HPC Industry Summit: innovative HPC-Anwendungen in europäischen KMUs

Event photo of audience during a lecture.
Photo: Sandra Ritschel

Auf einer zweitägigen Veranstaltung in Berlin wurden Ergebnisse erfolgreicher Experimente in Unternehmen vorgestellt, die das FF4EuroHPC-Projekt ermöglicht hatte.

FF4EuroHPC wurde 2020 mit finanzieller Unterstützung der EuroHPC Joint Undertaking ins Leben gerufen, um die Nutzung von Höchstleistungsrechnen (HPC), künstlicher Intelligenz (KI) und Höchstleistungsdatenanalyse (HPDA) in kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) zu fördern. Aus zwei offenen Ausschreibungen und Finanzierungszyklen innerhalb von FF4EuroHPC resultierten 42 Experimente in Zusammenarbeit mit 118 Experimentpartnern aus 22 europäischen Ländern, die Branchen wie Fertigung, Maschinenbau, Energie, Umwelt und Gesundheitswesen abdeckten. Ausgewählte KMUs erhielten kostenlosen Zugang zu Rechnern und Benutzerunterstützung, um Testprojekte an HPC-Zentren im gesamten EuroHPC-Netzwerk zu realisieren.

Am 18. und 19. Oktober 2023 traf sich die FF4EuroHPC-Community in Berlin, um Ergebnisse dieser Experimente auf dem HPC Industry Summit vorzustellen. Das Treffen wurde gemeinsam von FF4EuroHPC und EuroCC 2 organisiert. EuroCC 2 ist ein vom Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) geleitetes Projekt, das die Entwicklung und Vernetzung von 32 nationalen Kompetenzzentren in ganz Europa koordiniert.

Der HPC Industry Summit wurde als öffentliche Veranstaltung für Interessierte aus Industrie und Politik organisiert. Es brachte HPC- und Industrieexpert:innen zusammen, um sowohl die Innovationsmöglichkeiten als auch die Herausforderungen zu erörtern, vor denen KMUs beim Einsatz von Höchstleistungsrechnern stehen. Die Veranstaltung umfasste Keynote-Vorträge von Daniel Opalka (Head of Sector Research & Innovation, EuroHPC Joint Undertaking), Javier Cordova Morey (Policy Officer, Europäische Kommission) und Michael Rafii (Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF) sowie mehrere Expertenvorträge und Podiumsdiskussionen zu den Zukunftsaussichten von HPC, KI und Quantencomputing in der Industrie.

Mark Parsons (EPCC) leitete eine lebhafte „Fishbowl"-Podiumsdiskussion, in der sich verschiedene Redner zu den Aussichten für HPC, KI und Quantencomputing in der Industrie äußerten. Ebenfalls abgebildet (v.l.n.r.): Yufei Cao (Bosch), Gerd Büttner (Airbus), und Javier Porto (SDEA Solutions). Foto: Sandra Ritschel

Ein weiterer Höhepunkt der Veranstaltung waren Erfolgsgeschichten aus FF4EuroHPC, die von Teilnehmenden aus den Experimenten vorgetragen wurden. Die Erfolgsgeschichten boten einen inspirierenden Einblick in verschiedene Möglichkeiten, wie HPC und verwandte Technologien zur Entwicklung besserer Produkte und Dienstleistungen beitragen können.

