Andreas Ocklenburg gab auf dem IT Symposium in Bochum einen Einblick in beispielhafte cloudbasierte skalierende Lösungen und in aktuelle europäische Forschungsprojekte aus dem Bereich Fertigung und Entwicklung (manufacturing and engineering). Mittels eines neuen Marktplatzes für digitale „Engineering Apps (ausführbare Artefakte, Algorithmen, SaaS)“ soll der Einsatz fortgeschrittener IT-Technologie (Distributed cloud-based High Performance Computing) und ML/KI/DT Anwendungen in der Wirtschaft gefördert werden. Der Marktplatz vermittelt zwischen Lösungsanbietern und interessierten Unternehmen und lässt so neue Wertschöpfungsketten entstehen. Die unter dem Marktplatz liegende skalierende Computing Power und die dargestellten industriellen Beispiele senken das Risiko sowie die Einstiegshürden in die fortgeschrittene Digitalisierung für interessierte Unternehmen signifikant - die Marktplatz Community bietet Expertenwissen aus über 40 umgesetzten industriellen Fallbeispielen an.

1. Problemlöser Cloud Technologie
Advanced IT im Unternehmenseinsatz
IT Symposium Bochum - 9. September 2020
Andreas Ocklenburg
Geschäftsführer & Gründungsmitglied

2. Agenda
Profil cloudSME
Erfolgsgeschichte: Cloud basiertes Design und Optimierung von elektrischen Motoren
• SyMSpace – Der System Model Space
• Cluster on demand Portal
CloudiFacturing – Cloudifizierung der Produktionstechnik für die vorausschauende Fertigung
• Vision & Mission
• CFG Lösung – Online Marktplatz für Produktionstechnik
1 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

3. Firmenprofil
Gegründet 2016
Wissenschaftlern der University of Westminster (UK), Brunel University (UK), MTA SZTAKI (HU)
uvm.
Internationaler wissenschaftlicher Beirat
• CloudBroker Plattform – SaaS & IaaS Management
• Entwicklung von automatisch skalierenden Infrastrukturen & individueller Softwarelösungen
• Technologietransfer - Beratung und Unterstützung (H2020 Projekte, Innovationsgutscheine …)
Technologie & Service Portfolio
Tectrum Duisburg
2
2016 – 2019 Cloud Orchestration at the Level of Application
2017 – 2021 CloudiFacturing
2020 – 2023 DIGITbrain
HORIZON 2020 - Forschung und Innovation
IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

4. Design & Optimierung von
elektrischen Antrieben in der Cloud
Alle notwendigen Schritte in
einem Workflow
ü Modellbildung
ü Berechnung
ü Simulation
Success Story
3 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

5. SyMSpace Setup
Post processing
plots & results
Finite element
simulation
Model Creation in CAD
from parametrized geometry
Auto-generation of
documentation
Auto-generation of
control files, FMUs,
simulation models,
...
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
fel
/ °
Uemf
/V
Current = 0.0 Arms
Current = 0.7 Arms
Success Story
4 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

6. Mehrkriterielles Optimierungsverfahren
• Komplexe Simulationen erfordern Tausende oder sogar Millionen von Simulationsbewertungen
• Vollautomatisch on-the-fly Erstellung von Surrogate Modellen basierend auf Artificial Neural Networks (ANNs)
• Optimierungsgeschwindigkeit kann deutlich verbessert werden
Success Story
5 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

7. SyMSpace Workflow: Optimierung eines Entwurfs
Success Story
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
fel
/ °
Uemf
/V
Current = 0.0 Arms
Current = 0.7 Arms
SyMSpace
SyMSpace
ü Windows-based Software
ü Java
ü mehr als 20.000
Einzelkalkulationen
ü Cloud Cluster erstellen
mit drei Mausklicks
6 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

8. Cloud Cluster Portal (admin view)
Success Story
7 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

9. Cloud Cluster Portal
Cloud Cluster Portal Ebene
Gehostet von LCM in AT
Entwickelt von cloudSME
8
Cloud Cluster on demand
Administration der Infrastrukturen, Nutzer & -rollen,
SMLC, Rechnungsstellung (pay-per-use, monatlich)
Cloud Broker Plattform Ebene
Gehostet von cloudSME in DE
Cloud Broker Plattform
Baseline technologies, infrastructure, monitoring
Software Ebene
Entwickelt von LCM
für Ingenieure
SyMSpace – Software Toolbox
CAD Programme, FE Solver, dynamische Simulatoren,
Mehrkörpermechanikprogramme, Python engine, etc.
IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu

10. 9 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu
H2020 Innovation Action
Digitale Engineering Apps im Unternehmenseinsatz

