Siemens 소프트웨어 솔루션을 통해 Oracle Red Bull Racing은 효율성과 일관성을 향상하고 비용 효과를 거두었습니다

새로운 규칙으로 업계 평준화

새로운 팀을 유치하고 스포츠의 생명력을 보장하기 위해 포뮬러 1®은 규칙을 개정하고 있습니다. 2021년 여러 팀이 원래 부분적으로 중단된 2020 시즌을 위해 개발된 경주용 자동차를 타고 대회에 참여했지만 재정적 규제를 준수해야 했습니다. 재정적 규제로서 비용 상한 규제는 크고 작은 팀들 간의 긴밀한 경쟁을 가능하게 하고 레이싱 전반에 걸쳐 재정적 지속성을 촉진하기 위해 도입되었습니다.

2022 시즌에는 특히 공기역학과 관련된 기술 규정이 대폭 개정되었으며, 이 규정은 추월과 같은 극적인 레이스 트랙 액션 연출을 증가하도록 개정되었습니다. 이러한 규칙 변경으로 Oracle Red Bull Racing을 비롯한 여러 팀은 새로운 과제에 직면했습니다.

"비용 상한선이 적용되면 시즌 내내 차량을 조정할 수 있지만, 변경 횟수와 특징에 대해 더 신중하고, 시뮬레이션을 더 많이 사용하고, 연소율을 엄격하게 관리해야 합니다."라고 CIO(최고정보책임자)인 Matt Cadieux는 말합니다. "다행히도 데이터에 기반해 효과적으로 의사 결정을 내릴 수 있는 인프라를 갖추고 있습니다."

이 인프라는 소프트웨어, 하드웨어, 서비스로 구성된 Siemens Xcelerator 비즈니스 플랫폼의 일부인 Teamcenter 및 NX 소프트웨어를 기반으로 구축되었습니다. 이는 2004년 Red Bull Racing이 Siemens와 파트너십을 체결하면서 구축되었으며, 이를 통해 Siemens는 유명한 레이싱 팀의 최장기 파트너 중 하나가 되었습니다. "당사의 IT 팀은 소규모라 원래는 우수한 기술 지원을 제공하는 고품질 플랫폼을 원했습니다."라고 Cadieux는 덧붙입니다. "Siemens의 리더십과 전문성을 활용하여 유연하면서도 간소화된 워크플로를 개발하고 병목 현상을 해소했습니다. 그 결과 개발 프로세스에 대한 명확한 가시성을 확보하고 디지털 모델을 통해 직접 제조하며 쉽게 변경하여 공장과 트랙에서 성능을 향상할 수 있습니다."

적응형 인프라

수년에 걸쳐 Siemens 도구 세트의 유용성을 개선하기 위해 지속적으로 노력해 왔습니다. CAD(Computer-Aided Design)/PLM(제품 라이프사이클 관리) 책임자인 Dan Watkins는 다음과 같이 설명합니다. "분석가가 많지 않아 이들이 우선 순위가 높은 항목에 집중해야 합니다. 보다 집중적이고 간소화된 사용자 인터페이스를 통해 제공되는 NX의 개선된 유용성을 통해 일부 시뮬레이션 도구를 설계 엔지니어에게 직접 제공할 수 있으며, 이제 설계 엔지니어는 NX로 1차 통과 분석을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 보다 심층적인 구조 및 열 해석을 위해 부품을 전달하기 전에 부품의 상대적 적합성을 평가할 수 있습니다. 이를 통해 사이클 수와 이터레이션 비용이 줄어들었고, 최적화가 개선되었으며, 자동차에 새 부품을 장착하는 시간이 단축되었습니다."

규칙을 변경할 때는 다른 팀 우선 사항을 함께 고려해야 하며, 주요 목표는 항상 빠른 자동차를 생산하는 데 집중하는 것입니다. 이러한 이유로 Oracle Red Bull Racing은 항상 새로운 도구를 평가하고 채택하고 있으며, 2020년 초에 Fibersim™ 포트폴리오를 주요 작업 스트림에 구현하고 애플리케이션 개발 프로그램에 Siemens Xcelerator의 일부인 Mendix™ 플랫폼을 도입했습니다.

클린룸 일관성

탄소 부품의 제조에는 시간이 많이 소요되는 수작업 프로세스에서 탄소 섬유를 적층하는 작업이 수반됩니다. 작업의 수동적 특성으로 인해 데이터를 해석하고, 재료를 측정하고, 패치와 인서트를 사용하여 복잡한 곡선을 생성할 때 개별 복합 라미네이터 간에 차이가 발생할 수 있습니다. 제조 엔지니어 Chris Richardson은 다음과 같이 말합니다. "지속적인 개선을 위한 노력으로, 레이저 프로젝션의 모든 이점을 확인하여 설계 사무실에서 클린룸으로 정보를 정확하게 전송했습니다. 소프트웨어를 평가한 후 그 자체로도 최고의 솔루션이지만 NX와 함께 작동하므로 Fibersim을 선택했습니다."

