DUT18-team ontwerpt en optimaliseert voor de winst

31 mei 2018

83 toekomstige ingenieurs van het TU Delft DUT18 Formula Student Team werken dit academisch jaar aan een nog betere elektrische racewagen dan hun succesvolle voorgangers en zo'n 500 concurrenten. Behalve technisch innoveren wil het team dit jaar ook weer winnen op het Duitse Hockenheim-circuit. De strategie die daartoe moet leiden, is het optimaliseren van de drie-eenheid: auto, coureur en team.

 

Optimaliseren samenwerking auto, coureur en team

Het DUT18-team vertegenwoordigt komende zomer voor de 18de keer de TU Delft in de internationale Formula Student (FS)-competitie. Een prestigieuze wedstrijd voor teams van technische universiteiten en hogescholen uit de hele wereld in het ontwerpen, engineeren, produceren, testen en op meerdere circuits presteren met een formuletype raceauto. Deze wordt beoordeeld op ontwerp, efficiëntie, veiligheid, betrouwbaarheid, kosten, diverse rijeigenschappen en een businesspresentatie. Omdat de Delftse ingenieurs in spé al meerdere keren hebben gewonnen, behoort het team tot de top van de wereldranglijst.
“Bij de jaarlijkse start in september bespreekt het nieuwe teammanagement mogelijke innovaties en technische verfijningen met een aantal vorige teamleden, om te leren van de opgedane ervaringen”, vertelt teammanager Daan Schopmeijer. “Soms kun je namelijk een succesvol ontwerp doorontwikkelen, terwijl het in andere jaren verstandiger is vanaf scratch te beginnen. Zelf heb ik ook deel uitgemaakt van het DUT16-team, terwijl onze chief engineer Alexander Keijzer al heeft meegewerkt aan de DUT16 en DUT17. Dit jaar gaan we zowel het ontwerp ingrijpend veranderen als de samenwerking tussen onze auto, coureur en het hele team optimaliseren.”

Extreme ontwerpkeuzes maken

“De Formula Student-competitie is niet te winnen als je behoudende keuzes maakt”, vervolgt Keijzer. “Daarom gaan we dit jaar voor verschillende onderdelen van nul af aan nieuwe concepten bedenken, ontwerpen en ontwikkelen, waarbij we extreme keuzes niet uit de weg gaan. Met name op het gebied van de aandrijving, aerodynamica en het chassis. Daardoor zal de DUT18 er ook anders uitzien als zijn voorgangers. Daarentegen gaan we onze innovatieve elektrische aansturing in het hart van elk wiel en het eigen bandenconcept wel verder doorontwikkelen.
De grootste uitdagingen voor dit jaar zijn het optimum vinden tussen de mechanische en aerodynamische grip op het wegdek en de complete vloeistofdynamica. Bij formule 1-racewagens heeft het aerodynamische pakket een grote invloed op de maximale snelheid, wegligging en het bochtenwerk. Tijdens de Formula Student-races zijn die uiteraard ook belangrijk, maar worden de racewagens op meerdere aspecten beoordeeld. Vaak is het zo dat als je één onderdeel optimaliseert, je op een ander onderdeel inlevert. Om dat te voorkomen gaan we de interacties tussen alle onderdelen uitgebreider simuleren en als het ware simulatiegedreven het totale ontwerp optimaliseren.

