Partnergrid

Kooperative Grid-Lösungen für industrielle Anwendungen

Entwurfs- und Produktionsprozesse in der Wirtschaft sind in stark zunehmender Weise arbeitsteilig gestaltet. Durch die Reduktion der Fertigungstiefe konzentrieren sich Unternehmen auf ihre Kernkompetenzen und können Kosten senken. Mit Grid-Technologie und entsprechenden Soft- und Hardwareinfrastrukturen, wie sie im D-Grid und im Projekt PartnerGrid entwickelt werden, lassen sich die erforderlichen Kooperationsprozesse in einer wirksamen und effizienten Weise unterstützen.

Im Projekt PartnerGrid entsteht eine Kooperationsplattform für die Zusammenarbeit von kleinen und mittelständischen Unternehmen, die keine eigene komplexe IT-Infrastruktur aufbauen und dauerhaft betreiben möchten. Grid- und Cloud-Computing-Infrastrukturen bieten Unternehmen zudem die Möglichkeit, die Flexibilität in der Kapazitätsplanung durch Hinzunahme von zusätzlichen Ressourcen "On-Demand" zu steigern. Dies erfordert auch eine Anpassung der Lizenzierungsmodelle für kommerzielle Softwarepakete. Funktion und Nutzen der Entwicklungen für die in PartnerGrid beteiligten Unternehmen werden an innovativen Szenarien aus der Gießereitechnologie und der Umformtechnik erprobt und demonstriert.

Im ersten Szenario wird die Zusammenarbeit von Auftraggeber und Gießerei bei der Auslegung von Gussbauteilen untersucht. Der Projektpartner MAGMA verbessert durch gießtechnische Simulationen Gießprozesse von der Gussteilentwicklung über die Fertigung bis zur Anwendung. Gießtechnische Optimierungsprozesse basieren auf einer Vielzahl einzelner Simulationsläufe, deren Rechenzeit jeweils im Bereich von Tagen liegen kann. Daraus resultiert das Bedürfnis, alle verfügbaren Ressourcen einzubeziehen und den am Entwurfsprozess Beteiligten über Grid-Technologie bereitzustellen.

Im Rahmen der Gießereisimulation werden drei Anwendungsfälle für die unterschiedliche Nutzung von Grid-Services mit verschiedenen Geschäftsmodellen umgesetzt:

  • Anwendungsfall "Optimierung": Designoptimierung von Gießprozessen unter paralleler Verwendung verteilter Grid-Ressourcen
  • Anwendungsfall "Enterprise Szenario": Einsatz von Grid-Computing für die standortübergreifende Nutzung von Optimierungsapplikationen innerhalb eines Unternehmens
  • Anwendungsfall "SaaS": MAGMASOFT-Anwender nutzen externe Hardware-, Software- und Lizenzressourcen, die von einem Service-Provider (MAGMA GmbH) bereitgestellt werden.

Ein zweites Szenario bildet die Zusammenarbeit bei der Planung von Herstellungsprozessen in der metallverarbeitenden Industrie ab und wird mit dem Berechnungsdienstleister GNS realisiert, der im Automobilumfeld Crash- und Umformsimulationen durchführt.

Die bisher meist vor Ort beim Kunden stattfindenden entwicklungsbegleitenden Dienstleistungen wie Projektbetreuung, Ergebnispräsentation und Fachdiskussionen können mit der im PartnerGrid entstehenden Softwareplattform durch Einsatz von grid-basierten Technologien für Kunden aus mittelständischen Unternehmen über das Internet verfügbar gemacht werden. Zusätzlich spielt die Bereitstellung von Softwarelizenzen und Rechen- und Speicherkapazitäten im Szenario eine wichtige Rolle.


Folgende zwei Anwendungsfälle werden mit GNS umgesetzt:

  • Anwendungsfall "Projektabwicklung zwischen Auftraggeber, Zulieferer und Dienstleister": Zur effizienteren Projektbearbeitung und zur Reduktion der Projektmanagementkosten wird eine Plattform für Projektabwicklung zwischen Auftraggeber, Zulieferer und Dienstleister entwickelt.
  • Anwendungsfall "Bereitstellung von Compute-Ressourcen und Beratung": Am aktuellen Bedarf orientierte Bereitstellung von Compute-Ressourcen und von Online Beratung mit dem Ziel, Hard- & Softwareressourcen besser zu nutzen und die Dienstleistungspalette um Beratungsdienstleistungen zu erweitern.

Die von den beteiligten Technologiepartnern (Fraunhofer-Institute SCAI, IAO, ITWM und dem DLR) auf Basis der Infrastruktur und den Diensten von D-Grid entwickelte Softwareplattform besteht aus mehreren Komponenten:

  • Einer über VOMRS in die virtuellen Organisationen des D-Grid integrierte Kollaborationsplattform auf Basis von Portaltechnologie mit sicherer zertifikatsbasierter Authentifizierung und RCE-Schnittstelle zum Anstoßen von grid-basierten Berechnungen
  • Dem "Reconfigurable Computing Environment" RCE (www.rcenvironment.de), das als Integrationsplattform die Dienste Datenmanagement mit Versionierung und OGSA-DAI-Schnittstelle, Workflow-Management und eine Grid-Anbindung über das Grid Application Toolkit (GAT) zur Verfügung stellt
  • Der Virtualisierungslösung XenBEE auf Xen-Basis, mit dem virtuelle Maschinen zum Jobmanagement verwendet werden, indem kommerzielle Softwarepakete direkt mit dem Betriebssystem und allen benötigten Komponenten in ein Festplattenimage gepackt werden
  • Der auf mobilen Lizenzen basierenden Lizenzmanagementlösung "GenLM",  die es ermöglicht, Softwarelizenzen in beliebigen Grid- und Cloud-Computing Umgebungen bei beliebigen Ressourcenanbietern einzusetzen


Die Entwicklungen im PartnerGrid schließen damit die Lücke zwischen "generischen" Diensten auf Grid-Ebene und dem Bedarf der Unternehmen an einer flexiblen und anwendungs­orientierten Softwareumgebung mit umfangreicher Funktionalität.