Watkins은 다음과 같이 말합니다. "Red Bull Racing은 개방적인 Siemens NX 아키텍처를 통해 지오메트리 준비 워크플로를 Fibersim으로 보내기 전에 자동화하고 최적화할 수 있었습니다. 우리는 전체 프로세스를 간소화하여 변동성을 제거하고 4시간 이상 걸리던 작업에서 벗어나 약 2분 만에 반복 가능한 표준 출력을 제공했습니다. 현재 Fibersim의 많은 사용자가 레이저 프로젝션의 개선에 따라 반복 가능한 프로세스에서 1/2mm 이내의 정확도로 탄소 섬유 부품을 생산하고 있습니다.

"최종 부품과 원래 설계 간의 상관 관계는 신뢰도가 매우 높습니다."라고 Richardson은 말합니다. "이전에는 이 정도로 정확한 적이 없었습니다."

빌드 시간 단축, 낭비 감소

시험 결과 프로세스가 최대 30% 더 빨라졌고 부품이 처음부터 제대로 제작된 것으로 나타났습니다. "Fibersim은 짧은 시간에 실로 대단한 성과를 거두었습니다."라고 Richardson은 말합니다. "한 아이템의 대형 바닥 몰딩이 뒤쪽 윙에서 차량 앞쪽 노즈 근처까지 확장되어서 빌드 시간을 25% 단축했으며, 이는 55시간의 작업에 해당합니다. 우리는 사전 경화 서스펜션의 절반에서 빌드 시간의 30%를 줄였으며, 이는 컴포넌트당 작업 기준 6시간 이상과 전체 자동차 부품 세트 기준 거의 24시간을 절약한 것에 해당합니다. 이 절약한 시간은 설계 사무소에 할애되어 설계 팀이 자동차에 더 많은 성능을 업그레이드할 수 있습니다. 또한 라미네이터는 재료가 몰드에 추가로 주입되지 않았는지 확인할 수 있습니다. 이는 무게도 줄이고 있고 Formula 1 자동차에는 단 1그램도 중요함을 의미합니다."

Richardson에 따르면 앞으로 더 많이 무게를 감량할 수 있습니다. "예를 들어, 일부 인서트 주변에 필요한 재료의 양을 줄일 수 있습니다. 과거에 라미네이트 설계자는 플라이를 배치할 때 인적 오류를 허용하기 위해 재료 패치를 더 많이 요구해야 했습니다."

클린룸의 주요 고객은 더 빠른 처리량을 보고하는 트림 공장입니다. 경화 프로세스 다음의 준비 작업이 감소하고, 예를 들어 복잡한 부품을 결합하는 데에 소요되는 시간이 10시간 감소했습니다.

지출 추적

팀은 2021년에 새로운 비용 상한선 내에서 운영해야 했을 뿐만 아니라 이를 철저하게 준수하고 있음을 입증해야 했습니다. "우리는 레이싱 이사회의 감사를 받게 될 것이며, 포뮬러 1 관련 활동과 면제되는 카테고리에 대한 지출을 설명하지 못할 경우 실격될 수 있습니다." 라고 Cadieux는 설명합니다. "우리는 일부 예산을 삭감하고 최신 통화 정보를 공유하여 조정해야 수당을 최대한 활용하는 방법과 자동차의 정확한 투자의 부문에 대한 빠른 결정을 내릴 수 있습니다."

다양한 유형의 지출을 식별할 수 있는 수단을 갖춘 투명한 시스템이 시급해졌고 Red Bull Racing은 로우 코드 플랫폼인 Mendix를 인수한 Siemens로 눈을 돌렸습니다.

"Mendix는 디지털화 여정의 또 다른 단계입니다"라고 Watkins는 말합니다. "Siemens의 지원으로 이제 Mendix를 모든 유형의 장치에서 작동하는 로우 코드 애플리케이션을 개발하기 위한 플랫폼으로 사용하여 민첩한 방식으로 정보에 액세스할 수 있는 몇 가지 흥미로운 새로운 기회를 살펴보고 있습니다."

계속되는 디지털 여정

"Siemens 포트폴리오는 모델링, 드래프팅 및 제조를 모두 한 곳에서 수행할 수 있어 가장 선호하는 제품 중 하나였습니다"라고 Richardson은 말합니다. "가장 최근의 NX 업그레이드를 통해 한층 개선되어 인터페이스가 더 명확해지고 몇 가지 새로운 기능이 추가되었습니다. 이제 라미네이터가 Fibersim을 사용하고 있으므로 더 폭넓게 사용할 수 있습니다."

Watkins는 다음과 같이 덧붙입니다. "Siemens 플랫폼은 여러 프로그래밍 언어를 지원하므로 특정 작업에 가장 적합한 프로그래밍 코드를 선택할 수 있습니다. 이러한 기능은 우리에게 매우 유용합니다. '관리를 자동화'하고 엔지니어가 실제로 가치를 더하는 작업 측면에 집중할 수 있는 자체 도구를 개발하는 것이 매우 중요합니다. Siemens 포트폴리오가 없었다면 이 정도 수준까지 이룰 수 없었을 것입니다."

"우리는 올바른 기반을 갖추고 있어 유리한 위치에 있습니다"라고 Cadieux는 말합니다. "과제가 그 어느 때보다 복잡해졌지만, 이제 Siemens에서 높은 수준의 지원을 받을 수 있으며, 이러한 과제를 통해 과거에 인식하지 못했던 새로운 가능성이 열립니다. 우리는 Siemens를 팀원으로 생각합니다."