ihren Kern schnell aus dem Blick verliert. Grundlage ist die enorme Rechenleistung von Prozessoren oder Chips, wie sie in Computern und mittlerweile in fast allen technischen Geräten verbaut sind. Ein weiterer Schritt nach vorn ist dabei die Nutzung spezieller Hardware, den sogenannten GPUs (Graphics Processing Units) – landläufig sind diese auch als Prozessoren in Grafikkarten von Computern bekannt. Diese haben das Potenzial, die Rechenleistung gegenüber herkömmlichen Prozessoren noch weiter zu erhöhen.
Die Finite-Elemente-Methode ist ein wichtiges Werkzeug der digitalen Simulation
In der Produktentwicklung wird die Rechenpower und die damit verbundene Geschwindigkeit für das computergestützte Design und die Simulation von Bauteilen bis hin zu ganzen Baugruppen, Produkten und Maschinen benötigt. In der analogen Zeit fand dies alles noch wortwörtlich auf dem Reisbrett statt. Seit Jahrzehnten ist CAD (Computer Aided Design) und die digitale Berechnung ganzer Baugruppen ein großes Ziel im Maschinenbau. Ein wichtiger Teil davon ist die Simulation. Dabei wird in den meisten Fällen die sogenannte Finite-Elemente-Methode (FEM) oder Finite-Elemente-Analyse (FEA) eingesetzt.
Schnellere Entwicklungszyklen durch Verzahnung von Entwicklung und Simulation
Alexandru Dadalau weiß, wie frustrierend es sein kann, in langwierigen Schleifen aus Konstruktion und Simulation festzustecken. Als Werkstudent hat er diese Erfahrung in einem Maschinenbauunternehmen selbst gemacht. Aus der Frustration mit marktüblichen Lösungen heraus hat er ein Unternehmen gegründet, dass seine damaligen Probleme aus der Praxis lösen sollte. Mittlerweile ist daraus ein sieben-köpfiges Team mit dem Namen Meshparts geworden. Um mit den aktuellen Entwicklungen Schritt zu halten, hat sich das Projektteam vorgenommen, die GPU-basierte Simulation für die Anwendungsfälle in seinem Mittelständischen Kundenstamm zu etablieren.
GPU-basiertes „Rechnen“ beschleunigt die Prozesse weiter
Bei GPU-basierten Algorithmen bewegen wir uns in einem sehr speziellen Bereich der digitalen Welt. Die Grundidee ist aber einfach. Die zentrale Recheneinheit, das Gehirn, im PC ist die CPU. Für alle, die sich damit auskennen, ist CPU-basierte Software der Standard. Die GPU ist ein neues Terrain, speziell bei Simulationsberechnungen. Sie erlaubt es, Prozesse zu parallelisieren. Können mehrere Berechnungsprozesse gleichzeitig ablaufen, wird die Rechenzeit insgesamt verkürzt. Wer fünf Sachen gleichzeitig macht, ist fünfmal früher fertig.
Hier setzt die Unterstützung unserer Digitalisierungsprofis des Partnerinstituts IGD an. Sie helfen dabei, die Technologie in das Meshparts-Portfolio zu integrieren, indem sie die Simulationsalgorithmen auf die GPU anpassen. Und damit helfen sie Meshparts, die Technologie für mittelständische Unternehmen anwendbar zu machen.
