רד בול פורד מפתחת מהיסוד יחידת הנעה לרכב פורמולה 1

המנוע מוכן, המהנדסים בעמדות, כפתור ההפעלה נלחץ, אחרי קצת יותר משנה של תכנון, יצירתיות והנדסה אינטנסיבית, יחידת הנעה חדשה לחלוטין למכונית מרוץ פורמולה 1 מתעוררת לחיים.

Red Bull Ford Powertrains, חטיבת הפיתוח החדשה של Oracle Red Bull Racing, הצליחה לפתח אב־טיפוס ליחידת הנעה חדשה מהיסוד – כולל מנוע, מגדש הטורבו והמערכות ההיברידיות – כל זה בתוך זמן שיא של קצת יותר משנה. וזאת תוך הסתמכות על ענן ORACLE (OCI).

האתגר: תכנון וייצור של יחידת הנעה חדשה לעונת 2026 של פורמולה 1 – פסגת הביצועים בענף הספורט המוטורי – בתוך פחות מארבע שנים. לשם השוואה, תוכניות פיתוח מנועים בעולם הרכב נמשכות לרוב כשמונה שנים. המיזם החל מאפס: בלי צוות פיתוח, בלי דטה סנטר להרצת סימולציות, ובלי מפעל.

מה שאיפשר את קיצור לוחות הזמנים בצורה דרמטית היה השימוש בפלטפורמת הענן. Red Bull Ford Powertrains הסתמכה על תשתיות Oracle Cloud Infrastructure (OCI) כדי להריץ סימולציות הנדסיות מבלי להקים דאטה סנטר פיזי, מה שחסך זמן ועלויות. כמו במקרה הזה, כך גם ארגונים נוספים בתעשיות שונות יכולים כיום לבצע פרויקטים הנדסיים שאפתניים הודות ולבצע חישובים מורכבים בענן.

אמנם כבר קיים אב־טיפוס של מנוע 2026, אך עוד צפויות גרסאות נוספות, אינספור שעות בדיקות עומסים ועדכונים לפני שהוא יעלה על מסלול המרוצים. עבור Oracle Red Bull Racing – האלופה המכהנת של עונת 2022 – יש מדד הצלחה אחד בלבד: מקום ראשון בדירוג הנהגים ובדירוג היצרנים.

רד בול תסמן כל וי שצריך כדי לספק יחידת הנעה שיכולה לזכות באליפות", אומר מאט קדיו (Cadieux), סמנכ"ל מערכות המידע (CIO) של Oracle Red Bull Racing. "וזה מרגש, מאתגר – ומלא לחץ."

גיוס טאלנטים וציוד מתקדם

החלטת Oracle Red Bull Racing לפתח בעצמה את מערכת ההנעה הגיעה לאחר שחברת הונדה הודיעה ב־2021 על פרישתה מפורמולה 1. אחרי מגעים עם מספר יצרנים, החליטה רד בול לצאת לדרך חסרת תקדים: לפתח מנוע עצמאית, במקום לרכוש ממישהו אחר. בהמשך נרקמה שותפות אסטרטגית עם פורד, שתורמת מהידע שלה בטכנולוגיות EV, שליטה ובקרת מנועים, וסוללות.

מרגע שהתקבלה ההחלטה – החלו בביצוע. גויסו מהנדסים מנוסים, הוקמו מתקני ייצור ובדיקות, והוקמו תשתיות מחשוב המותאמות לסימולציות מורכבות התומכות ברמת הדיוק שדורשת פורמולה 1.

כך עובדים המהנדסים של Red Bull Ford Powertrains

מהנדסי החברה משתמשים באשקולות של מחשוב־על בענן כדי להריץ סימולציות שונות על תצורות יחידת ההנעה, עבור שתי קבוצות המרוץ של רד בול: Oracle Red Bull Racing ו-Scuderia AlphaTauri. העבודה מתבצעת בענן של Oracle על גבי שרתי Bare Metal, וכוללת אינספור הרצות של מודלים לחישובי דינמיקת זרמים (CFD) – כלי קריטי בתכנון תא השריפה, תבניות התזת הדלק, ואופטימיזציה של צורת הצילינדר לביצועים מרביים.

המהנדסים בונים מודלים מתמטיים מורכבים של יחידת ההנעה, קובעים ערכי התחלה למשתנים, מריצים סימולציה, מנתחים את התוצאות, משנים משתנים וחוזרים על התהליך – שוב ושוב.

