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

Использование новых технологий для сохранения конкурентного преимущества на трассе «Формулы-1»

Милтон Кейнс, United Kingdom

NX и Teamcenter помогают команде Red Bull Racing ускорять проектирование и разработку

Automotive & Transportation NX Teamcenter

Использование новых технологий для сохранения конкурентного преимущества на трассе «Формулы-1»

Милтон Кейнс, United Kingdom

NX и Teamcenter помогают команде Red Bull Racing ускорять проектирование и разработку

quotation marks Для нас внедрение инноваций является перманентным и обязательным процессом, результат которого наглядно демонстрируется на трассе в каждый гоночный выходной. Наши партнеры из Siemens Digital Industries Software помогают нам опираться на уже полученные знания и опыт, улучшать характеристики автомобилей и повышать их надежность. В этой отрасли успех может зависеть от доли секунды. Alan Peasland, Глава отдела по техническому сотрудничеству Aston Martin Red Bull Racing
ЗАДАЧИ
  • Работа над улучшениями для повышения скорости и надежности автомобиля между гонками
  • Непрерывный процесс разработки до, во время и после гоночного сезона
  • Необходимость эффективно управлять большим объемом изменений
  • Работа в рамках ограничений «Формулы-1»
ФОРМУЛА УСПЕХА
  • Возможность выполнять большее количество итераций в виртуальной среде
  • Эффективность всего процесса разработки
  • Безопасная среда Teamcenter позволяет специалистам из разных предметных областей использовать одну геометрию
  • Данные из Teamcenter попадают сразу в систему ERP
РЕЗУЛЬТАТЫ
  • Эффективное управление изменениями конструкции, несмотря на значительное увеличение количества изменений/улучшений
  • Избавление от бесполезных шагов в работе, сокращение ошибок и повышение качества изделий
  • Прослеживаемость изменений, начиная с ранних этапов, чтобы все отделы могли соответствующим образом подготовиться к ним
  • Команда Aston Martin Red Bull Racing победила в 2010, 2011 и 2012 году.

Aston Martin Red Bull Racing

Aston Martin Red Bull была создана в 2005 году и быстро стала одной из самых инновационных и креативных команд. В 2010, 2011 и 2012 году команда одержала победу в гонках, а также завоевала кубок конструкторов.

http://www.redbullracing.com

quotation marks Для разработки такого сложного изделия, как гоночный автомобиль «Формулы-1», примерно за пять месяцев требуется много работать и создать надежную и эффективную инфраструктуру по управлению жизненным циклом изделия (PLM). Над гоночными автомобилями трудятся специалисты мирового класса, но нужно еще и правильно выстроить все бизнес-процессы. Alan Peasland, Глава отдела по техническому сотрудничеству Aston Martin Red Bull Racing
quotation marks Для нас внедрение инноваций является перманентным и обязательным процессом, результат которого наглядно демонстрируется на трассе в каждый гоночный выходной. Наши партнеры из Siemens Digital Industries Software помогают нам опираться на уже полученные знания и опыт, улучшать характеристики автомобилей и повышать их надежность. В этой отрасли успех может зависеть от доли секунды. Alan Peasland, Глава отдела по техническому сотрудничеству Aston Martin Red Bull Racing

Надежность и скорость — залог высоких результатов

«Надежность — это как минимум так же важно, как скорость. Чтобы быть лидером, нужно достичь высоких показателей по обеим характеристикам», — говорит Кристиан Хорнер (Christian Horner), руководитель команды Aston Martin Red Bull Racing, которая демонстрирует высокую скорость и надежность автомобилей, благодаря чему команда победила в соревнованиях и одновременно завоевала кубок конструкторов в 2010 и 2011 году, а затем повторила успех в 2012.

«Частота случаев, когда обе машины находились в первом ряду стартовой решетки и когда гонки заканчивались завоеванием одного-двух призовых мест, показывает, какой высокий уровень качества достигается благодаря интегрированным и эффективным PLM-решениям», — говорит Алан Пизланд (Alan Peasland), глава отдела по техническому сотрудничеству Aston Martin Red Bull Racing.

Подобный успех зависит от проектирования и сборки конкурентоспособного автомобиля для первой гонки, а затем его доработки и внесения изменений в конструкцию для достижения лучших результатов в каждой новой гонке в течение всего сезона.

