Cloud Simulation: Warum On-Premise (noch) ein Thema ist.

Simulation gestern, heute und morgen.

Wer die Entwicklung der Simulation über die vergangenen 20 bis 30 Jahre betrachtet, erkennt mehr als einen technologischen Wandel. Verändert haben sich nicht nur die Programme, sondern auch die Arbeitsweise: Wo Daten liegen, wo Berechnungen laufen und wer Simulation im Entwicklungsprozess einsetzen kann.

Lange war die Ausgangslage klar: Leistungsfähige Workstations oder eigene Server standen im Unternehmen, Simulationsprogramme wurden lokal installiert und Daten intern gespeichert. Lizenzen, Hardware und Rechenleistung mussten dauerhaft finanziert und betrieben werden.

Simulation war damit vor allem eine Aufgabe für Spezialisten. Sie verfügten über die passende Software, leistungsfähige Rechner und das physikalische Know-how, um belastbare Ergebnisse zu erzeugen. Für viele Konstrukteurinnen und Konstrukteure blieb die Berechnung ein separater Schritt.

Als die Simulation noch am Ende des Prozesses stand.

Anfang der 2000er-Jahre entstand in Entwicklungsabteilungen zuerst das CAD-Modell. Irgendwann kam die Frage auf: „Hält das eigentlich?“ Erst dann begann der Simulationsprozess. Das Modell wurde vorbereitet, gegebenenfalls an einen Spezialisten übergeben, vernetzt und mit Materialien sowie Randbedingungen versehen. Anschließend startete die Berechnung – und dann hieß es erst einmal: warten.

Oft war das Kind zu diesem Zeitpunkt bereits in den Brunnen gefallen. Simulation diente vor allem dazu, ein bestehendes Problem zu prüfen, obwohl Termine und technische Grenzen den Lösungsraum längst einschränkten. Gleichzeitig bot die lokale Infrastruktur klare Vorteile: Unternehmen wussten, wo ihre Daten lagen, kontrollierten Zugriffe und konnten Systeme gezielt auf ihre Anforderungen abstimmen. Gerade bei sensiblen Entwicklungsdaten war und bleibt das ein wichtiges Argument für On-Premise.

Auch die Performance ließ sich gut planen. Wer ein eigenes HPC-Cluster oder leistungsfähige Simulationsrechner betrieb, kannte die verfügbare Kapazität sehr genau.

Warum dann eigentlich etwas verändern?

Warum die klassische Infrastruktur an Grenzen stößt.

Rechenleistung, Arbeitsspeicher und Speicherplatz sind teuer – und Hardware altert schnell. Was heute beschafft wird, ist morgen nicht mehr neu. Trotzdem lässt sich die Kapazität nicht beliebig erweitern, nur weil ein Projekt kurzfristig mehr Leistung benötigt.

Unternehmen müssen deshalb genau abwägen, welche Hardware sie langfristig anschaffen und wie sie diese auslasten. Neben Servern, Speicher, Netzwerk, Backups und Workstations fallen regelmäßige Erneuerungen an. Hinzu kommt der Aufwand für Installation, Updates und Wartung der Simulationssoftware.

Im Alltag kann eine Umgebung für zehn Simulationsingenieure gut funktionieren. Kommt jedoch ein großes Entwicklungsprojekt hinzu und sollen plötzlich mehrere hundert Varianten berechnet werden, entsteht eine Lastspitze.

Jetzt stellt sich die Frage: Woher kommt die zusätzliche Rechenleistung?

Zusätzliche Rechner zu kaufen ist möglich. Nach Projektende stehen sie jedoch unter Umständen monatelang ungenutzt. Genau an diesem Punkt beginnt sich die Geschichte der Simulation zu verändern.

Die Simulation rückt näher an die Konstruktion.

Mit leistungsfähigeren Rechnern, zugänglicherer Software und engeren Verbindungen zwischen CAD und Simulation änderte sich der Nutzerkreis. Konstrukteurinnen und Konstrukteure konnten Wanddicken variieren, Verrundungen ergänzen oder Material einsparen und die Auswirkungen direkt überprüfen. Simulation rückte damit näher an die eigentliche Produktentwicklung.

Das war ein entscheidender Schritt: Aus der nachgelagerten Kontrolle wurde ein Werkzeug für frühe Entscheidungen. Simulation entwickelte sich zu einem Bestandteil des durchgängigen digitalen Entwicklungsprozesses. Damit rückte eine neue Frage in den Mittelpunkt: Wo soll diese Simulation künftig stattfinden?

Wenn Daten, Anwendungen und Teams zusammenwachsen.