Schaarste aan software- en E-engineers

Hoewel alle medewerkers nog in opleiding zijn en het succesvolle Delftse team studenten uit de hele wereld aantrekt, heeft Schopmeijer moeite met het vinden van voldoende software- en E-engineers. “Elke auto bevat steeds meer elektronica en software, dus onze elektrische racewagen uiteraard ook. Dit heeft als gevolg dat er elk jaar meer software moet worden ontwikkeld, getest en onderhouden. Software-engineers zijn zelfs voor ons moeilijk te interesseren in het FS-team, omdat die vaak één of meerdere bijbanen hebben. Ze zijn al zo gewild in het bedrijfsleven dat ze met een bijbaan liever hun studie en levensonderhoud terugverdienen. Voor elektrotechnische en elektronica-engineers is de situatie vergelijkbaar. Ondanks de uitdaging voldoende teamleden te vinden, gaan wij dit jaar op deze beide disciplines meer testen en finetunen. In de afgelopen jaren hebben wij namelijk ervaren dat daarmee zowel aanzienlijke tijdwinst als performanceverbeteringen te behalen zijn. Maar bijvoorbeeld ook gedragsanalyses van onze banden tijdens races. Simuleren, testen en het analyseren van alle data die daaruit voortkomen zijn voor ons dit jaar kritische succesfactoren.”

Multidisciplinair samenwerken via de cloud

“Een andere kritische succesfactor is de ontwerp-, engineering- en simulatieomgeving waarbinnen wij multidisciplinair met alle teamleden kunnen samenwerken”, vult Keijzer aan. “De Formula Student Delft-racewagen wordt al jarenlang ontworpen met de Dassault Systèmes CATIA-applicatie en geoptimaliseerd met simulaties in de SIMULIA Abaqus-applicatie van dezelfde leverancier. CATIA is een krachtige 3D-ontwerpapplicatie voor het vormgeven van de meest complexe oppervlakken en het snel verwerken van wijzigingen in grote samengestelde ontwerpmodellen. Wij gebruiken deze beide applicaties nu al voor het derde jaar via Dassault Systèmes’ 3DExperience-platform in de cloud. Dat bespaart ons veel tijd en kosten die anders nodig zijn voor het implementeren en beheren van de benodigde ICT-infrastructuur. Verder kunnen alle studenten op elk gewenst moment eenvoudig vanuit huis op dat innovatieplatform inloggen, om samen onderdelen te bewerken, of te reviewen. Zonder deze softwaretoepassingen is het onmogelijk om binnen onze korte doorlooptijd een compleet nieuwe auto te ontwikkelen en te produceren. Hoewel veel studenten tijdens hun studie al met CATIA en SIMULIA Abaqus leren werken, krijgen wij van Dassault Systèmes-partner Keonys jaarlijks een training in alle nieuwe functionaliteit, voor bijvoorbeeld topologie-optimalisatie en electrical engineering.”

2018-doelstelling: winnen

In 2014 lag het accent van Formula Student Team Delft op het realiseren van gewichtsbesparingen, terwijl in 2015 en 2016 vooral is gewerkt aan het verbeteren van de drive & powertrain. “De DUT15- en DUT16-teams hebben racewagens ontwikkeld die tijdens de races technisch goed presteerden”, vertelt Schopmeijer. “Daarom is vorig jaar extra aandacht besteed aan het zit- en rijcomfort, om de coureur in staat te stellen optimaal te presteren. Die interactie gaan wij dit jaar verder verbeteren en uitbreiden naar het ondersteunende team. Onder andere door de demonteerbaarheid van belangrijke onderdelen te verbeteren, voor de benodigde serviceverlening of vervanging tijdens de races. Maar ook mogelijke risico’s en gevolgen daarvan uitgebreider analyseren en simuleren. Als de drie-eenheid bestaande uit onze DUT18, de coureurs en het ondersteunende team optimaal in balans is, hebben wij de grootste kans om te winnen. Daarom besteden we dit jaar tevens meer aandacht aan een goede teamstructuur en -sfeer. Een onmisbaar onderdeel daarvan is het stellen van een gezamenlijk doel, dat het resultaat is van de persoonlijke doelen van het kernteam. Dat is naar onze mening de sleutel tot het belangrijkste resultaat voor 2018: winnen op het Duitse Hockenheim-circuit!”

Website TU Delft Formula Student Team
Website Dassault Systèmes

Comments are closed.