Die globale Pandemie hat fast alle Branchen und Märkte weltweit dramatisch getroffen. Nach einem Jahr, das mit großem Optimismus begann, ist das Wachstum 2020 in vielen Sektoren nahezu gebremst worden, am deutlichsten sichtbar in der Luft- und Raumfahrt. Mit dem Start in das neue Jahrzehnt warben Innovatoren mit Roadmaps für autonome, Überschall- und raumfahrende Flugzeuge und der Verpflichtung, die Sicherheit und Effizienz bestehender Modelle zu verbessern. Laut einer Studie sollte 2020 die Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsbranche (A&D) „zurück auf ihren Wachstumspfad zurückkehren, während sich die kommerzielle Luft- und Raumfahrt von ihrem Rückgang im Jahr 2019 erholt“. Deloitte. 
Gemäß frustrierten Laut der Transportation Security Administration liegt die tägliche Reisetätigkeit bei weniger als 10 % des Vorjahresniveaus. Analysten revidieren ihre Schätzungen der Verluste der Fluggesellschaften kontinuierlich und erwarten nun Hunderte von Milliarden. Diese Zahlen berücksichtigen nicht die Milliardenverluste in der Lieferkette, bei Nebendienstleistungen und im Gastgewerbe. Die enormen Schwierigkeiten, mit denen diese Unternehmen – und ihre Mitarbeiter – derzeit konfrontiert sind, sind unbestreitbar, aber wir können von Luft- und Raumfahrtunternehmen lernen, die weiterhin wichtige Arbeit für die Zukunft der Luft- und Raumfahrtinnovation leisten.
Niemand hätte die Entwicklung oder die Auswirkungen von COVID-19 oder „diese unsicheren Zeiten“, wie wir sie kennen, vorhersagen können. Trotz aller Unsicherheit sind einige Dinge nahezu sicher: 1) Der Zugang zu Investitionskapital wird eingeschränkt, 2) die Nachfrage nach Luft- und Raumfahrtprodukten für Privat- und Geschäftskunden wird zurückgehen, und 3) Unternehmen müssen ihre Budgets und Betriebsmodelle überdenken, um zu überleben. Gleichzeitig wird es mit ziemlicher Sicherheit neue Fortschritte und neue Märkte geben, die es zu erschließen gilt. Dies wirft die Frage auf: Wie können Luft- und Raumfahrtunternehmen ihre Innovationsfähigkeit sichern und sich auf den Aufschwung vorbereiten?
Während kommerzielle Fluggesellschaften und Flugzeughersteller mit deutlich reduzierter Kapazität arbeiten, treibt eine Welle der Luft- und Raumfahrttechnologie der nächsten Generation die Entwicklung weiter voran. Die Investitionen in Luft- und Raumfahrt mögen zwar nicht so stark wachsen wie ursprünglich erwartet, doch die Fortschritte in den Bereichen Hybridelektrifizierung, urbane Luftmobilität und Raumfahrt schreiten weiter voran. Zahlreiche visionäre Start-ups der Luft- und Raumfahrtindustrie bauen weiterhin leichtere, sicherere und anspruchsvollere Komponenten und Flugzeuge. Die Herausforderung besteht nun darin, dass das bisher verfügbare Kapital versiegt, während die Investoren die Konjunkturschwankungen abwarten. „Unternehmen mit hohem Kapitaleinsatz werden es schwer haben“, sagt Chad Anderson, CEO der Risikokapitalgesellschaft Space Capital. „Unternehmen, die profitabel sind oder neuartige, kostengünstige Wege gefunden haben, Dinge neu zu gestalten – oder die sich auf Kostenminimierung und ein klares Geschäftsmodell konzentrieren –, werden besser abschneiden.“The Verge).
Während die private Finanzierung in den letzten Monaten zurückgegangen ist, hat die US-Regierung darauf reagiert, indem sie privaten Raumfahrtunternehmen dabei geholfen hat, Geld zu beschaffen (CNBC) in Höhe von 3 Milliarden Dollar. Für Unternehmen, die das Glück haben, Regierungsaufträge zu erhalten, ist die zukünftige Finanzierung möglicherweise sicherer. Beispielsweise werden Verträge mit dem Verteidigungsministerium oder der NASA wahrscheinlich fortgeführt, da viele als unverzichtbar erachtete Arbeitnehmer aufgrund von Ausgangsbeschränkungen weiterarbeiten müssen. Aus Gründen der nationalen Sicherheit „möchte das Pentagon, dass seine Lieferanten im Geschäft bleiben, ohne ihre Technologie zu verlieren“, sagt Ellen Lord, Unterstaatssekretärin im Verteidigungsministerium für Beschaffung und Instandhaltung (AirforceMag). 