11. CloudiFacturing Projekt (CFG)
Laufzeit: Oktober 2017 – März 2021
• 33 Partner & 5 Digital Innovation Hubs
• 21 Experimente (inkl. zwei öffentliche Ausschreibungen)
• Projekt Koordinator: Prof. Dr.-Ing. A. Stork, Fraunhofer IGD
Konsortium
Förderungsvolumen: 9.712.983 €
Gefördert unter GA No. 768892
10 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

12. CloudiFacturing Ziel und Mission
Die Mission von CloudiFacturing ist die Optimierung von Produktionsprozessen und der
Produktionsfähigkeit durch Cloud/HPC-basierte Modellierung und Simulation. Durch die Nutzung
von Online-Fabrikdaten und fortschrittlicher Datenanalyse wird ein Beitrag zur
Wettbewerbsfähigkeit und Ressourceneffizienz produzierender Unternehmen geleistet, was
letztendlich die Vision von Industrie 4.0 und deren Kreislaufwirtschaft fördert.
CloudiFacturing Mission
Cloudifizierung der Produktionstechnik für vorausschauende Fertigung
Ziel von CloudiFacturing
11 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

13. Die CloudiFacturing Lösung
Bestehend aus:
CloudiFacturing‘s Digital Marketplace
GUI for End-User. „emGORA“
CloudiFacturing Plattform
Meta-Plattform und Execution Engines
Lösung zur Ausführung von technischen
Simulationsanwendungen mit Cloud-
/HPC-Ressourcen
12 www.cloudifacturing.euIT Symposium Bochum - 9. September 2020

14. Stakeholer der CloudiFacturing Lösung
MarketplaceCommunity
Manufacturing
Data
Data
Analytics
CAx
Tools
Cloud
Computing
High-
Performance
Computing
Execution
Engines
Manufacturing
SMEs
Digital
Innovation
Hubs
Consultants
Research
Organizations
Independent
Software
Vendors
Value-
Added
Resellers
13 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

15. Proaktive Kontrolle und Wartung in der
laserbasierten Fertigung
Anwendungsfall des 3D-Laserschneidens
• basiert auf Data Twins & Fog Computing
• neuartiges System zum kontinuierlichen Lernen aus
vergangenen Daten
• dynamischen Modellen des Maschinenverhaltens
(Input via Fog Computing)
• erfordert eine HPC Cloud Infrastruktur
14
Experiment 14
twin_in_fog
IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

16. Einsparungen
Ergebnis
Vorteile
Vorteile von Data Twins & Fog Computing
• reduzierte Wartungskosten (- 30% der jährlichen Kosten)
• Senkung der Ausschussquote (- 3%)
• Erhöhung der OEE (+ 5%)
• Proaktives prozessbegleitendes Qualitätskontrollsystem
• Anomalien (präventiv/akut) werden während der Operation erkannt
• regelmäßiges Lernen der neuen Modelle des üblichen Verhaltens
• effiziente Überprüfung der Modellabweichung
• Trend-Erkennung in den neuen Modellen
Experiment 14
twin_in_fog
Partner
16 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

17. Experimente & Services auf emGORA
CFG Online Marketplace
17 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

18. emGORA Marketplace
SaaS
(emAPPS)
PaaS
CFG platform framework
IaaS
e.g. OpenStack, OpenNebula, AWS, Azure, …
User and Entity
Accounts
Delivery of
SaaS
Delivery as a Service
Management &
Delivery Layer
Management as a Service
e.g. provisioning
execute
emAPPS
create/provide
emAPPS
generated
costs and
auto-billing
on demand provisioning of resources
launching
emAPPS
Cloud Computing &
HPC Resources
18 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

19. Der online Marktplatz für Produktionstechnik
Die CFG-Lösung erleichtert den Einsatz fortschrittlicher IT-Technologien,
(Cloud-basiertes Hochleistungsrechnen) und ML/KI/DT-Anwendungen in der Wirtschaft.
• schafft neue Wertschöpfungsketten
• vermittelt zwischen Lösungsanbietern und interessierten Unternehmen
• reduziert deutlich Risiken und Eintrittsbarrieren für fortgeschrittene Digitalisierungslösungen
• Experten Community bietet Wissen und Unterstützung (verschiedenen Industriebereiche)
Demnächst verfügbar! Kommerzieller Start ca. April 2021
Jetzt für den Newsletter anmelden und nichts verpassen!
19 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudifacturing.eu

20. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
cloudSME UG I Bismarckstr. 142 I 47057 Duisburg
Andreas Ocklenburg
andreas@cloudsme.eu
20 IT Symposium Bochum - 9. September 2020 www.cloudsme.eu
Digital Innovation Hubs