Fahrkomfort – Die AUDI AG bietet durch den Einsatz von Intel® Itanium™ 2 Prozessoren noch mehr Annehmlichkeiten beim Autofahren.

Autos sollen Luxus bieten, damit Fahrer und Beifahrer bequem reisen können. Die AUDI AG legt großen Wert auf den Fahrkomfort, wie das Unternehmen mit dem neuen Flaggschiff seiner Flotte, dem AUDI A8 mit 12-Zylinder-Motor, unter Beweis stellt. Bei der Entwicklung des Motors kamen die weit reichenden Erfahrungen zum Tragen, die die AUDI AG über viele Jahre durch erfolgreiche Teilnahme am Motorsport gesammelt hat. Der Innenraum zeichnet sich durch eine Atmosphäre von ultimativem Luxus aus. Ergonomische Perfektion geht Hand in Hand mit einem Ambiente, das in Sachen Stil, Exklusivität und Funktionalität selbst unter den Automobilen der Luxusklasse anderer Hersteller ganz neue Maßstäbe setzt. Einem derartigen Luxus liegt ein Design mit Hilfe von Simulationen zugrunde. Unter anderem helfen Computer mit Intel® Itanium™ 2 Prozessor der AUDI AG dabei, die optimale Klimatisierung für den jeweiligen Fahrzeugtyp zu ermitteln.

Der Erfolg gibt dem Unternehmen Recht: Im Jahr 2002 verzeichnete die AUDI AG mit einer Summe von 22,6 Milliarden Euro den höchsten jemals erzielten Umsatz. Im selben Jahr lieferte die AUDI AG über 735.000 Neuwagen an Kunden aus – ein neuer Rekord für den AUDI Konzern. Der AUDI Konzern verkaufte 2002 über 995.000 Fahrzeuge, einschließlich der Fahrzeuge der Volkswagen Gruppe, die über Autogerma, die italienische Tochtergesellschaft der AUDI AG vertrieben wurden, und der Fahrzeuge der Marke Lamborghini. Der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Ingolstadt, und die Belegschaft belief sich 2002 auf über 51.000 Mitarbeiter. Die AUDI AG unterhält Tochtergesellschaften auf der ganzen Welt, unter anderem in Europa, den USA, China, Brasilien, Japan und Israel.

“Bei den im Datenzentrum durchgeführten Simulationen ermitteln wir die optimale Positionierung der Personenanströmer und berechnen die Be- und Entlüftung sowie die Verteilung der Temperaturzonen, und darüber hinaus wird auch die Motorkühlung simuliert”, erläutert Hans-Ulrik von Bülow, Senior CAE Systems and Methods Analyst der AUDI AG. “Wir setzen CAE-Systeme ein, um den gesamten Kühlkreislauf abzubilden. Auf diese Weise können unsere Mitarbeiter schon während der Entwicklung eines Fahrzeugs ermitteln, wie Wärme vom Motor abgeführt und anschließend in der Lichtmaschine im Motorraum gesammelt wird. Unser Ziel ist eine perfekte Motorkühlung, die eine optimale Motorleistung unter allen erdenklichen klimatischen Bedingungen ermöglicht.”

Luxus umfasst auch das dynamische Verhalten unterschiedlicher Karosserien im Hinblick auf das gesamte Fahrzeug. Besonderes Augenmerk wird dabei auf Erschütterung und Geräuschentwicklung gerichtet. Die AUDI AG erstellt auf Grundlage von CAD-Daten ein Modell für die gesamte Karosserie. Mit FEM-Software (Finite-Element-Software) wird dann das dynamische Verhalten des Fahrzeugs simuliert. Von Bülow führt aus: “Für jedes Fahrzeug werden bei AUDI Sollwerte für verschiedene individuelle Frequenzen festgelegt. Mit Hilfe numerischer Simulationen werden das akustische Verhalten und das Erschütterungsverhalten anschließend optimiert."

Ein weiterer Schwerpunkt bei der Arbeit der Techniker liegt auf der Defrostung der Scheiben. In der Fachsprache wird der Begriff “Abtauverhalten” verwendet, um die Fähigkeit des Fahrzeugs zu beschreiben, die Scheiben von Eis und Beschlag zu befreien. “Klare Sicht und zugfreie, angenehme Innenraumklimatisierung sorgen für einen erheblich höheren Komfort. Unsere Kunden können sich darauf verlassen, dass wir die optimalen Luftströmungen finden, um den höchstmöglichen Fahrkomfort in unseren Autos zu erzielen”, so von Bülow.

Bislang setzte die AUDI AG zur Berechnung der Daten herstellerspezifische RISC-Systeme ein. “Für uns ist es besonders wichtig, stets die leistungsfähigsten Computer zur Verfügung zu haben, die jeweils auf dem Markt erhältlich sind. Je schneller die Berechnungen für die Simulationen durchgeführt werden können, umso größer wird der Wettbewerbsvorteil der AUDI AG”, so von Bülow. “Außerdem können mit schnelleren Computern Berechnungen für immer detailliertere und größere Modelle durchgeführt werden. Und davon profitieren unmittelbar die Autofahrer. Je genauer die Modelle, umso höher der Fahrkomfort."

