ferrari

Virtuální řešení

Řešení, které jak po hardwarové, tak i softwarové stránce umožňuje zkušebním technikům Scuderia Ferrari v Itálii v reálném čase bezdrátově zjistit, co se děje ve zkušební komoře každé pohonné jednotky.

Text Claudia B Flisi Foto Getty Images, Kwok-Keung Cheng

Osobní automobily Bezdemontážní diagnostika Online služby

Fakta

Fakta o Ferrari

Založení: 1929 (historické), 1947 (výroba aut)

Management: Sergio Marchionne, prezident; Amedeo Felisa, výkonný ředitel

Místo: Maranello (Modena), Itálie

Vlastnictví: Fiat Chrysler Automobiles 90 procent, Piero Ferrari 10 procent

Produktové řady: závodní a sportovní vozy

Výrobní výstup: >7 000 kusů

Obrat: 2,5 miliardy eur

www.ferrari.com

Příbuzné odkazy

Ferrari

Obchodní kontakty

Laura Baracco, Laura.Baracco@skf.com

Z ávodní plnokrevník se může vybičovat tak, aby vyhrál o prsa, ale „vzpínající se koně“ Scuderia Ferrari (ze stáje Ferrari) musí být vždy lepší než on, obzvláště v těchto dnech. Technická pravidla automobilových závodů Formule 1 se totiž před závodní sezónou 2014 dramaticky změnila a výhoda zlomku sekundy se pro vítězství stala rozhodující více, než kdy jindy.

Významné změny, požadované v roce 2014, jen urychlily jak modernizaci, tak vývoj nových generací zkušebních komor pohonných jednotek firmy v italském Maranellu. Původně ne všechny z těchto zkušebních komor měly specializované systémy pro průběžné sledování vibračního chování hnacích soustav a nebyly ani integrovány do jedné softwarové platformy. Na telemetrickém systému Ferrari byla k dispozici on-line pouze nízkofrekvenční data a možnosti zpracování dat v reálném čase tak byly omezené.

„Museli jste sledovat každou komoru, abyste viděli, co se děje,“ vysvětluje Mario Kuluridis, vedoucí týmu testovacích zařízení mechanického a hydraulického vývoje z oddělení testování pohonných jednotek Scuderia Ferrari. „Nemohli jste zkontrolovat vysokofrekvenční data on-line v reálném čase. Odstraňování problémů bylo příliš pomalé, a nemohli jste předvídat životnost součástek na základě trendů v měření.“

V roce 2011 byly tyto nedostatky, zejména chybějící integrace, podnětem pro Kuluridise a jeho tým, aby začali zkoumat alternativní systémy monitorování. SKF se na této diskusi podílela díky přátelskému vztahu, který obě společnosti mají: jsou partnery od roku 1947 a jde o jedno z nejdelších partnerství v historii Formule 1 vůbec.

Scuderia Ferrari zvažovala jak řešení dostupná na trhu, tak řešení vyvinutá interně, a rozhodla, že platforma SKF IMx – včetně jejího @ptitude Observer softwaru – představuje velmi dobrý výchozí bod. SKF IMx poskytuje monitorování stavu, ochranu majetku a plánování preventivní údržby v reálném čase – všechny funkce, které inženýři v Maranellu hledali.

Nicméně i tak bylo nutné vše přizpůsobit zvláštním potřebám týmu. „Skutečnost, že SKF byla partnerem a oficiálním sponzorem, byla zárukou technické pomoci v přizpůsobení systému našim požadavkům,“ říká Kuluridis.

Vizí Scuderia Ferrari bylo mít integrovaný a bezdrátový systém s monitorováním jednotlivých prvků v průběhu testování jednotek na vibrace při vysoké frekvenci. Zavedení SKF IMx-T pro dosažení tohoto cíle již probíhalo a když byly v roce 2014 vyhlášeny technické změny, ­potřeba aktualizovat zkušební komory a zlepšit jejich komplex­nost se jen urychlila. Motory nyní byly vícesložkovými pohonnými jednotkami, technologie ERS se stávala důležitým faktorem a spolehlivost byla extrémně důležitá pro celkový výkon.

Standardní platforma SKF IMx byla ­původně zaměřena na odvětví jako např. větrné farmy. Nebyla navržena, aby zvládla takové množství dat, počet kanálů a objem výpočtů při rychlosti, požadované Scuderia Ferrari. Muselo být vyvinuto nové řešení, které zahrnovalo jak hardware, tak software. Toto „virtuální“ řešení nemělo být samostatné, ale spíše doplňkem IMx-T, plně integrovaným do softwaru SKF @ptitude Observer.

Dnes tato instalovaná platforma zvládá až 100 000 pozorování za sekundu. Je schopna řídit složité analýzy a posílat své výsledky do telemetrického systému, který umožňuje vývojovým pracovníkům kontrolovat on-line stav testovaných jednotek. Vzhledem k objemu dat je rychlost výpočtu a přenosu dat klíčová. SKF @ptitude Observer software shrnuje pozorování do kontrolovatelných výsledků 10 až 20krát za sekundu. Toto podporuje důraz týmu na „výsledky, ne data,“ říká Kuluridis.

