Konstruktion in den Wolken

Der Begriff Cloud ist in aller Munde. Aber viele CAD-Anwender fragen sich, welche Vorteile Cloud-basierte Applikationen unmittelbar für sie bringen soll.

08. Dezember 2011

Eine Vielzahl von Applikationen, bei denen Software und Daten auf Servern im Internet liegen, wird heute schon angeboten. Vom Webmailer bis hin zu Textverarbeitung ist die Nutzung von Cloudapplikationen zu einer Selbstverständlichkeit geworden. Aber auch im Berufsleben spielen cloudbasierte Dienste eine immer größere Rolle.

Wenn es jedoch darum geht, CAD-System und -Daten in die Cloud zu transferieren, stellen sich einige spezielle Fragen: Ist CAD durch die anspruchsvolle Grafik überhaupt für die Cloud geeignet? Und wie steht es um die Vertraulichkeit der Daten? Tatsächlich bieten Cloud-Applikationen für CAD und die Produktentwicklung ein großes Potenzial.

Cloud Computing ist motiviert durch das Bestreben, eine dynamische, optimierte und bedarfsgerechte Lastverteilung in modernen Netzwerken zu erreichen und eine IT-Infrastruktur zu konzipieren, die den Nutzern »abstrahiert« in der Cloud zur Verfügung steht. Die Forderung nach erhöhter Mobilität der Anwender und die wachsende Verbreitung von mobilen Endgeräten wie Smartphones und Tablettcomputern tragen zur Popularität dieses Konzepts bei, das Daten und Rechenleistung so komfortabel zur Verfügung stellt.

Die Cloud ist immer verfügbar. Wenn aber Bandbreite und Netzbelastung keine Online-Arbeiten sinnvoll ermöglichen, kann der Anwender in der Regel auch offline arbeiten und später mit Hilfe von Synchronisierungsfunktionen seine Daten aktualisieren.

Fixkosten reduzieren

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist Cloud-Computing interessant, weil es Fixkosten in variable Kosten umwandelt. Zudem muss das Unternehmen seine Hard- und Software-Installationen nicht für die Lastspitzen auslegen. Beim Cloud-Computing entstehen in der Regel nur Kosten, wenn die Computer-Leistung tatsächlich gebraucht wird, im Normalfall also nur, wenn es konkrete Projekte gibt. Dagegen entstehen kaum Kosten, wenn die Arbeitsbelastung niedrig ist.

Kleinen Firmen und Ingenieurbüros bietet Cloud Computing die Möglichkeit, unbegrenzte Computerleistung – vor allem für rechenintensive Anwendungen – in Anspruch zu nehmen, die zu teuer in der Beschaffung wäre. Mangelnde Computerleistung kann kleinere Büros und Firmen daran hindern, sich an anspruchsvolle Aufgaben, wie FEM-Berechnungen, Simulationen oder aufwendige Visualisierungen zu wagen.

Häufig ist der mobile Zugriff auf die Systeme und Daten vor Ort notwendig oder wünschenswert, um

Konstruktionen zu präsentieren, zu überprüfen, zu korrigieren oder zu ergänzen. Die dienstbasierte Cloud-Architektur bietet hierfür gute Lösungen. Sie erlaubt den schnellen, kostengünstigen und ubiquitären Datenzugriff. Zudem sind Cloud-Lösungen einfach und zentral zu aktualisieren und daher immer auf dem neuesten Stand der Technik.

Autodesk bietet unter dem Sammelbegriff Autodesk Cloud eine Reihe webbasierter Funktionen, Produkte und Services an. Einige dieser Funktionen stehen allen Autodesk-Anwendern zur Verfügung. In den Genuss des kompletten Umfangs der Möglichkeiten kommen allerdings nur die Kunden, die einen Servicevertrag abgeschlossen haben. Drei Gbyte Online-Speicher stehen pro Subscription-Lizenz zur Verfügung, um Projektdokumente abzulegen und von überall und zu jeder Zeit darauf zugreifen zu können.

Das SaaS-Modell ist für Autodesk nicht neu: Schon vor zehn Jahren startete der Hersteller Buzzsaw eine Collaboration-Plattform für Ingenieure, die eine effiziente Zusammenarbeit aller ermöglicht, die an der Planung von Infrastrukturprojekten beteiligt sind. Dieser Dienst bleibt Teil des Autodesk Cloud-Angebots.

Heute steht den Autodesk-Kunden über ein Dutzend Cloud-Anwendungen zur Verfügung.

Sie können mit dem Dienst Autodesk Cloud Documents Zeichnungen und andere Dokumente im Webbrowser oder auf mobilen Geräten ansehen und mit anderen Anwendern austauschen. Cloud Documents unterstützt die Verwaltung von Konstruktionsdaten aus Fremdsystemen und die direkte Konvertierung beim Aufruf der Dateien.