Gegen Ende ihrer Lebensdauer hatten die RISC-Server der AUDI AG das untere Ende des Leistungsspektrums erreicht. “Wir standen nun vor der Aufgabe, neue Server zu finden, die zuverlässig arbeiten sollten, in der Lage sein sollten, die bei AUDI eingesetzten CAE-Anwendungen auszuführen, und zudem die zum betreffenden Zeitpunkt höchste mögliche Leistung bieten sollten”, erläutert von Bülow. “Die AUDI AG achtet in hohem Maße auf das Preis-Leistungs-Verhältnis der Server. Ich kann schon jetzt verraten, dass wir durch die Umstellung auf HP Integrity Server mit Intel Itanium 2 Prozessoren wesentliche Kosteneinsparungen und gleichzeitig eine erhebliche Leistungssteigerung erzielen konnten.”

”Mit dem neuen System auf Basis des Itanium 2 Prozessors konnten wir den Durchsatz unserer MSC.Nastran Simulationen gegenüber den früher verwendeten RISC-Systemen erheblich steigern." - Hans-Ulrik von Bülow, Senior CAE Systems and Methods Analyst, AUDI AG

Insgesamt greifen 25 Computer auf die neuen Systeme zu. Rund zwei Drittel dieser Computer stehen in Ingolstadt, und ein Drittel ist über das Netzwerk am Standort Neckarsulm angebunden. “Am meisten profitieren wir bei den MSC.Nastran Systemen von der Umstellung auf 64 Bit”, erklärt von Bülow. Sämtliche Systeme sind mit 24 GB RAM ausgestattet, von denen 12 GB als Dateicache dienen. Daher bietet ein einziger Prozessor 6 GB RAM für die Simulationsberechnungen. Bei Systemen mit 32-Bit-Prozessoren stehen maximal 2 bis 4 GB zur Verfügung. Als weitere Pluspunkte sind eine höhere Speicherbandbreite, der im CAE-Bereich größte Bedeutung zukommt, und schnellerer Festplattenzugriff zu nennen. “Der gesamte I/O-Bereich der Systeme mit Itanium 2 Prozessoren eignet sich hervorragend für schnellste Berechnungen”, fügt von Bülow hinzu. “Mit dem neuen HP Integrity System mit Itanium 2 Prozessoren konnten wir den Durchsatz unserer MSC.Nastran Simulationen gegenüber den früher verwendeten RISC-Systemen erheblich steigern."

Von der höheren Rechenleistung profitieren nicht nur die Mitarbeiter der AUDI AG. Kürzere Rechenzeiten bedeuten höhere Produktivität, einhergehend mit größerer Wettbewerbsfähigkeit. Vor allem die Kunden werden in den Genuss der Vorteile immer genauerer Simulationen kommen.

Die anspruchsvolleren Berechnungen für die Karosserie und die Luftströmungen im Innenraum des Fahrzeugs eröffnen ganz neue Dimensionen in Bezug auf Erschütterung und Klimakomfort. Die positiven Erfahrungen, die die AUDI AG mit der Intel® Architektur gemacht hat, fließen zudem in die weit reichenden Zukunftspläne des Unternehmens ein.

“Leistung ist das A und O im CAE-Bereich. HP Integrity Server mit Itanium 2 Prozessoren zeichnen sich nicht nur durch Top-Leistung, sondern auch durch ein herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis aus. Für die AUDI AG ist es daher nur logisch, andere noch vorhandene RISC-Systeme ebenfalls bald auf Computer mit Itanium 2 Prozessoren umzustellen”, so von Bülow.

“Die nächste große Umstellung ist für das Frühjahr 2004 geplant. Zu diesem Zeitpunkt soll die Umstellung von einem HP Integrity Superdome* mit 64 RISC-Prozessoren auf einen Server mit 64 Itanium 2 Prozessoren erfolgen. Unsere Software zum Design der Außen-Aerodynamik wird dann mit einer merklich höheren Leistung ausgeführt werden, so dass die AUDI AG umfangreichere Untersuchungen des Luftströmungsverhaltens durchführen kann. Ein geringerer Luftwiderstand führt zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch.”

Selbst im Bereich der Workstations zieht die AUDI AG ernsthaft eine Umstellung auf HP Integrity* Systeme mit Intel® Itanium™ 2 Prozessoren in Erwägung. Von den rund 200 Workstations, die derzeit im CAE-Bereich eingesetzt werden, sind ca. 10 % mit Intel® Xeon® Prozessoren ausgestattet. Schon ab Januar 2004 wird sich diese Zahl auf 25 % erhöhen. “Die mit High-End-Grafikkarten ausgestatteten Workstations mit Intel® Xeon® Prozessoren werden aufgrund ihres sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnisses zur Vorbereitung der Ergebnisse und Modelle eingesetzt”, so von Bülow. “Ab 2004 werden wir Workstations mit Itanium 2 Prozessoren versuchsweise einsetzen. Viele Hersteller haben bereits die zentralen Berechnungen ihrer Software auf Systeme auf Basis des Itanium 2 Prozessors verlagert. Die AUDI AG wird bald nicht nur von der hohen Rechenleistungen der Itanium 2 Prozessoren profitieren, sondern auch von grafikintensiven Front-End-Programmen.”

Hans-Ulrik von Bülow fasst die Erfahrungen der AUDI AG kurz und prägnant zusammen: “In vielen CAE-Bereichen ist der Itanium 2 Prozessor genau das Richtige. Jeder kleine Leistungszugewinn, den dieser Prozessor ermöglicht, bedeutet einen langfristigen Wettbewerbsvorteil für die AUDI AG und größeren Fahrkomfort für unsere Kunden. Mit anderen Worten: eine ideale Kombination.”