Neue Anwendungen für Schifffahrt, Wasserwirtschaft, Fertigung und Stadtplanung

Das in Paris ansässige Ingenieurbüro AYRO zum Beispiel hat mit Unterstützung von FF4EuroHPC das Design seiner windunterstützten Schiffsantriebstechnologie Oceanwings verbessert. Dieser neue Ansatz stattet unter anderem Schiffe, die mit fossilen Brennstoffmotoren betrieben werden, mit segelähnlichen Strukturen aus. Eine Software mit künstlicher Intelligenz überwacht kontinuierlich die Windverhältnisse und passt die Form der Segel automatisch an, um die aerodynamische Leistung zu optimieren. Das Unternehmen schätzt, dass durch die Nutzung der Windenergie der Treibstoffverbrauch von Schiffen um bis zu 45 Prozent gesenkt werden kann. AYRO hat sich zum Ziel gesetzt, die maritime Industrie bei der Verringerung ihres CO2-Fußabdrucks zu unterstützen. Mit Unterstützung von FF4EuroHPC hat das Unternehmen ein Tool entwickelt, das CFD-Simulationen nutzt, um die Installation von Oceanwings auf allen Schiffstypen zu optimieren.

In einem weiteren Geschäftsexperiment hat ARESYS S.r.l. einen neuen Dienst entwickelt, der HPC und KI nutzt, um die Wasserstände in Stauseen in Echtzeit zu überwachen. Auf der Grundlage von Remote-Sensing-Daten, die vom Sentinel-2-Satellitensystem der Europäischen Weltraumorganisation gesammelt wurden, wird ein sich entwickelndes Echtzeit-3D-Modell eines gesamten Stausees erstellt. Die Technologie bietet eine kostengünstige Methode, mit der Wasserressourcenmanager auf Dürreperioden oder extreme Wetterereignisse reagieren können.

Künstliche Intelligenz kann zur Analyse von Satellitendaten eingesetzt werden, um den Zustand von Reservoirs in Echtzeit zu erfassen. Bild mit freundlicher Genehmigung des FF4EuroHPC-Projekts.

Eine Zusammenarbeit zwischen dem Produktionsmaschinenhersteller Gabler Engineering GmbH und dem Softwareentwickler Kimoknow UG konzentriert sich darauf, wie KI die Produktmontage beschleunigen könnte. Das Team hat HPC eingesetzt, um synthetische 3D-CAD-Daten zu erzeugen und einen KI-Algorithmus zu trainieren, der die für den Bau einer Maschine benötigten Teile visuell erkennt. Mithilfe der Ergebnisse hat Gabler die Produktivität der Arbeiter verbessert. Gleichzeitig hat Kimoknow ein Geschäftsmodell entwickelt, bei dem seine Software schnell und kostengünstig an Tausende potenzieller Kunden angepasst und auf Abonnementbasis verkauft werden kann.

FF4EuroHPC hat auch ein gemeinsames Projekt von SoftSim Consult und dem CFD-Softwareunternehmen Engys unterstützt, die verbesserte Simulations-Workflows für die physikalische Stadtmodellierung entwickelt haben. Die Ergebnisse werden es KMU-Dienstleistern ermöglichen, eine breitere Palette von Stadtmodelleriungslösungen anzubieten und Ingenieur:innen, Architekt:innen und Bauplaner:innen helfen, anspruchsvollere Vorschriften für Nachhaltigkeit und das Wohlbefinden von Bürger:innen im urbanen Raum zu erfüllen.

Erfolgsgeschichten werden die Nutzung von HPC in der Industrie fördern

Da die EuroHPC Joint Undertaking größere und leistungsfähigere Supercomputer in ganz Europa einführt, hat die Steigerung ihrer Nutzung und Wirkung in der Industrie hohe Priorität. „Die Erfolgsgeschichten, die auf dem HPC Industry Summit vorgestellt wurden, zeigen Unternehmen, wie HPC, KI und HPDA die Innovation und Konkurrenzfähigkeitverbessern können“, sagt Dr. Bastian Koller, Projektkoordinator von FF4EuroHPC und EuroCC 2. „Und wenn sie sich potenzielle Anwendungen für ihr eigenes Unternehmen vorstellen können, bieten das HLRS und andere HPC-Zentren die notwendigen Dienstleistungen und Unterstützung.“

Erfahren Sie mehr über FF4EuroHPC und finden Sie weitere Erfolgsgeschichten unter ff4eurohpc.eu.

Christopher Williams