Simulation as a Service - eine Cloud4E-Lösung

Transkript

1 Simulation as a Service - eine Cloud4E-Lösung A. Uhlig, T. Neidhold, O. Oelsner (ITI) A. Schneider, S. Rülke (FhG IIS EAS) A. Ditter, S. Limmer (FAU) C. Boehme, M. Srba (GWDG) S. Schmitz (ERAS) 1

2 Komplexere, intelligentere und connected Produkte Komplexität verlangt höheres QS Niveau Wettbewerb erzeugt Innovationsdruck Höhere Ansprüche der Anwender und Variantenvielfalt Connected World verstärkt Forderung nach Sicherheit und Compliance Copyright 2014 IBM Corporation Weitere Vernetzungen durch IdD, Industrie 4.0, Cloud

3 Modellbasierte Entwicklung / Digitale Simulation Prinzip Frontloading : (Digitaler) Nachweis der Funktionsfähigkeit in den frühen Entwicklungsphasen vermeidet später hohe Änderungskosten. Finite Elemente Simulation Elektroniksimulation Mechanik-Simulation Systemsimulation

4 Nutzungskontexte für Simulation as a Service Entwicklerteams in KMU Simulation ist notwendig für innovative Entwicklung und zuverlässige Produkte Entwicklungsabteilungen in führenden Großunternehmen Simulationstools sind durchgängig im Einsatz Wartung der Tools ist z. T. aufwändig Hohe Anschaffungskosten und geringe Erfahrung bilden eine Einstiegsschwelle Extrem hoher Rechenbedarf bei Nachfragespitzen erzeugt Engpässe

5 Cloud4E-Ergebnisse: Simulationen in der Cloud 5

6 Cloud4E-Ergebnisse: Simulationen in der Cloud 6

7 Cloud4E-Ergebnisse: Simulationen in der Cloud 7

8 Cloud4E-Ergebnisse: Simulationen in der Cloud 8

9 Model in the Cloud - Datenzugriff Upload Modell Simulationsdaten Sales Team Auslegungsrechnung Simulation Expert Modellierung Kundenbetreuer Ergebnisdiskussion Projekt Manager Präsentation Berechnungsingenieur Variantenrechnung, Optimierung Service im Internet Zugriff von jedem Punkt HTML GUI Zugriff mit jedem Gerät Gemeinsamer Zugriff Projektverwaltung

10 Cloud4E-Ergebnisse:... 10

11 Cloud4E-Ergebnisse: Back-end-Infrastrukturen Ergebnis #1 Ein breites Spektrum an Back-end- Infrastrukturen wird unterstützt: lokaler Laptop/PC, Compute-Cluster, Cloud,... Schrittweise Migration in die Cloud! Laptop Server Cluster 11

12 Cloud4E-Ergebnisse: Back-end-Infrastrukturen Ergebnis #1 Ein breites Spektrum an Back-end- Infrastrukturen wird unterstützt: lokaler Laptop/PC, Compute-Cluster, Cloud,... Schrittweise Migration in die Cloud! Laptop Server Cluster Cloud 12

13 Cloud4E-Ergebnisse: Middlewares und Provider Ergebnis #2 Verschiedene Cloud-Middlewares, Cloud-Anbieter und der OCCI-Standard werden unterstützt. Kein Cloud-Provider-Lock-in! 13

14 Cloud4E-Ergebnisse: Adaptierbarkeit Ergebnis #3 Über offene Schnittstellen können weitere Ingenieursanwendungen integriert werden. Adaptierbarkeit & Nachnutzbarkeit! FMI GNU Octave SPICE Simulator for Electrical Networks FMI 14

15 Cloud4E-Ergebnisse: Nutzerschnittstellen Ergebnis #4 Der Ingenieur nutzt die Cloud-Dienste über Web- Portale, interaktive Shellkommandos oder spezielle Applikationen. Anwendungsorienterte Nutzerschnittstellen! Desktop Web-Portal Shell 15

16 Cloud4E-Ergebnisse: Ressourcen nach Bedarf Ergebnis #5 Der Ingenieur fordert je nach konkret zu lösender Aufgabe die passenden Ressourcen an und gibt diese nach der Bearbeitung wieder frei. Skalierbare Ressourcen auf Anforderung! 16

17 Cloud4E-Ergebnisse: Ressourcen nach Bedarf Ergebnis #5 Der Ingenieur fordert je nach konkret zu lösender Aufgabe die passenden Ressourcen an und gibt diese nach der Bearbeitung wieder frei. Skalierbare Ressourcen auf Anforderung! 17

