無人看見的 F1 賽事 — Elysium 軟體工具在幕後運作，支持 Alpine F1 車隊的數據品質
在一級方程式賽車中，真正的比賽早在賽車抵達起跑線之前就已經開始了。「第一場比賽是在工廠裡進行的——這是一場無人看見的幕後競賽。」Alpine F1 車隊技術合作主管伊恩·戈達德（Ian Goddard）如此表示。而這確實是一場比賽——既是與時間的競賽，也是與其他車隊的競爭。在這個極其快節奏的環境中，零件的設計與製造往往只有幾週甚至幾天的時間。「即使貨運已經送往比賽地點，研發機器仍然持續創新，」戈達德解釋道。「最後一個前往比賽現場的人攜帶幾個裝滿額外行李的行李箱，這並不罕見。」
由於交付時間極短，為了保持競爭力，Alpine F1 車隊的工程師需要從設計到生產的無縫流程。支持這一過程的工具通常由技術合作夥伴提供，這些合作夥伴藉助車隊的製造挑戰來展示其技術性能的優勢，以換取合作機會。「實際上，如果你能讓流程變得更短、更高效，就能為運營增加競爭力，因為你釋放了工程、設計和製造的時間，這些時間可以重新投入到更多的創新中，」車隊的 CAD/PDM 經理米克·貝內特（Mick Bennett）表示。
互操作性解決方案
Alpine F1 車隊的一個技術合作夥伴是 Elysium，一家專注於數位設計和產品生命周期管理（PLM）市場的日本公司。簡而言之，Elysium 的工具幫助 Alpine F1 車隊的工程師翻譯、修復並確保 3D CAD/CAM 和 CAE 模型的產品品質。在 F1 世界中典型的壓縮開發週期內，工程師需要快速且可靠的方法在各種 CAD 和 CAE 格式之間轉換數據。大多數情況下，使用內建轉換器和「中性」文件（例如從 NX 轉換到 CATIA）時，生成的幾何圖形可能會出現缺陷和瑕疵，例如缺失的表面或未封閉的邊緣。這通常意味著工程師需要重新建模以保留零件的完整幾何結構，這會為設計週期增加數小時、數天甚至數週的時間。然而，使用 Elysium 的工具，工程師能夠在極短的時間內完全修復幾何結構。
「我們的DNA是提供能以最高效率、速度、穩定性和品質翻譯數據的解決方案，」Elysium 全球業務總經理福田健太郎（Kentaro Fukuta）表示。Elysium 的技術團隊每年兩次從歐洲辦公室前往英國恩斯通（Enstone），與 Alpine F1 車隊的工程師會面，展示軟體更新並檢視合作情況。「我們希望與他們保持密切聯繫，確保他們能以最有效的方式使用我們的工具，」福田說道。「Alpine F1 車隊經常面臨新的挑戰，我們希望確保他們能充分發揮我們軟體的潛力。」來自技術合作夥伴的這種高度承諾與支持，在車隊歷史上以較低成本實現競爭力方面發揮了重要作用。
合作夥伴關係的起源
Elysium 與 Renault F1 車隊的合作始於 2002 年，就在 Renault 從 Benetton 收購車隊後不久。恩斯通（Enstone）的工程師當時已決定從舊有的 CAD 軟體轉換到 CATIA，這自然需要轉換大量的 CAD 文件，包括歷史數據。「第一個被轉換到 CATIA 的零件是一個完整的變速箱，但工程師在轉換過程中遇到了很多問題，耗費了大量時間，於是他們通過另一個合作夥伴找到了我們，最終僅用幾個小時就解決了問題。這就是我們合作的起點，」福田健太郎（Fukuta）回憶道。
現在，在從概念到生產的整個開發週期中，Alpine F1 車隊的工程師使用 Elysium 的工具來補充其主要的 CAD 工具 CATIA V5。具體來說，他們使用 CADdoctor，顧名思義，該工具在轉換過程中修復或修補任何瑕疵，並在導出前確保產品數據的質量，以最適合的形式供下游使用。在空氣動力學概念階段，CADdoctor 能夠以常見的行業標準代碼（例如 IGES、STEP 或 Parasolid）將數據發送給外部合作夥伴。「然後，在空氣動力學和風洞設計部門，我們使用該軟體來可視化複雜的幾何結構，並對模型進行精細化或清理。在這些領域中可能存在一些非常先進的概念性表面，因此對數據質量的貢獻非常有價值，」Bennett 解釋道。
在「全尺寸」設計環境中，模型在 CAD 和 FEA（有限元分析）之間來回切換。由於工程團隊的應力分析師使用各種工具（包括 Abaqus、Patran、Nastran 和一系列 Altair 工具等），文件的共享可能會變得複雜。「選擇工具的依據是分析師的經驗以及特定案例的需求——如果我們需要線性、非線性、複合材料或金屬材料分析，我們都有針對每種情況的特定應用，」Bennett 說。「CADdoctor 通過提供一種可靠、高效且無故障的機制來支持數據在相關格式之間的轉換。」
CADdoctor 還被 Alpine F1 車隊的應力工程師用於簡化零件和移除選定特徵等任務，這樣他們可以更輕鬆地將複雜的組件加載到 FEA 中進行網格劃分和分析。在設計和製造過程中，該工具還能在不同 CAD 版本之間轉換模型，實現有效的降級，特別是在過濾半徑或表面切線性等特徵可能無法正確轉換的情況下。「我們目前正在與 Elysium 合作，實施一個自動化的導出過程，讓我們的 CAM 用戶能夠輕鬆地將 CAD 數據轉移到一些新的機床控制器中進行數控（NC）編程。這將利用 ASFALIS 工具來補充互動式 CADdoctor 軟體，」Bennett 補充道。
「在一個性能提升通常以幾分之一秒來衡量的行業中，CADdoctor 在我們流程中提供的顯著時間節省和可靠性提升，釋放了我們工程師的時間，讓他們能進行更多的設計迭代，並為賽道帶來更多改進。」 — Mick Bennett，車隊 CAD/PDM 經理
與值得信賴的供應商合作
Alpine F1 車隊的大部分零件都是自行生產的，但在需要外包時，一個簡單且可靠的數據轉換工具讓他們能夠從眾多值得信賴的供應商中進行選擇。Elysium Europe 的技術專家 Alexander Christ 表示：「我們很自豪能幫助 Alpine F1 車隊簡化流程並縮短設計迴圈，但我們的工具並不僅僅適用於賽車團隊。任何在開發週期中面臨時間壓力並花費大量時間在模型重新設計上的公司，都能從我們的支持中獲益。」
他補充道：「CAD 遷移市場也在快速增長，而 Elysium 在這方面非常活躍。我們提供獨特的解決方案，幫助許多大中小型公司保留完整的設計意圖，以用於未來的工程變更訂單（ECO），並減少大量手動重新建模的工作量。」
Alpine F1 車隊無疑正享受著使用 Elysium 工具帶來的好處。正如 Bennett 所說：「在一個性能提升通常以幾分之一秒來衡量的行業中，CADdoctor 在我們流程中提供的顯著時間節省和可靠性提升，釋放了我們工程師的時間，讓他們能進行更多的設計迭代，並為賽道帶來更多改進。」