Улучшайте характеристики автомобиля или уступите свое место в стартовой решетке конкурентам

С началом сезона все внимание сосредотачивается на постоянном усовершенствовании автомбилей. Давление на команды растет по мере того, как они соревнуются за очки и позиции. Команда Aston Martin Red Bull Racing четко обозначает свои цели: поддерживать надежность и в то же время увеличивать скорость автомобиля. Например, в 2011 году за сезон команда улучшила результаты автомобиля более чем на две секунды.

Чтобы достичь высоких показателей на гоночной трассе и пит-стопах, нужна слаженная командная работа между соревнованиями. От создания концепции, проектирования и численного моделирования до производства и сборки — разработка никогда не прекращается.

Интеграция всех процессов критически важна, и решения Siemens Digital Industries Software — NX™ для автоматизированного проектирования/подготовки производства/инженерного анализа (CAD/ CAM/CAE) и Teamcenter® для комплексного управления жизненным циклом изделий (PLM) — лежат в основе достижений команды в области разработки. Вместе они служат базой для виртуальных рабочих процессов команды Aston Martin Red Bull Racing.

Отбросьте ограничения, не выходя за рамки правил

Необходимость улучшать характеристики автомобиля заставляет вносить большое количество изменений, поэтому командам нужно выстраивать одновременно эффективный и предсказуемый процесс разработки. Такой подход к работе должен применяться между соревнованиями, но координировать такую разработку надо в глобальном масштабе. Наиболее выигрышной стратегией здесь является та, при которой сначала разрабатывается несколько идей, затем их круг сужается до самых перспективных, после чего они виртуально дорабатываются, и только потом изделия производятся физически.

Работа в рамках ограничений «Формулы-1» — это еще одна сложность, с которой нужно справиться. Нормативные требования ограничивают число возможных физических испытаний на трассе, количество человек в команде, расходы и строго регламентируют подход к аэродинамике. Поэтому команды должны сами определять соотношение использования вычислительной гидрогазодинамики и испытаний в аэродинамической трубе. Все это еще больше увеличивает потребность в эффективных виртуальных процессах, так как уже широко известно, что результаты виртуальных тестирований соответствуют результатам физических испытаний на испытательном полигоне, в аэродинамической трубе или на трассе.

Интересно то, что даже если бы были разрешены обширные физические испытания, они бы занимали слишком много времени и не позволяли бы внедрять изменения достаточно быстро, в результате команды теряли бы конкурентоспособность. Кроме того, введение комендантского часа для механиков сократило время, которое можно тратить на сборку, установку улучшенных деталей или ремонт автомобиля. В большинстве случаев все улучшенные детали устанавливаются непосредственно на гоночном треке. Поэтому очень важно, чтобы экипаж механиков с первого раза правильно собирал автомобиль.

Совершенствование концепции

Оптимизация аэродинамики коррелирует с улучшением характеристик автомобиля. Новые детали создаются с помощью решения NX, которое затем используется для разработки геометрии, а затем тестируются виртуально в CFD-решении или в аэродинамической трубе с использованием деталей, изготовленных при помощи аддитивного производства (процесс быстрого изготовления деталей из смолы с использованием 3D-геометрии). После того как отдел аэродинамики согласовывает внешнюю форму, можно приступать к подробному проектированию детали и ее валидации, чтобы убедиться в ее технологичности и соответствии целевым показателям надежности и других характеристик.

Всё это делается с использованием управляемой среды Teamcenter, которая помогает специалистам из разных предметных областей использовать и разрабатывать определения детали для тестирования, проверки и установки. Возможность доработки сложных деталей, таких как жгуты проводов, на ранних этапах проектирования устраняет необходимость в физических макетах.

Чтобы достичь наилучших показателей, конструкторы выполняют максимально возможное количество итераций проектирования за заданное время. Уверенность в том, что виртуальная среда, в которой они разрабатывают компонент, сборку или систему, точно отражает физический мир во время испытаний в пятницу и субботу перед гонкой позволяет инженерам все больше полагаться на виртуальное проектирование и валидацию. Это позволяет им выполнять большее итераций проектирования, чем возможно физически, и такая свобода означает, что они будут уверены в том, что они нашли оптимальный вариант конструкции.

