Dassault Systèmes brengt virtual twin- en simulatietechnologie naar datacenters

3DEXPERIENCE

In de maakindustrie is Dassault Systèmes een belangrijke speler. Het levert software waarmee zowel fysieke producten als complete industriële processen kunnen worden ontworpen, beheerd en onderhouden. Tot de klanten rekent het vrijwel de gehele industrie - van de bekende concerns in de auto-industrie tot de farmaceutische industrie, van ruimtevaartconcerns tot startups op het gebied van elektrische vliegtuigen, en van farmaceutische concerns tot startups op het gebied van medicijnontwikkeling. Daarbij hanteerde men voorheen voornamelijk on-premise software, maar veel van de gebruikers van deze oplossingen zijn inmiddels overgestapt naar het veel flexibeler 3DEXPERIENCE-platform van het concern, dat volledig op cloudtechnologie is gebaseerd.

Kenmerkend voor veel van de toepassingen waarvoor industriële ondernemingen dit platform gebruiken is dat men heel nadrukkelijk werkt met het uitgebreid simuleren van producten of processen - tijdens de ontwerpfase maar ook als het product of proces eenmaal wordt toegepast. Door het ontwerpproces te virtualiseren kunnen deze ondernemingen sneller werken - er zijn immers nauwelijks nog fysieke prototypes nodig - de kosten verlagen en de time-to-market drastisch bekorten.

Ook bij het beheren en onderhouden van bijvoorbeeld productielijnen spelen simulaties een grote rol, bijvoorbeeld door proactief onderhoud mogelijk te maken. Hierbij worden talloze sensoren in een productielijn geplaatst die meetdata afgeven die voor simulaties kunnen worden gebruikt. Steeds vaker bouwt men deze simulaties uit tot volwaardige digital twins, door Dassault Systèmes aangeduid als virtual twins. Het gaat dan om 3D digitale modellen van een product of productielijn waarin in real-time data over het gedrag van het fysieke product of de fysieke productielijn wordt ingevoerd. Door deze data te gebruiken voor realtime simulaties kan men scenario’s onderzoeken en bijvoorbeeld het beheer en onderhoud verbeteren door voorspellingen te maken over toekomstig gedrag.

Digitaal simuleren en analyseren

Het is deze kennis en ervaring met digitale simulatie- en analysemodellen die het concern nu ook naar de datacenterindustrie brengt. Dassault Systèmes past geavanceerde en op fysica gebaseerde technologieën toe om deze virtuele modellen te creëren en te analyseren. Alle componenten waaruit een datacenter is opgebouwd worden in een dergelijk 3D-model ingevoerd. Door de sensor- en monitoringdata van deze componenten en systemen in het virtual twin-model in te voeren kan dus het gedrag van het datacenter worden gevolgd en geanalyseerd. Hierdoor is een nauwkeurige simulatie van de operatie van datacenters mogelijk. Deze technologie stelt datacenters in staat om niet alleen de afzonderlijke subsystemen, zoals een gang met tracks of individuele koelsystemen te modelleren en te analyseren, maar ook het complete datacenter als één geheel.

Onder leiding van Stéphane Sireau, Vice President bij Dassault Systèmes voor de hightechindustrie, benadert het bedrijf datacenters dus als volledig geïntegreerde systemen. Men kijkt hierbij dus niet zozeer - zoals bij een traditionele ontwerp - naar de individuele componenten, maar integreert alle subsystemen tot één groot virtueel model. Ook kijkt men dus verder dan alleen de power- en koeling-laag. Men beschouwt het datacenter als één geheel van ICT plus netwerken én de fysieke infrastructuur. Dit houdt in dat niet alleen - bijvoorbeeld - de compute- of storage-capaciteit wordt bekeken, maar ook aspecten als energieverbruik en duurzaamheid. Cruciale beslissingen over de locatie van het datacenter, de grootte en de specifieke vereisten worden eveneens genomen met behulp van deze geïntegreerde benadering. Op deze manier is een modern datacenter volges Sireau in staat om alle relevante belangen af te wegen. Denk aan de beschikbaarheid van energie in relatie tot de gewenste compute-capaciteit, koelingsmogelijkheden in relatie tot de beschikbaarheid van water in de directe omgeving, locatiegebonden afwegingen ten opzichte van bijvoorbeeld de beschikbare opties voor carrier-neutrale connectiviteit. Het is kennis die het concern in de industrie heeft opgedaan, maar dan toegepast op de datacentersector.

Edge-faciliteiten optimaliseren

De toepassing van Dassault Systèmes' technologie beperkt zich overigens niet tot enkel de zeg maar grote datacenters. Het is ook geschikt voor edge computing in bijvoorbeeld industriële en andere omgevingen, waar data-analyse dicht bij de bron dient plaats te vinden. Dit is vooral relevant met de opkomst van 5G. Interessant in dat opzicht is een samenwerking die Dassault Systèmes is aangegaan met Ericsson om private 5G-netwerken in de industriële productieomgevingen te integreren. Ook heeft het concern eerder al Computer Simulation Technology overgenomen. Dit is een Duitse specialist van in het meten en oplossen van elektromagnetische interferentie en het verzorgen van simulaties van elektronische systemen.

De simulatietechnologieën van Dassault Systèmes stellen bedrijven hierdoor bijvoorbeeld in staat om gedetailleerde edge-scenario’s te onderzoeken. Denk in het geval van een private 5G-netwerk bijvoorbeeld aan een kleine serverruimte in een fabrieksomgeving. Deze kan dan via 5G draadloze communicatie mogelijk maken. Daarbij kan echter wel interferentie vanuit de directe omgeving van de edge-voorziening op de draadloze netwerken optreden. Aan de hand van bijvoorbeeld de software van CST kan men de impact van de plaatsing van apparatuur, het richten van antennes en het plaatsen van basisstations en dergelijke analyseren zodat een betrouwbaar private 5G-netwerk kan worden ontwikkeld en beheerd.

Digital twins zijn uiteraard niet nieuw voor datacenters. Tot nu toe zien we dat de sector deze technologie echter nog niet volledig heeft omarmd. Soms lijkt er ook sprake van een kip-en-ei kwestie: doordat er nog weinig ervaring met virtual twins is, aarzelt men deze technologie toe te passen. Ook helpt niet mee dat in veel datacenter nog altijd een vrij nadrukkelijke scheiding bestaat tussen de mensen die verantwoordelijk zijn voor de IT-laag van het datacenter en de operators die de fysieke infrastructuur beheren. Bij veel beslissingen over capaciteitsplanning en investeringen is dan ook vaak hooguit sprake van een indirecte link tussen IT en - zeg maar - power & koeling. Door het datacenter als één geheel te beschouwen en op basis van één digitaal model te ontwerpen, te beheren en te onderhouden kan deze klassieke tweedeling wellicht toch doorbroken worden. Zeker bij edge-locaties die vaak in grotere aantallen worden opgezet, is het cruciaal dat deze als het ware fabrieksmatig worden opgeleverd. Daarvoor is een uitstekend beeld van het gedrag van deze faciliteiten in de praktijk van cruciaal belang. Juist ook omdat deze voorzieningen veelal op afstand gemonitord en beheerd worden. Virtual twins kunnen hierbij een belangrijke rol spelen.