Heute geht es um mehr als die Verbindung von CAD und Simulation. Auch Datenmanagement, Varianten, Ergebnisse und Zusammenarbeit sollen in einem gemeinsamen Prozess zusammenfinden. Der Grundgedanke ist einfach:

Warum soll der Konstrukteur mit seinen CAD-Daten in einem System arbeiten, der Simulationsingenieur in einem anderen System, die Ergebnisse irgendwo auf einem Server liegen und der Projektleiter am Ende verschiedene Excel-Dateien vergleichen? Warum soll das alles nicht in einer gemeinsamen digitalen Umgebung stattfinden? 

So wird aus der reinen Ergebnisübergabe eine interaktive Projektzusammenarbeit. Sobald Daten, Anwendungen, Simulationen und Menschen stärker vernetzt sind, stellt sich zwangsläufig eine weitere Frage:

Muss eigentlich jedes Unternehmen die gesamte dafür notwendige Infrastruktur selbst besitzen?

Hier führt die Entwicklung von On-Premise in Richtung Cloud. Rechenleistung muss nicht mehr vollständig vorgehalten werden, sondern lässt sich bedarfsgerecht nutzen. Aus einer langfristig gebundenen Infrastruktur wird eine flexible Ressource.

Ob zehn Berechnungen oder tausend Varianten: Der Leistungsbedarf kann von einem Tag auf den anderen stark schwanken. Eine Cloud-Infrastruktur kann zusätzliche Kapazität wesentlich flexibler bereitstellen. Gerade für Simulationen mit hohem Rechenbedarf ist diese Skalierbarkeit ein zentraler Vorteil.

Warum der Bedarf an Rechenleistung weiter wächst.

Ein Blick nach vorn zeigt, warum die Bedeutung der Cloud in der Simulation zunehmen dürfte: Projekte werden komplexer, gleichzeitig steigen Zahl und Vielfalt der Berechnungen. Simulation besteht längst nicht mehr nur aus einem einzelnen Rechenlauf.

Zunehmend gehören dazu:

• Variantenberechnungen
• Optimierungen
• multiphysikalische Simulationen
• automatisierte Arbeitsabläufe
• digitale Zwillinge
• generatives Design
• künstliche Intelligenz

Mit der Automatisierung steigt auch der Rechenbedarf. Die Cloud besitzt hier einen strukturellen Vorteil: Sie kann Kapazitäten flexibel skalieren. Zusätzliche Dynamik entsteht durch künstliche Intelligenz, die Simulationsabläufe zunehmend unterstützt und vorbereitet.

Damit verändert sich die Rolle der Anwenderinnen und Anwender. Sie geben Ziele, Randbedingungen und Bewertungskriterien vor, während Software einzelne Schritte des Simulationsprozesses automatisiert organisiert. Dafür braucht es eine Infrastruktur, die flexibel und parallel rechnen kann.

Hybrid statt radikaler Wechsel.

Ein Unternehmen, das seine Entwicklungsumgebung seit Jahrzehnten selbst betreibt, verlagert nicht von heute auf morgen alles in die Cloud. In vielen Fällen ist das auch nicht notwendig.

Ein hybrides Modell verbindet beide Welten. Besonders sensible Daten können in der eigenen Umgebung verbleiben, ausgewählte Simulationen laufen lokal. Für rechenintensive Aufgaben kommt zusätzliche Cloud-Kapazität hinzu. Ebenso lässt sich die Cloud für Zusammenarbeit und Datenzugriff nutzen, während bestimmte Solver weiterhin auf eigener Hardware betrieben werden.

Fazit: Rechenleistung intelligent verbinden.

Die Entwicklung weist klar in Richtung Cloud. Je enger Simulation mit Plattformen, Zusammenarbeit, HPC, Automatisierung und künstlicher Intelligenz verzahnt wird, desto wichtiger ist eine skalierbare und verfügbare Infrastruktur. On-Premise bleibt relevant. Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht „lokal oder Cloud?“, sondern: Wie lassen sich beide Ressourcen intelligent zu einem durchgängigen Simulationsprozess verbinden?

Cloudbasierte Lösungen binden Simulation früher und enger in die Produktentwicklung ein. MODSIM – die Verbindung von Modellierung und Simulation – führt Konstruktion, Berechnung und Bewertung über den Entwicklungsprozess hinweg zusammen. Plattformen wie die 3DEXPERIENCE Plattform stellen dafür Rechenleistung, gemeinsame Datenräume und standortübergreifende Zusammenarbeit bereit. Datensicherheit und kontrollierte Zugriffe bleiben dabei zentrale Anforderungen.

Bechtle PLM unterstützt Unternehmen dabei, ein passendes Betriebsmodell zu entwickeln – von On-Premise über Cloud bis zu hybriden Szenarien. So wird Simulation nicht nur schneller, sondern vor allem gezielter nutzbar: für frühere Entscheidungen, mehr Varianten und einen durchgängigen digitalen Entwicklungsprozess.

Sie möchten mehr über die Möglichkeiten der Cloud-Simulation erfahren? Dann kontaktieren Sie uns gerne.