Aston Martin Red Bull Racing
Automotive & Transportation NX Teamcenter
Aston Martin Red Bull Racing

Využití technologie k udržování konkurenční výhody na závodní dráze Formule 1

Milton Keynes, United Kingdom

Použití programů NX a Teamcenter umožňuje týmu Red Bull Racing urychlit proces konstrukce a výroby

Automotive & Transportation NX Teamcenter

Využití technologie k udržování konkurenční výhody na závodní dráze Formule 1

Milton Keynes, United Kingdom

Použití programů NX a Teamcenter umožňuje týmu Red Bull Racing urychlit proces konstrukce a výroby

quotation marks Inovační proces pro nás nepřestává, nedá se obejít a každý závodní víkend na trati je všem na očích. Jako inovační partner nám společnost Siemens Digital Industries Software pomáhá stavět na našich stávajících znalostech a technologické odbornosti a při hledání výkonu a spolehlivosti jsme vždy o krok vpředu. V tomto odvětví může úspěch záviset na zlomku sekundy. Alan Peasland, Vedoucí technických partnerství Aston Martin Red Bull Racing
PROBLÉMY
  • Vývoj vylepšení za účelem zvýšení rychlosti a spolehlivosti mezi jednotlivými závody
  • Nepřetržitý vývojový cyklus před závodní sezónou, během ní i po ní
  • Efektivní správa velkého množství aktualizací
  • Práce v rámci omezení zdrojů Formule 1
KLÍČE K ÚSPĚCHU
  • Ve virtuálním prostředí lze provést více konstrukčních iterací, než by kdy bylo možné dosáhnout fyzicky.
  • Efektivita celého vývojového procesu
  • Bezpečné prostředí Teamcenter umožňuje navazujícím disciplínám využívat geometrii konstrukce.
  • Data spravovaná pomocí nástroje Teamcenter jdou přímo do systému ERP.
VÝSLEDKY
  • Efektivní správa konstrukčních změn, navzdory významnému nárůstu počtu změn/vylepšení
  • Odstranění úkonů bez přidané hodnoty, méně chyb a optimální kvalita
  • Včasný přehled o změnách, aby se všechna oddělení mohla připravit a odpovídajícím způsobem reagovat.
  • Tým Aston Martin Red Bull Racing byl ve svém sportu nejlepší v letech 2010, 2011 a 2012.

Aston Martin Red Bull Racing

Aston Martin Red Bull se účastní Formule 1 jako majitel týmu od roku 2005. Tým se rychle etabloval jak po kreativní, tak inovativní stránce. Závodní tým vyhrál v letech 2010, 2011 a 2012 tituly jezdců i konstruktérů.

http://www.redbullracing.com

quotation marks Vývoj komplexního produktu, kterým je závodní vůz Formule 1 v rozmezí pěti měsíců, vyžaduje intenzivní aktivitu a extrémně robustní a efektivní infrastrukturu PLM ve spojení s talentem světové úrovně a vysoce rozvinutými obchodními procesy. Alan Peasland, Vedoucí technických partnerství Aston Martin Red Bull Racing
quotation marks Inovační proces pro nás nepřestává, nedá se obejít a každý závodní víkend na trati je všem na očích. Jako inovační partner nám společnost Siemens Digital Industries Software pomáhá stavět na našich stávajících znalostech a technologické odbornosti a při hledání výkonu a spolehlivosti jsme vždy o krok vpředu. V tomto odvětví může úspěch záviset na zlomku sekundy. Alan Peasland, Vedoucí technických partnerství Aston Martin Red Bull Racing

Spolehlivost a rychlost = výkon

„Spolehlivost je přinejmenším stejně důležitá jako rychlost a být nejlepší vyžaduje kombinaci obojího.“ To je názor Christiana Hornera, ředitele týmu Aston Martin Red Bull Racing, což je tým, který tyto atributy zřetelně vykazuje, přičemž v letech 2010 a 2011 vyhrál tituly mistrovství jezdců i konstruktérů a poté to všechno zopakoval v roce 2012.

„Počet závodů, které začaly s oběma vozy v první řadě startovního roštu, a závodů s konečným umístěním na prvních dvou místech jasně ukazují úroveň konzistence a kvality, kterých je možné dosáhnout díky podpoře vysoce integrovaného a efektivního řešení PLM (životního cyklu produktu),“ říká Alan Peasland, vedoucí technických partnerství v Aston Martin Red Bull Racing.