Platforma byla používána ve zkušebních komorách pohonných jednotek Scuderia Ferrari od roku 2013 a výhody jsou zřejmé, říkají testovací inženýři. Integrace znamená, že technik může vidět, co se děje v každé komoře, bezdrátově v reálném čase. Vytvořením jednoúčelových postupů analýz a diagnóz byla tato platforma schopna identifikovat a řešit potenciální problémy dřív, než přerostou do drahých poruch. Zároveň byly zredukovány prostoje.

Protože poškození by mohlo vést ke ztrátám na součástech hnacích mechanismů nebo v nejhorším případě na testovaných jednotkách, předvídání problémů zlepšuje účinnost. „Můžeme zasáhnout dříve, než se něco poškodí,“ říká Kuluridis. „Musíme jen vyměnit problematické části a okamžitě můžeme začít znovu, což snižuje prostoje, stejně jako poškození. Takže naše efektivita se měřitelně zlepšila.“

@ptitude je registrovaná obchodní značka společnosti SKF Group


Technické změny Formule 1 pro rok 2014
Sportovní novinář BBC Andrew Benson říká, že rok 2014 zaznamenal „největší změny souboru pravidel v historii Formule 1“. Ty zahrnují závodní, designové a technické změny, z čehož poslední zahrnovalo začlenění výměny atmosférického 2,4litrového motoru V8 (používaného od roku 2006) za 1,6litrový motor V6 s turbem. „Výkon motoru bude opět rozhodujícím faktorem,“ píše Benson.

Motor se nyní nazývá pohonná jednotka. Každý tým má omezení na pouhých pět motorů na vozidlo za sezónu, a každý z nich má vydržet 4 000 kilometrů. Řidiči mají limit 100 kilogramů paliva na závod (asi 130 litrů), a průtok paliva je omezen na 100 litrů za hodinu při více než 12 000 ot/min. To kontrastuje s rokem 2013, kdy nebyly žádné limity spotřeby nebo průtoku, a týmy měly spotřebu asi 150 kilogramů na závod.

Tato omezení jsou více než kompenzována technologií ERS (systém rekuperace energie).

ERS není nic nového. Systém KERS po celá léta využíval kinetickou energii ze zadní nápravy při brzdění. Uložena v akumulátoru může být znovu použita při zrychlování a může produkovat 120 kilowattů za 30 sekund na okruh. To je více než dvojnásobek její alokace před rokem 2014, která byla 60 kW po dobu až 6,7 sekundy na okruh.

Od roku 2014 je nově druhý elektrický motor připevněn k turbu: využívá energii, která by jinak byla rozptýlena ve formě tepla. Množství je neomezené a může být buď uloženo do akumulátoru, nebo použito k akceleraci.
„Virtuální“ řešení SKF
Pro zvládnutí takové rychlosti a objemu dat, přenášených přes platformu SKF IMx ve Scuderia Ferrari, SKF vyvinula „virtuální“ řešení. (Přezdívka „virtuální“ není celkem přesná, protože řešení zahrnuje hardware i software). Scuderia Ferrari chtěla další hardware, který by byl začleněn do stávající platformy a řízen stejným softwarem.

Co jej dělá „virtuálním“ je to, že operátor pro nastavení měření a zobrazení výsledků nemusí otevřít druhou softwarovou aplikaci nebo řídit druhý hardware. To byla komplikace, které se inženýři testovacího týmu chtěli vyhnout.

Standardní Platforma SKF IMx má 16 senzorů a algoritmy založené na půlročních nebo jednoročních cyklech. Scuderia Ferrari chtěla rozšiřitelný systém a dvoutýdenní nebo týdenní aktualizace, které dodává virtuální zařízení, s až 30 přídavnými senzory a schopností zvládnout rutinní výpočty s velmi krátkými obraty.

Tato informace umožňuje inženýrům Scuderia Ferrari zasáhnout v případě očekávaných problémů a upravit komponentu dříve, než dojde k poškození.
Němec Sebastian Vettel a jeho Ferrari v plné akci během závěrečné přípravy pro dubnovou Grand Prix F1 2015 v Bahrajnu. Fin Kimi Räikkönen a jeho Ferrari při výměně pneumatik během zimního testování na Circuit de Barcelona-Catalunya v Montmeló, Španělsko. Sebastian Vettel slaví, když přichází do uzavřeného okruhu poté, co vyhrál maďarskou Grand Prix Formule 1 na Hungaroringu 26. července 2015 v Budapešti. Mario Kuluridis (vlevo), vedoucí týmu pro testovací zařízení a Luca Bacigalupo, strojní inženýr, Ferrari.

Související obsah