Cloud Documents bietet ein benutzerfreundliches Single-Sign-On-Konzept, bei dem sich der Anwender nur einmal mit seiner E-Mail-Adresse anmeldet und dann automatisch auf alle im Rahmen des Lizenz- und Subscription-Vertrages freigeschalteten Funktionen zugreifen kann.

Zeichnungen immer dabei

Anwender laden beispielsweise DWG-Zeichnungen direkt aus Autocad in ihren Online-Arbeitsbereich und verwenden Autocad WS, um die Zeichnungen zu überprüfen, zu editieren oder gemeinsam mit

einem Kollegen zu bearbeiten. Dabei verfolgen beide die wechselseitigen Cursor-Bewegungen in Echtzeit, sehen etwaige Änderungen und Anmerkungen, oder senden sich Hinweise in einem Chat-Fenster.

Die Autodesk Design Review Mobile App dient dazu, 2D- und 3D-DWF-Dateien auf mobilen Geräten wie iPad, iPhone und iPod touch unterwegs oder vor Ort zu prüfen, zu korrigieren und zu kommentieren. Autocad WS und Autodesk Design Review Mobile App sind im iOS App Store erhältlich. Weitere Beispiele für das Engagement in Applikationen mit Cloudfunktionalität sind die Bibliothek der Factory Design Suite, die über die Cloud ständig aktualisiert wird, sowie Tests in den USA, mit denen flexible Lizenzmodelle erprobt werden, Subscription-Kunden erhalten darüber hinaus neue Funktionalitäten für rechenintensive Aufgaben wie Inventor Optimization, die bislang nur Unternehmen mit teuren High-End-Supercomputern und Serverfarmen ausführen konnten.

Aufgrund von begrenzten Ressourcen und Zeitdruck können Konstrukteure und Ingenieure heute meist nur eine sehr limitierte Anzahl an Projektideen validieren. Oft wählen sie daher einen eher pragmatischen Weg, eine grobe Überschlagsrechnung oder die Erfahrung: »Hat beim letzten Mal funktioniert«. Inventor Optimization bietet nun in der Cloud die Möglichkeit, für eine Konstruktion oder ein kritisches Bauteil mehrere Parameter zu variieren und die Form oder das Material im Hinblick auf ausreichende Festigkeit oder geringes Gewicht in einer FEM-Analyse zu optimieren.

Wenn beispielsweise drei Parameter mit jeweils drei verschiedenen Werten zu untersuchen sind, sind neun Rechenläufe notwendig, um die Kombination der Parameter zu finden, die das Optimum liefert. Rechenintensive Optimierungen dieser Art erledigt Inventor Optimization in der Cloud, die – je nach Anwendung – solche Aufgaben um ein Vielfaches schneller als ein Desktop-System erledigt.

Datensicherheit großgeschrieben

Der Schutz der Kundendaten genießt dabei höchste Priorität und die Erfahrungen mit Buzzsaw in über zehn Jahren sieht Autodesk als Beleg für seine in puncto Datensicherheit. Verschlüsselung des Datenverkehrs, strenge Kontrolle der Zugriffsberechtigungen und mehrfache, redundante

Sicherheitsmechanismen sind selbstverständlich. Beim Umgang mit Daten und der Diskussion des Datenschutzes sind verschiedene Datenarten zu unterscheiden.

Die personenbezogenen Daten sind wohl die sensibelsten. Bei technischen Daten geht es darum, firmenspezifisches Wissen zu schützen, um nicht den technischen Vorsprung oder Auftraggeberdaten preiszugeben. Da Cloud Computing nicht bedeutet, dass alle Daten in einer Public Cloud liegen müssen, sind die Anforderungen im Detail und im jeweiligen Anwendungsfall zu prüfen, um die optimale Lösung zu finden. Eventuell bieten sich je nach Sicherheitsanforderung gemischte (»hybride«) Formen von Public und Private Clouds an.

Auf einen Blick

Das Word Cloud, Wolke, im Terminus Cloud-Computing bezieht sich auf das Konzept, Rechenleistung, Speicherplatz und Software nicht mehr vor Ort, also mit eigenen Rechnern und

Festplatten, vorzuhalten, sondern nach Bedarf über das Internet zu beziehen. Computing soll wie Strom und Wasser einfach angeliefert werden und überall verfügbar sein. Dies setzt natürlich eines zwingend voraus, das nicht überall gegeben ist: Einen zuverlässigen Breitbandanschluss an das Internet.

Erschienen in Ausgabe: Industrie Handbuch/2011