Tento typ úspěchu závisí na konstrukci a výrobě konkurenceschopného vozu na první závod a jeho následném vývoji prostřednictvím řady technických vylepšení při každém závodu během sezóny, aby fungoval ještě lépe.

Zlepšit výkon, nebo zůstat na startu

Jakmile sezóna začne, všichni se zaměřují na neustálé zlepšování, a jak týmy bojují o body a umístění, tlak roste. Tým Aston Martin Red Bull Racing má jasno v tom, jaké cíle si sám stanovil: udržet spolehlivost a zvýšit rychlost vozu. Například v roce 2011 tým během sezóny dokázal zrychlit vůz o více než dvě sekundy.

K dosažení tohoto cíle je třeba, aby byly dokonalé výkony na trati a v boxech podporovány týmovou prací v zákulisí. Vývoj od konceptu, přes návrh a simulaci, až po výrobu a montáž se nikdy nezastaví.

Integrace všech technických procesů je zásadní a softwarová řešení společnosti Siemens Digital Industries – software NX™ pro konstrukci/výrobu/výpočty podporované počítačem (CAD/CAM/CAE) a software Teamcenter® pro kompletní PLM – podporují technické úsilí týmu. Společně tvoří digitální páteř týmu Aston Martin Red Bull Racing.

Posouvat hranice, ale zároveň nepřekračovat pravidla

Důraz na zvýšení výkonu generuje velký objem aktualizací a jejich implementace vyžaduje disciplinovaný proces vývoje, který je efektivní i předvídatelný. To všechno je třeba zvládnout ve dnech mezi závody a koordinovat v globálním měřítku. Klíčem je iterovat nové nápady, vybírat řešení, která slibují největší zlepšení, a rozvíjet je prakticky co nejvíce to jde, než se pustíte do výroby fyzických dílů.

Práce v rámci omezení zdrojů Formula One® je prostě další výzva, kterou je třeba řešit. Předpisy omezují fyzické testování na trati, počet zaměstnanců versus externí výdaje a také celkové množství činností na aerodynamice, což umožňuje týmům rozhodnout o rozdělení mezi výpočetní dynamikou tekutin (CFD) a testováním v aerodynamickém tunelu. To vše dále zvyšuje potřebu velmi efektivních virtuálních procesů, jakmile existuje korelace a jistota, že se virtuální procesy shodují s fyzickým testováním prováděným na plošinách, ve větrném tunelu a na trati.

Je zajímavé, že i kdyby bylo povoleno rozsáhlé fyzické testování, byly by tyto metody příliš pomalé na to, aby zvládly míru inovace potřebnou k zachování konkurenceschopnosti. Zavedení časového omezení v dílně navíc zkrátilo čas dostupný pro montáž, modernizaci a opravy automobilů. Ve většině případů jsou všechna vylepšení na svém místě pohromadě až na závodní trati. Je proto zásadní, aby pracovníci v boxech dokázali napoprvé sestavit vůz snadno a efektivně.

Vylaďování konceptu

Aerodynamická optimalizace přímo koreluje se zlepšením výkonu. Nové díly se vytvářejí pomocí NX, který se poté používá k vývoji geometrie, a poté se testují virtuálně v CFD řešení technického týmu nebo se testují v aerodynamickém tunelu pomocí dílů vyrobených technikou aditivní výroby, což je proces rychlého vytvoření zmenšeného modelu dílů z pryskyřice s použitím 3D geometrie. Jakmile se oddělení aerodynamiky shodne na výsledném tvaru, může být díl uvolněn k detailní konstrukci a ověření, aby se zjistilo, zda je možné ho vyrobit a splňuje kritéria týmu na spolehlivost a výkonnost.

To vše se děje pod správou Teamcenteru, který umožňuje různým navazujícím oborům využívat a vyvíjet definici dílu a související údaje pro výrobu, testování, kontrolu a instalaci. Výsledkem je, že schopnost zdokonalovat složité komponenty, jako je kabelový svazek, dříve v konstrukčním procesu eliminuje potřebu fyzických prototypů.

Pro získání maximálního výkonu z daného konceptu provedou technici v rámci dostupného času maximum iterací. Důvěra v to, že virtuální prostředí, ve kterém probíhá vývoj dílu, sestavy nebo systému přesně odráží podmínky během testování v pátek a v sobotu závodního víkendu, umožňuje technikům stále více se spoléhat na iterace virtuálního návrhu a ověřování. To jim umožňuje dělat mnohem více konstrukčních iterací, než by kdy mohli dosáhnout fyzicky, a tato svoboda znamená větší jistotu, že dospěli k optimálnímu návrhu.