Rescale sieht eine Welle von Innovationen in der Luft- und Raumfahrt, die von kleinen und mittelgroßen Unternehmen ausgeht, von denen viele relativ neu sind. Was diesen Unternehmen an Größe und Infrastruktur fehlt, gleichen sie durch streng geschütztes geistiges Eigentum aus, das mit leistungsstarken Simulationstools optimiert wird. Ingenieure, die sich auf Antrieb, Aerodynamik, Strukturen, Leichtbau und Avionik konzentrieren, können Flugzeugkonstruktionen mithilfe von CAD und Hochleistungsrechnen validieren und so die Notwendigkeit ständiger physikalischer Tests vermeiden, die erhebliche Kosten verursachen können, wie etwa bei Windkanaltests. 
Ingenieure, die an bahnbrechenden Entwicklungen in der Luftfahrt arbeiten, wie beispielsweise dem Überschallflug der nächsten Generation, nutzen die Vorteile von On-Demand-HPC in der Cloud, um ihre Flugzeugentwürfe zu simulieren. Das Team von Überschallknall „Rescale wurde ausgewählt, um während der gesamten Produktdesignphase simulationsgesteuert zu sein“, erklärt CTO und Mitgründer Joshua Krall. Das Boom-Team ist bestrebt, den Simulationsdurchsatz zu erhöhen, um die Markteinführungszeit zu verkürzen und nutzt die On-Demand-Hardware und -Software der Resale-Plattform, um in verschiedenen Phasen des Designzyklus schnell hoch- und herunterskalieren zu können. 
Ebenso das Team von Aerion Überschall haben ihr Fachwissen im Bereich der natürlichen Laminarströmung mithilfe von Rescale auf verschiedene Überschallflugzeugkonstruktionen angewendet. Aerion konnte Rescale schnell integrieren und kritische Produkttermine dank Zugriff auf Cloud-Ressourcen anstelle von festen Ressourcen einhalten. Dev Rajnarayan, Chief Software Architect bei Aerion, betont die Bedeutung der Compliance, was für ein Unternehmen, das an Forschung und Entwicklung für US-Regierungsaufträge arbeitet, verständlich ist. Im Februar 2020 gab Aerion bekannt, dass die Arbeit an einer „Familie schnell entwickelter Supercruise-Flugzeuge für große Höhen für den US-Verteidigungsmarkt“ im Gange sei (PR Newswire).
Als Reaktion auf die jüngste pandemiebedingte Geschäftsunterbrechung haben Kunden wie McCormick Stevenson ihre Flexibilität und Vorbereitung unter Beweis gestellt. Chefingenieur und technischer Leiter Mike Krawcyzk erklärte: „Wir waren bereits vor dem Ausbruch des Virus bestens darauf vorbereitet … Unser Management und unsere IT-Gruppe wollten, dass wir draußen – sei es zu Hause oder beim Kunden – genauso leistungsfähig sind wie im Büro … Workloads können von überall aus über einen Desktop oder ein Mobiltelefon gestartet und überwacht werden.“ McCormick Stevenson ist ein staatlicher Subunternehmer, der sich auf Elektronik, Leitsysteme und Umgebungen mit hoher Schwerkraft spezialisiert hat. Das Unternehmen nutzt eine Vielzahl von Simulationstools, um die Auswirkungen von Stößen, Vibrationen und Beschleunigung zu testen und so das Risiko für seine Kunden zu minimieren. Krawcyzk erläuterte die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Konstruktion von Teilen nach militärischen Spezifikationen, die Simulationen zur Reduzierung von „SWAP“ oder Größe, Gewicht und Stromverbrauch erfordern. Die verschiedenen Arten von CFD- und FEA-Workloads erfordern die optimale Art der Rechenhardware: „Mit Rescale haben wir immer die neuesten Prozessoren zur Verfügung, ohne groß investieren zu müssen.“ Dieser entscheidende Vorteil von On-Demand-Cloud-Ressourcen hilft Unternehmen dabei, kostspielige Kapitalausgaben zu senken und ihre Kapazitäten in einer Zeit, in der Neugeschäfte weniger sicher sind, schnell zu steigern. 
Die Verteidigungsindustrie profitiert seit langem von fortschrittlichen Forschungs- und Entwicklungsmethoden. Wir hatten kürzlich die Gelegenheit, mit Rob Weiss, dem ehemaligen GM von Lockheed Martin und Berater mehrerer innovativer Start-ups in der Luft- und Raumfahrt. Er gab Einblicke in die strategischen „Antriebskräfte“ hinter vielen technischen Durchbrüchen aus seiner Zeit beim Advanced Development Program von Lockheed Martin Stinktier-Werke: „Innovative [Luftfahrt-]Teams suchen heute nach Möglichkeiten, den Entwicklungsprozess zu beschleunigen. Ziel ist es, mit Mikrosimulationen in jedem Schritt so schnell wie möglich zu entwerfen, zu entwickeln und zu testen. Ob durch die Konkurrenz oder ausländische Mächte – es besteht ein ständiger Drang, Produkte schnell auf den Markt zu bringen. Hier kommt HPC ins Spiel.“ Weiss ist ein Verfechter von Simulationstechnologien und berät mehrere hochmoderne Luft- und Raumfahrtunternehmen, die heute mit Rescale zusammenarbeiten. 