בעוד יצרני רכב גדולים לרוב מפעילים מרכזי מחשוב־על מקומיים, בנייה של דאטה סנטר חדש הייתה דורשת חודשים רבים. עם OCI , Red Bull Ford Powertrains יכלה להתחיל לעבוד באופן מיידי – ובנוסף לבחון תצורות חומרה שונות תוך כדי תנועה.

"יכולנו להתנסות בשילובי חומרה ותוכנה ובצורות מחשוב שונות – בלי לרכוש שרתים, לפתוח ארגזים, לחבר, להתקין תוכנה", מסביר קדיו. "כל זה לוקח הרבה זמן."

להעז נגד הענקים

פיתוח עצמאי של יחידת ההנעה הוא צעד עצום לארגון חדש כמו Red Bull Ford Powertrains. מדובר בהתמודדות מול יצרנים ותיקים עם עשרות שנות ניסיון בפורמולה 1. אך לצד הלחץ – יש גם רוח גבית.

"אם אתה נותן לאנשים מוכשרים מאוד את הכלים הנכונים – אתה יוצר עבורם סביבה שמקדמת הצלחה. אתה נותן כנפיים לדמיון ולחדשנות שלהם", אומר קדיו. וזה בדיוק הסגנון של רד בול.

התאמה לתקנות החדשות של FIA

" Red Bullמאמינה שהכי חשוב הוא הבאת האנשים הנכונים שישתמשו בכלים הנכונים. אנחנו ניגשים לעבודה בחשיבה פתוחה כמו זאת - מצאנו את הטכנולוגיה הטובה ביותר כדי שנוכל לתת לאנשים שלנו את הכלים הטובים ביותר לבצע בהם את עבודתם. זו הדרך של Red Bull."

בכל כמה שנים, ארגון FIA משנה את תקנות פורמולה 1 – כולל מבנה המכונית, המשקל, רכיבי בטיחות, ולעיתים רחוקות גם את יחידת ההנעה. השינוי האחרון התרחש ב־2014, והדור הבא של מנועים צפוי להיכנס לשימוש ב־2026.

"כדי להשיג ביצועים מרביים, צריך לשרוף את כל הדלק שמוזרק לתוך הצילינדר", מסביר דקלן וורד, מהנדס סימולציות ביצועים בכיר ב־Red Bull Ford Powertrains. "התזת דלק לא מדויקת עלולה לגרום לבזבוז – הדלק לא נשרף ונפלט למערכת הפליטה."

שימוש מתקדם במחשוב־על

המהנדסים משתמשים בתוכנות CFD מתקדמות, ביניהן:

CONVERGE – תוכנה של Convergent Science, המשמשת לסימולציות של מערכות צריכת אוויר, שריפה, מערכת פליטה והמרת אנרגיה.

Simcenter STAR-CCM+ של Siemens – לסימולציות של מגדשי טורבו.

OCI מספקת חומרה מתקדמת המאפשרת ריצה מהירה של סימולציות מורכבות. עדכון לדור החדש של מעבדים שיפר את ביצועי הסימולציה ב־10%. הודות למודל הגמיש בענן, הצוות יכול להגדיל בהדרגה את המשאבים לפי הצורך – ללא השקעה מוקדמת.

תובנות אחרונות

"התרבות הארגונית של רד בול היא להביא את האנשים הטובים ביותר, ולתת להם את הכלים הטובים ביותר", מסכם וורד. "כך ניגשנו גם למנוע – מצאנו את הטכנולוגיה המתקדמת ביותר, כדי לאפשר לצוות להצליח."

הקמת אשכול מחשוב־על היא משימה מורכבת, שדורשת שילוב של מאות שרתים, מעבדים מרובי ליבות, זיכרון, אחסון, וחיבורים מהירים. במקום לרכוש, להתקין ולכוונן הכל ידנית – Red Bull Ford Powertrains נעזרה בידע של Oracle והספקים, והגיעה למימוש ביצועים אופטימלית תוך שבוע בלבד.

"אם היינו עושים את זה בעצמנו – זה היה לוקח חודש רק לפרוק את כל הציוד ולחבר אותו", מספר קדיו. "בענן של Oracle – זה פשוט קרה. בלי שנצטרך לדאוג לזה."

לקראת קו הזינוק

נכון לאמצע 2023, הצוות של Red Bull Ford Powertrains ממשיך בתכנון, סימולציה ובדיקה – בדרך ליחידת ההנעה שתיכנס לשימוש בעונת המרוצים של 2026.

"אנחנו דוד מול גוליית", אומר קדיו. "אבל יש לנו את האנשים הנכונים, הכלים הנכונים, והרבה מאוד מוטיבציה."