Realizace návrhu

Od založení týmu v roce 2005 se počet konstrukčních změn vzhledem k počtu konstruktérů každý rok výrazně zvyšuje. Dobré řízení konstrukčního procesu je zásadní, aby bylo zajištěno, že se budou aktuální informace dostupné od konstrukce přes simulace, výrobu, kontrolní testy a nakonec až k vozidlu.

Během tohoto procesu je pro účely vizualizace všem členům týmu, od továrny po trať, k dispozici kompletní vůz připravený pro závod. Například na trati vizualizační schopnosti Teamcenteru umožňují zobrazit a snadno pochopit aktualizace, použít jako pomůcku při montáži a řešení problémů a umožňují pracovníkům komunikovat vylepšení zpět do továrny. Všechna data jsou navíc sledována prostřednictvím Teamcenteru, který se používá ke sdílení informací s firemním systémem plánování podnikových zdrojů (ERP), aby bylo zajištěno, že pro nejnovější díly budou k dispozici ty správné materiály a nástroje. Přesnost těchto sdílených informací a zefektivnění procesů odstranily úkony bez přidané hodnoty, snížily počet chyb a optimalizovaly kvalitu.

Včasný pohled na další zdokonalení

Vzhledem k rostoucímu počtu úprav a nových dílů je také důležité, aby všichni, kdo se podílejí na technických a výrobních procesech, měli včasný a komplexní přehled o změnách, aby se mohli připravit a odpovídajícím způsobem reagovat. S využitím řešení společnosti Siemens Digital Industries Software každý automaticky navrhuje v kontextu příštího vylepšení a dělá to v zabezpečeném a důvěrném prostředí.

Často lze najít díly, které jsou již obráběny, a NX zároveň aktualizuje obráběcí program o další zdokonalení konstrukce. Schopnost spolupracovat v prostředí PLM také znamená, že programátoři CAM mohou zahajovat svou práci ve stejnou dobu, kdy konstruktéři vyvíjejí modely, čímž se minimalizuje čas od konstrukce po výrobu.

Konstruktéři také plně využívají nástroje NX Advanced Simulation k provádění pevnostní analýzy dílů během iteračního vývojového procesu. Tým věnující se analýze konečných prvků (FEA) pracuje souběžně s týmem konstruktérů a sdílí stejnou výchozí 3D geometrii. To pomáhá zajistit, aby kritické komponenty splňovaly náročné požadavky a byly navrženy v co nejkratší době. Otevřenost PLM architektury poskytuje platformu, která umožňuje vlastní automatizaci a robustní integraci.

Například technologie automaticky poskytuje celý balíček informací do výroby, včetně tras obráběcích nástrojů, listů nastavení nástrojů, listů zpětné vazby, informací o knihovně nástrojů a kontrolních dat pro integrovanou simulaci a ověření pomocí NX.

Klidný a vypočítavý přístup

Efektivita celého procesu vývoje se rok od roku zvyšuje, což umožňuje předvídatelným způsobem provádět další aktualizace vozu. Nové konstrukce, které dozrávají, mohou pro účely plánování kontrolovat vedoucí, kontroloři a technici, závodnímu týmu slouží k poskytnutí zpětné vazby mezi závodní tratí a továrnou a dodavatelům k přípravě na rychlé dodání.

„Vývoj komplexního produktu, kterým je závodní vůz Formule 1 v rozmezí pěti měsíců vyžaduje intenzivní aktivitu a extrémně robustní a efektivní infrastrukturu PLM ve spojení s talentem světové úrovně a vysoce rozvinutými obchodními procesy,“ poznamenává Peasland.

Uzavírá: „Inovační proces pro nás nepřestává, nedá se obejít a každý závodní víkend na trati je všem na očích. Jako inovační partner nám společnost Siemens Digital Industries Software pomáhá stavět na našich stávajících znalostech a technologické odbornosti a při hledání výkonu a spolehlivosti jsme vždy o krok vpředu. V tomto odvětví může úspěch záviset na zlomku sekundy.“

Méně Více
quotation marks Vývoj komplexního produktu, kterým je závodní vůz Formule 1 v rozmezí pěti měsíců, vyžaduje intenzivní aktivitu a extrémně robustní a efektivní infrastrukturu PLM ve spojení s talentem světové úrovně a vysoce rozvinutými obchodními procesy. Alan Peasland, Vedoucí technických partnerství Aston Martin Red Bull Racing