Phasen der Marktvolatilität, wie wir sie heute erleben, zeigen oft, wie etablierte Luft- und Raumfahrtunternehmen kleinere Unternehmen überdauern können, die dann ihre Geschäftstätigkeit einstellen müssen. Wie die Rezession 2007/2008, die den Sektor ähnlich stark traf, zeigte, waren viele Unternehmen gezwungen, ihre Investitionen zu kürzen (Frost & Sullivan). Auch wenn die Nachfrage allgemein rückläufig sein mag, sind Best Practices für modellbasiertes Systems Engineering, Multidisziplinäre Designoptimierung (MDO) und digitaler Zwilling/Engineering gewinnen zunehmend an Bedeutung, insbesondere wenn Unternehmen Regierungsaufträge gewinnen möchten. Obwohl sich diese Praktiken und Standards noch in der Entwicklung befinden, zeigt dies, dass Simulationen zunehmend an Bedeutung gewinnen, um präzisere, sicherere und effizientere Flugzeuge und Komponenten zu entwickeln. Dies ist auch für größere Umrüstungs- und Wartungsprogramme relevant, wie beispielsweise bei der US-B-52-Flotte. Heute nutzen viele Organisationen auf der Rescale ScaleX-Plattform spezifische Tools der Systemtechnik und MDO wie Siemens' BEACHTEN um die Komplexität des Aufbaus von Systemen und Subsystemen für Flugzeuge zu bewältigen. Große und kleine Akteure müssen ihre digitalen Fähigkeiten ausbauen, um diese Aufträge zu gewinnen und Zugang zu neuen, flexibleren und robusteren Rechenressourcen zu erhalten.
Unabhängig von der Unternehmensgröße benötigen Ingenieure erhebliche Rechenressourcen für hochpräzise Simulationen der Flugdynamik – bis hin zur Haltbarkeit einer Schraube. Voraussetzung für diese Simulationen ist oft ein erheblicher IT-Aufwand für die Verwaltung der Rechen-, Konnektivitäts-, Speicher- und Sicherheitsaspekte des Hochleistungsrechnens. HPC-Hardware belastet IT-Organisationen bekanntermaßen durch hohe Investitionsausgaben und schnell veraltende On-Premise-Hardware. Aus diesem Grund suchen Unternehmen zunehmend nach On-Demand- und Cloud-fähigen Alternativen. Angesichts der Volatilität von Kundenverträgen und Finanzierungen, der Unzugänglichkeit der On-Premise-Infrastruktur aufgrund von Remote-Arbeitsrichtlinien und der allgemeinen Personalkontrolle müssen Luft- und Raumfahrtunternehmen möglicherweise einige Unternehmensfunktionen auslagern (z. B. die IT in die Cloud verlagern). Solche Änderungen können die Betriebskosten senken und Wartungsinvestitionen eliminieren.PWC). PWC weist darauf hin, dass „die meisten Unternehmen bereits über Geschäftskontinuitätspläne verfügen, diese jedoch möglicherweise nicht vollständig auf die sich schnell entwickelnden und unbekannten Variablen eines Ausbruchs wie COVID-19 eingehen.“ 
Obwohl wir die zukünftige Entwicklung der Kundennachfrage in der Luft- und Raumfahrt nicht vorhersagen können, werden Unternehmen in diesen unsicheren Zeiten verstärkt unter Druck stehen, ihre Geschäftsmodelle neu zu definieren. Es gibt Raum für ein vielfältiges Ökosystem an Luft- und Raumfahrtgütern und -dienstleistungen, aber die Nachfrage nach kommerziellen und Verbraucherprodukten ist zweifellos erheblich beeinträchtigt. Dies kann dazu führen, dass einige Unternehmen ihre F&E-Aktivitäten verkleinern oder verlangsamen. Eine Unterbrechung der Innovation aufgrund betrieblicher Turbulenzen oder eingeschränkter Kapazitäten könnte jedoch zu erheblichen Marktanteilsverlusten in riesigen Märkten führen. Daher werden Unternehmen, die gut aufgestellt sind, um diese Unsicherheit zu überstehen, auch dann florieren und profitieren, wenn die Nachfrage wieder steigt. Die in der Branche Tätigen hegen anhaltende Sorgen: „Das wird die neue Normalität sein, also müssen wir vorbereitet sein“ (NYT), daher ist es so gut wie sicher, dass sich die Branchenlandschaft konsolidieren wird und die flexibelsten und widerstandsfähigsten Akteure an der Spitze stehen werden. 
Rescale würdigt die Arbeit innovativer Luft- und Raumfahrtunternehmen weltweit. Wichtige Meilensteine für unsere Kunden und andere Branchenführer sind geplant, um Geschichte zu schreiben und die Menschheit zu neuen Höhen zu führen. Wir sind stolz darauf, ihre Bemühungen durch den Einsatz von HPC-Simulationen zu unterstützen, die Entwicklung zu beschleunigen und Missionen sicherer zu machen. Wenn Ihr Unternehmen vom On-Demand-Zugriff auf die neueste Cloud-Infrastruktur für Luft- und Raumfahrtsimulationen profitieren könnte, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme unter info@rescale.com.