18 Cloud4E-Ergebnisse: Ressourcen nach Bedarf Ergebnis #5 Der Ingenieur fordert je nach konkret zu lösender Aufgabe die passenden Ressourcen an und gibt diese nach der Bearbeitung wieder frei. Skalierbare Ressourcen auf Anforderung! 18

19 Cloud4E-Ergebnisse:»Cloudifizierung«leicht gemacht Ergebnis #6 Mit Hilfe von Cloud4E Service Connectors können Dienstanbieter (KMU) neue Cloud-Angebote flexibel erstellen. Unterstützung für Service-Provider! 19

20 Cloud4E-Ergebnisse: Know-how-Schutz Ergebnis #7 Skalierbare, hochperformante Logging- Möglichkeiten und Absicherung der Daten bei Transport und Speicherung. Sicherheit & Vertrauenswürdigkeit!! 20

21 Cloud4E-Ergebnisse: Geschäftsmodelle und Stakeholder Ergebnis #8 Innovative Produkte & Leistungen, Kostenoptimierung, erweiterte Kundenkreise, Agilität und Flexibilität, Synergien. Geschäftsmodelle für die Cloud! Service- Provider Endnutzer Infrastruktur- Provider 21

22 Cloud4E-Ergebnisse: Geschäftsmodelle und Stakeholder Ergebnis #8 Innovative Produkte & Leistungen, Kostenoptimierung, erweiterte Kundenkreise, Agilität und Flexibilität, Synergien. Geschäftsmodelle für die Cloud! Service- Provider Endnutzer Infrastruktur- Provider 22

23 Zusammenfassung: Wertschöpfungspotenziale bei Simulation as a Service - Anwender Zugriff auf Simulationsdaten von überall Büro, Home Office, Reise Zugriff mit jedem Gerät Desktop, Notebook, Tablet, Smartphone, Gemeinsamer Zugriff auf Simulationsdaten Präsentation, Vergleich, Korrektur, Kosteneinsparung Investitionskosten in Hard- und Software Neue Nutzergruppen von Simulationen Training, Auslegung, Marketing Simulation as a Service - Anbieter Erschließung neuer Kundenkreise (KMU) Verringerung von Einstiegshürden Unterstützung von gelegentlicher Nutzung Neue Angebote für Bestandskunden bei Bedarfsschwankungen für massiven Berechnungsbedarf Neue Anwendungsfelder von Simulation IaaS - Anbieter Simulation as a Service als neues Geschäftsmodell Cloudifizierung als Dienstleistung

24 Publikationen, Messen, Workshops, Tutorials,... S. Limmer, M. Srba, D. Fey: Performance Investigation and Tuning in the Interoperable Cloud4E Platform, EuroPar, LNCS, Springer, Berlin-Heidelberg 2014 (akzeptiert) S. Limmer, A. Ditter, M. Srba, S. Thomas, A. Schneider, S. Rülke, O. Oelsner, A. Uhlig, S. Schmitz, D. Fey, C. Boehme: The Project Cloud4E Cloud Solutions for Engineers, LNCS, Springer, Berlin-Heidelberg 2014 (im Druck) (Paper) T. Neidhold: Models in the Cloud Prospects and Risks of Cloud-Based Modeling and Simulation Services, Grid4Sys 2013 (Grid-, Cloud- und Big-Data-Technologien für Systementwurf und -analyse), Dresden 2013 A. Ditter, S, Limmer, D. Fey: i3sched Ein OpenNebula Scheduler für die Oracle Grid Engine, Grid4Sys 2013 (Grid-, Cloud- und Big-Data-Technologien für Systementwurf und - analyse), Dresden 2013 (Paper) M. Srba, S. Schmitz: Serviceorientierte Simulation auf Basis von OCCI am Beispiel der Finite Elemente Methode, Grid4Sys 2013 (Grid-, Cloud- und Big-Data-Technologien für Systementwurf und -analyse), Dresden 2013 (Paper) M. Gulbins, A. Schneider, S. Rülke: Ein Cloud-basierter Workflow für die effektive Fehlerdiagnose von Loop-Back-Strukturen, Grid4Sys 2013 (Grid-, Cloud- und Big-Data- Technologien für Systementwurf und -analyse), Dresden 2013 (Paper) A. Schneider: Automatisierte Ressourcenbedarfsschätzung für Simulationsexperimente in der Cloud, Grid4Sys 2013 (Grid-, Cloud- und Big-Data-Technologien für Systementwurf und - analyse), Dresden 2013 (Paper) 2/15 24

25 Supporting your vision ITI GmbH Schweriner Straße Dresden T + 49 (0) info@itisim.com simulationx.com Trusted Clouds für die digitale Transformation in der Wirtschaft BMWi, Berlin, 10./11. Februar 2015