KI-Technologien Precision-Workstation von Dell: „Wir stehen vor einer Zeitenwende“

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Die Zeiten, in denen Bauteile aller Art am Reißbrett entworfen wurden, sind lange vorbei. Heute geschieht alles digital – und mit dem Aufkommen von Künstlicher Intelligenz steht eine echte Zeitenwende bevor. Peter Beck, Field Product Manager Workstation & Rugged bei Dell Technologies Deutschland, erklärt im Gespräch mit dem AUTOCAD Magazin, welche Rolle eine moderne Precision-Workstation in dieser neuen Welt spielt und wohin die Reise gehen kann.

Die neue Generation der Precision-Workstations von Dell Technologies unterstützt Technologien für Künstliche Intelligenz (KI). Was bedeutet das konkret?

Peter Beck: Wenn im Zusammenhang mit Hardware von künstlicher Intelligenz die Rede ist, meint man vor allem die Neural Processing Unit – kurz NPU. Diese NPU, die beispielsweise von Intel in der aktuellen Generation der Core-Ultra-Modelle eingeführt wurde, ist ein Co-Prozessor für die eigentliche CPU. Der Co-Prozessor kommt zum Einsatz, um vortrainierte KI-Modelle nicht allein von der CPU rechnen zu lassen. Der Grund dafür ist schnell erklärt: Die wesentlich effizientere NPU liefert eine vergleichbare Leistung wie der Prozessor, verbraucht aber deutlich weniger Strom. Aber auch bei einer Nvidia-Grafikkarte, die in den meisten Fällen ohnehin in einer mobilen Workstation für CAD-Anwendungen verbaut ist, sprechen wir von einem Co-Prozessor, der diese Berechnung bei Bedarf durchführen kann. Auf der anderen Seite arbeiten einige Software-Hersteller bereits intensiv daran, künstliche Intelligenz in ihre Anwendungen zu integrieren – mit dem Ziel, die Arbeit dank vortrainierter Modelle effizienter und genauer erledigen zu lassen.

Die Precision-Workstation auf dem Weg zur KI

Welche technischen Anforderungen muss eine Precision-Workstation für den Einsatz von KI erfüllen?

Beck: Es sind genau die beiden genannten Punkte, die eine Workstation für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz erfüllen muss: Zum einen muss eine Art Co-Prozessor – also eine NPU oder GPU – vorhanden sein. Zum anderen muss die Anwendung mit einer vortrainierten KI ausgestattet sein. Unternehmen, die sich für die Zukunft rüsten wollen, sollten daher darauf achten, dass neue Systeme die Technologie unterstützen. Die Frage ist also nur, ob die Anwendung ausschließlich für NPUs programmiert wurde, oder ob der Softwarehersteller jede Art von Co-Prozessor zulässt.

Wodurch unterscheidet sich eine Precision-Workstation von Dell Technologies von denen anderer Anbieter?

Beck: Eine Precision-Workstation von Dell Technologies unterscheidet sich in einigen Punkten von denen anderer Anbieter. Ein besonderes Highlight ist der Dell Optimizer for Precision: Wir liefern nicht nur die Hardware, um vortrainierte Modelle zum Laufen zu bringen. Wir nutzen auch Künstliche Intelligenz, um die Leistung und Effizienz der Systeme spürbar zu verbessern. Denn mit diesem kostenlosen Tool können Unternehmen ihre Workstations individuell an ihre Software und Arbeitsweise anpassen. Die Optimierungen mit Hilfe der KI reichen sogar bis in die Systemeinstellungen des BIOS, um dem Anwender die maximale Leistung zur Verfügung zu stellen. Die KI lernt quasi die individuelle Arbeitsweise und passt die notwendigen Einstellungen entsprechend an.

Welche Branchen können davon profitieren?

Beck: Jede Branche und jeder Bereich kann von Künstlicher Intelligenz profitieren. Es gibt keine Grenzen – außer denen, die man sich selbst setzt. Die Möglichkeiten reichen von neuen Designs über Automatismen für wiederkehrende Arbeitsabläufe, das Erkennen und Verarbeiten von Formen und Funktionen, das logische und automatische Abarbeiten von Baugruppen oder Teilen bis hin zum ‚One-Click-Preprocessing‘, um ein Modell für die Simulation vorzubereiten. Wird eine KI mit dem richtigen Prompt, also der Texteingabe des Ingenieurs, gefüttert und mit den notwendigen Daten trainiert, ist alles denkbar – bis hin zur Erstellung einer kompletten Maschine unter Berücksichtigung der Fertigungsmöglichkeiten und -kosten.

Nutzen von KI in der Simulation

Was kann der Einsatz von KI im Produktdesign und in der Simulation bewirken?

