So profitieren Formel-1-Teams von Technologie

In der aktuellen Formel-1-Saison wurde das Budget der Rennställe von 145 Millionen Dollar auf 140 Millionen Dollar pro Team gekürzt. Der Rückgang der genehmigten Ausgaben bedeutet, dass die einzelnen Teams mehr Wert auf Kosteneffizienz und Ressourcenmanagement legen müssen als je zuvor. Aus demselben Grund kommt auch der von den F1-Rennställen eingesetzten Technologie eine größere Bedeutung zu als in früheren Saisons.

Jedes Team geht die Herausforderung der Kostenbegrenzung anders an, aber hier sind einige der Möglichkeiten, wie F1-Rennställe in dieser Saison Technologien einsetzen, um Geld zu sparen, von der Fabrik bis zur Rennstrecke.

AlphaTauri

Die Ingenieure von AlphaTauri haben sich für den Einsatz des Kinetic-Systems von Epicor entschieden, um Produktionsdaten zu analysieren und Simulationen von Teilen zu erstellen, in der Hoffnung, die Anzahl der verwendeten Materialien zu minimieren. Durch den Einsatz eines Datenmanagement-Anbieters kann AlphaTauri, der italienische Red Bull Ableger rund um Teamleiter Franz Tost, nach eigenen Angaben automatisch eine komplette schematische Struktur oder einen digitalen Zwilling seiner Rennwagen rendern.

Laut Giovanni Cattarina, einem der Ingenieure des Teams, wird die Leistung jedes Teils des Autos in verschiedenen Sektoren eines kompletten Rennens erfasst. Durch die Verfügbarkeit dieser Renderings kann AlphaTauri ungeplante finanzielle Kosten, wie z. B. die Überbestellung von Komponenten oder die Verschwendung von Material, im Voraus erkennen und vermeiden,

„Das Team hat außerdem einen detaillierten Überblick darüber, welche Maschine, welcher Bediener und welche Werkzeuge für die Herstellung der einzelnen Teile verwendet wurden. Dies hilft bei der Entwicklung von Kostenanalysemodellen, die als Grundlage für Make-or-Buy-Entscheidungen dienen, sowie bei der schnellen Korrektur von Produktionsproblemen, bevor diese auf die Strecke gehen“, so Cattarina.

Kohlefaser ist ein gutes Beispiel für die Bedeutung dieser Renderings, da die Formel-1-Teams stets einen genauen Überblick über den Bestand an Kohlefasern, ihre Integrität, ihren Lebenszyklus und den Verbrauch in Echtzeit haben müssen, um unnötige Überbestellungen zu vermeiden, insbesondere angesichts der Budgetbeschränkungen.

Anhand dieser Renderings kann AlphaTauri bei der Analyse eines kürzlich beendeten Rennens schnell feststellen, welcher Teil des Fahrzeugs nicht die gewünschte Leistung erbringt.

„Für Giovanni und sein Team ist es noch wichtiger, dass die Informationen zur Verfügung stehen, während sie das Fahrzeug während des Rennens in einer Live-Umgebung umgestalten und überarbeiten. So kann das Team die Zeit, die es braucht, um sich am Renntag auf Änderungen einzustellen, verkürzen, was für diese wenigen Millisekunden der Leistungsverbesserung entscheidend ist“, so Greg O’Loan, VP von Epicor ANZ.

Red Bull

Ob es sich nun um die Herstellung von Teilen oder um das eigentliche Rennen handelt, Investitionen in die Verbesserung virtueller Technologien – Renderings, digitale Zwillinge und Simulationen – scheinen das Hauptaugenmerk der Teams zu sein, um unter der Budgetgrenze konkurrenzfähig zu bleiben.

Oracle Red Bull Racing, Vizeweltmeister in der Konstrukteurswertung des letzten Jahres und Heimat des amtierenden Weltmeisters Max Verstappen, erklärte, dass die Zusammenarbeit mit Oracle es ermöglicht hat, die Anzahl der Monte-Carlo-Simulationen, die durchgeführt werden können, um das 1.000-fache zu erhöhen. Darüber hinaus hat sich die Simulationsgeschwindigkeit in der vergangenen Saison verzehnfacht, was bedeutet, dass die Rennstrategen von Red Bull nun mehr Zeit haben, die Genauigkeit ihrer Vorhersagen zu verbessern, um die richtigen Entscheidungen zu treffen.