Воплощение концепции в жизнь

С момента создания команды в 2005 году количество конструкторских изменений, вносимых каждый год, значительно возросло по сравнению с количеством конструкторов. Надлежащее управление процессом проектирования необходимо для того, чтобы актуальная информация передавалась всем членам команды на всех этапах, начиная с проектирования, численного моделирования, производства, контрольных испытаний и заканчивая эксплуатацией на гоночной трассе.

В рамках такого процесса инструменты визуализации модели всего автомобиля доступны любому члену команды, вне зависимости от того, где он работает, — на заводе или на гоночной трассе. Например, на гоночной трассе возможности визуализации Teamcenter позволяют быстро просматривать и понимать изменения, что можно использовать при сборке и поиске решений проблем. При этом механики могут предлагать изменения конструкторам. Кроме того, все данные отслеживаются в решении Teamcenter, которое используется для обмена информацией с корпоративной системой ERP, чтобы можно было удостовериться в том, что нужные материалы и пресс-формы доступны. Точность этой совместно используемой информации и оптимизация процессов позволили исключить бесполезные действия из рабочего процесса, уменьшить количество ошибок и повысить качество изделий.

Ранее понимание последующих улучшений

Учитывая растущее число модификаций и новых деталей, также важно, чтобы все, кто участвует в разработке и производстве, имели возможность на ранних этапах работы ознакомиться с изменениями, чтобы подготовиться и отреагировать на них соответствующим образом. Используя решения Siemens Digital Industries Software, каждый автоматически проектирует в контексте следующего обновления и делает это в безопасной и конфиденциальной среде.

Часто можно натолкнуться на ситуации, когда обработка деталей уже запущена, а в NX обновляется программа обработки в соответствии с усовершенствованием конструкции. Возможность совместной работы в PLM–среде также означает, что специалисты по подготовке производства могут приступить к работе одновременно с разработкой моделей, тем самым сводя к минимуму время, затрачиваемое на весь процесс (от проектирования до производства).

Проектировщики также используют инструменты NX Advanced Simulation для анализа напряжений деталей в процессе итеративного проектирования и разработки. Отдельная команда по КЭ-анализу работает параллельно с проектировщиками, используя ту же 3D-геометрию. Это помогает убедиться в том, что важные компоненты, соответствующие требованиям, проектируются за минимальный временной отрезок. Открытость PLM-архитектуры обеспечивает платформу, которая сделала возможной кастомизированную автоматизацию и глубокую интеграцию.

Специалисты по подготовке производства, например, автоматически передают в цех весь пакет данных, включая траектории обработки, информацию по наладке инструмента, обратную связь, информацию из библиотеки инструментов и данные валидации для интегрированной симуляции и верификации в NX.

Хорошо просчитанный подход

Эффективность всего процесса разработки повышается каждый год, что позволяет прогнозировать необходимые улучшения. В ходе разработки новые конструкции проверяются менеджерами, инспекторами и механиками в целях планирования; гоночной командой для сбора информации о геометрии, а также поставщиками для подготовки к своевременной поставке.

«Для разработки такого сложного изделия, как гоночный автомобиль «Формулы-1», примерно за пять месяцев требуется много работать и создать надежную и эффективную инфраструктуру по управлению жизненным циклом изделия (PLM). Над гоночными автомобилями трудятся специалисты мирового класса, но нужно еще и правильно выстроить все бизнес-процессы», — говорит Пизланд.

Он добавляет: «Для нас внедрение инноваций является перманентным и обязательным процессом, результат которого публично демонстрируется на трассе в каждый гоночный выходной. Наши партнеры из Siemens Digital Industries Software помогают нам опираться на уже полученные знания и опыт, улучшать характеристики автомобилей и повышать их надежность. В этой отрасли успех может зависеть от доли секунды».

Скрыть Еще
quotation marks Для разработки такого сложного изделия, как гоночный автомобиль «Формулы-1», примерно за пять месяцев требуется много работать и создать надежную и эффективную инфраструктуру по управлению жизненным циклом изделия (PLM). Над гоночными автомобилями трудятся специалисты мирового класса, но нужно еще и правильно выстроить все бизнес-процессы. Alan Peasland, Глава отдела по техническому сотрудничеству Aston Martin Red Bull Racing