Beck: Menschen denken bei der Lösung von Konstruktionsproblemen nur ungern völlig unkonventionell. Das liegt vor allem daran, dass immer die Frage der Machbarkeit, der Produzierbarkeit und der Kosten im Raum steht. Unsere gesammelten Erfahrungen können daher neue Ansätze im Produktdesign oder in der Simulation schnell ausbremsen. Künstliche Intelligenz hat natürlich auch ihre Grenzen – und zwar bei den Daten, die sie lernt. Ansonsten sind der KI diese Faktoren zunächst egal. Sie löst das konkrete Problem so effizient wie möglich, weshalb die Technologie die Innovationsgeschwindigkeit deutlich erhöhen kann. Kurzfristig wird uns KI auf jeden Fall helfen, schneller, genauer und zuverlässiger ans Ziel zu kommen. Vielleicht inspiriert uns KI auch zu neuen Denkweisen, neuen Ideen und neuen Ansätzen in unserer täglichen Arbeit.

Können Sie uns, bitte, dafür ein Beispiel nennen?

Beck: Ein einfaches Beispiel ist wahrscheinlich der „digitale Assistent“. Im Designprozess. Aber auch im normalen Arbeitsalltag tauchen immer wieder Fragen auf, die eine Recherche erfordern. Hier kann KI sehr einfach und schnell helfen: Ich schildere mein Problem einem Chatbot, der mir weiterführende Informationen und vor allem einen oder sogar mehrere Lösungsansätze für meine Aufgabe liefert.

Wie passen die neuen Anwendungen in bereits vorhandene, heterogene CAx-Umgebungen?

Beck: Grundvoraussetzung ist die Bereitschaft der Ingenieure, die neuen Systeme zu nutzen. Zwar muss eine KI ihre Fähigkeiten erst einmal unter Beweis stellen, damit ein Anwender den Mehrwert erkennt. Noch wichtiger ist es aber, das nötige Vertrauen zu schaffen. Niemand hat etwas von einer Vereinfachung oder Beschleunigung des Konstruktionsprozesses, wenn hinterher alles noch einmal überprüft wird. Dann verpufft der erhoffte Nutzen.

Derzeit bauen Softwarehersteller künstliche Intelligenz eher als Werkzeug in ihre bestehenden Anwendungen ein – vom „künstlichen Ingenieur“ sind wir noch weit entfernt. Die Integration ist daher in der Regel problemlos möglich. In fast jedem neuen Software-Release gibt es neue Tools, die dem Anwender die Arbeit erleichtern sollen. Nicht mehr und nicht weniger.

Inwiefern können Fertigungsunternehmen für Produktdesign und Konstruktion auch eigene, maßgeschneiderte KI-Anwendungen zu entwickeln?

Beck: Die Technologie für die Entwicklung einer Künstliche Intelligenz ist derzeit das kleinere Problem. Dell Technologies bietet mit seinem umfangreichen Portfolio die dafür notwendigen Werkzeuge an. Angefangen bei Systemen, die einen einfachen Einstieg in das Thema ermöglichen und mit denen Unternehmen experimentieren können, bis hin zu Komplettlösungen für das Rechenzentrum, um riesige Datenmengen vorhalten und trainieren zu können.

Die größte Herausforderung besteht derzeit eher darin, die notwendigen Mitarbeiter mit der entsprechenden Expertise zu finden. Diese werden bereits benötigt, um die Datenbasis, mit der ein Unternehmen starten will, zu definieren und aufzubereiten. Was ist das Ziel? Welche Daten brauche ich, um dieses Ziel zu erreichen? Müssen vorhandene Daten bereinigt werden? Diese Fragen müssen zuerst beantwortet werden. Die Hardware ist dabei nur ein Erfüllungsgehilfe – ohne die weichen Faktoren, wie eben die entsprechenden Experten, kommt ein KI-Projekt nicht in Schwung. Und die sind derzeit schwer zu finden.

Die Zukunft der Precision-Workstation

Wie wird eine CAD-Workstation in fünf Jahren aussehen und welche Konsequenzen hat das für Konstruktion und Fertigung?

Beck: Der Blick in die Kristallkugel ist immer schwierig, und fünf Jahre sind in der IT eine lange Zeit. Aber eines ist jetzt schon klar: Die Komponenten werden immer leistungsfähiger. Wir werden KI-Tools in Anwendungen einsetzen, als hätten wir nie etwas anderes gemacht. Vielleicht werden wir bis dahin auch immer mehr CAD-as-a-Service sehen – nicht unbedingt aus der Public Cloud, aber eine virtuelle Workstation on-premises ist heute schon keine Seltenheit. Auf jeden Fall wird künstliche Intelligenz viele Aufgaben im Engineering erleichtern, die Industrie schneller zu Ergebnissen führen und im besten Fall innovativer machen. Sie wird auch Grenzen überwinden und Möglichkeiten erweitern, wenn wir uns darauf einlassen. Die Hardware ist bereit, und die Software wird es bald auch sein.