Der Auftrag an einen Anbieter wie Oracle mit der Durchführung von Simulationen erfordert jedoch viel Zeit und Energie, was mit hohen Kosten verbunden ist.

Für die aktuelle Saison hat Red Bull die Kosten unter anderem dadurch gesenkt, dass es die Zeit, die es für die Simulationen in der Cloud verbringt, begrenzt hat, so Zoe Chilton, Leiterin der Red Bull-Partnerschaften.

„Wenn man ein Rechenzentrum vor Ort betreibt, muss es die ganze Zeit eingeschaltet sein – man verbraucht viel Energie und viele Ressourcen. Was [Red Bull] hingegen braucht, ist eine riesige Menge an Rechenleistung, die wir für die Dauer des Rennwochenendes einschalten und für den Rest der Woche wieder abschalten können, weil wir sie nicht ständig für diese spezielle Aufgabe benötigen“, erklärte Chilton.

„Wir sehen also eine wirklich beeindruckende Effizienz und die Möglichkeit, diese sehr spezifischen Simulationsaufgaben in die Cloud auszulagern. Und wo immer es Effizienz gibt, wird es einen Vorteil geben, es wird Kosteneinsparungen geben, und natürlich auch Verbesserungen für die Umwelt.“

McLaren

Edward Green, Leiter der kommerziellen Technologie bei McLaren, betonte, wie wichtig es ist, die digitalen Zwillinge zu maximieren, um im Rahmen der Budgetbeschränkungen erfolgreich zu sein. „Sie sind entscheidend“, sagte Green.

Von der Erstellung von Fahrersimulationen über die Komponentenentwicklung bis hin zur Fabrikplanung hat McLaren digitale Zwillinge eingesetzt, um die Effizienz in diesen Prozessen zu maximieren.

„Der digitale Zwilling wird in unserem Simulator verwendet. Nach jedem Rennen gehen die Fahrer zurück und fahren das Rennen, das sie gerade beendet haben, noch einmal. Das hört sich vielleicht seltsam an, aber es hilft uns, ihr Feedback und ihr Verständnis für die Daten, die vom Auto kommen, besser zu kalibrieren“, erklärte Green.

„Der digitale Zwilling wird dann auch in der Teileentwicklung eingesetzt. Wir können Simulationen durchführen, sei es zur Aerodynamik oder zum Reifenverschleiß. Wir führen physische Simulationen gegen ein virtuelles Modell des Autos durch. Mit einem digitalen Zwilling kann man wirklich verstehen, was mit dem Auto zu jeder Zeit vor sich geht.“

Neben dem Einsatz virtueller Technologien zur Kostensenkung und zur Erzielung kleinerer Verbesserungen legt das Team auch verstärktes Augenmerk auf die Erstellung von schnellen Prototypen, bei denen die Teams oft größere und weitreichendere Verbesserungen feststellen können.

„Manchmal kann das Rapid Prototyping dabei helfen, die Art und Weise zu bestimmen, wie ein Teil vollständig hergestellt wird, oder wie es sich mit den anderen Oberflächen des Autos verbindet, und so kann man diese Teile sehr schnell erstellen oder in 3D drucken. Je schneller man das macht, desto schneller gewinnt man das Rennen hinter den Kulissen der Teileentwicklung“, so Green.

Da diese Art von schnellen Prototypen jedoch manchmal virtuell und ohne Datenunterstützung entworfen wird, besteht die Gefahr, dass sie sich nicht bewähren und unnötige Ausgaben verursachen.

„Manchmal wird das Rapid Prototyping parallel zur virtuellen Entwicklung dieser Teile durchgeführt, und das ist manchmal das Risiko, das man als Team eingeht – bevor man überhaupt die Daten gesehen hat, will man den Rapid Prototyp herstellen, weil man ihn dann im weiteren Verlauf der Entwicklung anpassen kann. Aber das ist ein Teil der Schönheit des F1-Rennsports,“ sagte Green.

Beim letzten Grand Prix in Australien hat das Vertrauen in diese Technologie für einige Teams großartige Ergebnisse gebracht, für andere jedoch nicht. Red-Bull-Pilot Sergio Perez schaffte es auf das Podium, während Teamkollege Verstappen mit einem Motorschaden ausschied. Die McLaren- und AlphaTauri-Piloten landeten alle weiter hinten im Feld, vom fünften bis zum fünfzehnten Platz.