Der Kraftstoffverbrauch und der damit verbundene CO2-Ausstoß mobiler Arbeitsmaschinen (dazu gehören Bau- Land-, und Forstmaschinen, Kommunalfahrzeuge) und  Nutzfahrzeuge ist vergleichbar mit dem von PKW, obwohl diese zahlenmäßig überlegen sind. Das resultiert aus den prozessbedingt erforderlichen sehr hohen Motorleistungen sowie aus den teilweise sehr schlechten Wirkungsgraden der integrierten hydraulischen Antriebssysteme.

Die Optimierung des Wirkungsgrades hydraulischer Antriebe mobiler Arbeitsmaschinen erfolgt heutzutage unter Verwendung realer Prototypen. Dieses Vorgehen ist nicht nur langsam und teuer, es werden darüber hinaus alle Komponenten sowie eine aufwändige Prüfumgebung im Vorfeld benötigt. Auf einem Prüfstand kann das komplexe Verhalten realer Maschinen und Fahrzeuge nur begrenzt abgebildet werden, wobei durch den wachsenden Einfluss von Elektronik die Komplexität stark zunimmt. Die Anforderungen steigen nochmals drastisch an, wenn bei der Erprobung die Interaktion mit einem Bediener berücksichtigt werden muss.
Deshalb ersetzt die Entwicklung virtueller Prototypen zunehmend Experimente an real gebauten Maschinen und Fahrzeugen durch modellgestützte Analysen. So erfolgt die Entwicklung neuer Hydraulik-Komponenten für Arbeitsmaschinen im Unternehmen Bosch Rexroth heutzutage rechnergestützt.  Die Lösung der entstehenden Optimierungsprobleme erfordert jedoch zahlreiche Simulationen. Die damit einhergehende Rechenlast ist so groß, dass sie keinesfalls von Standard-PCs erledigt werden kann.

Ein quantitativer Nachteil aller heute verfügbaren Ansätze ist der durch die hohe Anzahl an Gleichungen bedingte Rechenaufwand, der sich schon bei den punktbasierten MKS-Modellen im Bereich mehrerer Stunden bewegt und bei gitterbasierten FEM-Ansätzen auf mehrere Tage erhöhen kann. Zudem existiert bislang kein Parallelisierungskonzept, was erhebliches Optimierungspotenzial zur Erhöhung der Recheneffizienz birgt.

Darüber hinaus ist für eine optimierte Berechnung des Betriebsverhaltens kompletter Arbeitsmaschinen (Gesamtmaschinenmanagement) die Einbeziehung der bisher unbekannten Belastungs- und Fahrsituationen zwingend erforderlich. In der Folge erhöht sich der Rechenaufwand um Größenordnungen, was den Einsatz entsprechender Simulationen im Entwicklungszyklus mit dem derzeitigen Stand der Technik verhindert. Gelingt es aber, komplette  Maschinensysteme antriebstechnisch bis zur einzelnen Komponente und deren Funktionalität im Prozess zu optimieren, werden die o.g. Anforderungen, wie z.B. eine maßgebliche Energieeffizienzsteigerung realisierbar. Dafür müssen auf den virtuellen Maschinenprüfständen aber die gleichen Aussagen gewonnen werden können, wie mit realen Versuchsmustern.

Das stellt an die Maschinensimulation höchste Anforderungen, bezüglich Größe und Komplexität der Modelle, des  Detaillierungsgrades der multi-physikalischen Teilmodelle bis hin zur Berechnungsstabilität und -geschwindigkeit.