モータースポーツから製造へ：レーシングが生産技術者に教えること

2つの異なる世界

モータースポーツ技術と生産自動車技術はどちらも車両を扱う機械工学分野です。類似点はほぼこの程度です。

モータースポーツでは、1つのコンポーネント（または小ロット）を設計し、迅速に製造し、トラックでテストし、反復します。フィードバックループは日単位または週単位で測定されます。サスペンションアップライトがテスト中に破損した場合、一夜にして設計し直し、新しいものを加工し、次のセッション用にボルト留めします。間違えることの代償は1つの部品の時間と材料です。

生産技術では、10年間のプログラム期間に何百万回も製造されるコンポーネントを設計します。フィードバックループは月単位または年単位で測定されます。生産開始後にサスペンションナックルに問題が発生した場合、コストは6ヶ月の検証が必要な金型変更、数十万台の車両に影響を与えるリコール、および8桁に達する可能性のある保証費用です。

これらの異なる制約は根本的に異なる技術文化を生み出し、一方から他方に移動する技術者は転換に苦労することが多いです。

モータースポーツが教えること

モータースポーツが技術者に教える最良のことは、時間的制約下での第一原理思考です。48時間で新しいコンポーネントを設計、製造、検証しなければならない場合、過度な設計や不十分な分析の余裕はありません。臨界荷重ケースを特定し、適切な（ただし過剰ではない）安全係数を用いてその場合に部品をサイジングし、先に進みます。

また、完全なシステムについて考えることを学びます。モータースポーツ技術者は1つのコンポーネントを単独で作業する贅沢はめったにありません。サスペンション幾何学、ブレーキ冷却、ホイールアセンブリシーケンス、およびその周囲の空気力学的表面にどのように影響するかを認識しながらアップライトを設計します。このシステム思考は非常に貴重です。

モータースポーツはまた重量管理の規律を教えます。1グラムでも重要です。部品の各機能を精査することを学びます。このフィレットはこの大きさである必要がありますか？この壁はもっと薄くできますか？このボスは必要ですか、それともアセンブリを再設計して排除できますか？この規律は慎重に適用されると、生産設計も向上します。軽い部品は材料コストの削減、製造時のエネルギー消費の低減、より良い車両ダイナミクスを意味します。

モータースポーツが教えないこと

モータースポーツは高容量製造プロセス向けの設計を教えません。機械加工されたビレット製アルミニウムアップライトは優れたモータースポーツソリューションであり、非常に費用がかかる生産ソリューションです。生産技術には、鋳造、鍛造、スタンピング、射出成形、およびその他の高容量プロセスに関する流暢さが必要であり、それぞれが独自の設計規則、許容能力、およびコスト構造を持っています。

モータースポーツは、設計者以外のアセンブリ向けの設計を教えません。レーシングチームでは、車をアセンブリする整備士は多くの場合、技術者に直接アクセスできます。生産プラントでは、アセンブリオペレーターは定義されたツールアクセス、トルクシーケンス、およびサイクルタイムで標準化されたプロセスに従いながら作業しています。アセンブリ設計（DFA）は独立した規律であり、モータースポーツにはほぼ存在しません。

モータースポーツは規模でのクリアランス分析を教えません。1つの部品を製造するとき、それを測定して対応するコンポーネントと一致させることができます。100万個の部品を製造するとき、ランダムに選択された任意のコンポーネントセットが正しく組み立てられることを保証する必要があります。これには厳密な許容値スタック分析、GD&T、およびプロセス能力研究が必要であり、単一構築環境では実行されないスキルです。

およびモータースポーツは生産意味での耐久性を教えません。レーシングコンポーネントは1つのレースウィークエンド、または最大1シーズン生き残る必要があります。生産コンポーネントは15年間と200,000マイルの顧客虐待、塩分散布、温度サイクリング、および石の影響に生き残る必要があります。疲労分析、腐食技術、および材料選択の考慮事項は全く異なります。

ギャップを埋める

モータースポーツから生産への転換に成功した技術者は通常、いくつかの重要な実践を開発します。

彼らは製造プロセスを尊重することを学びます。 理想的な部品を設計してから製造に製造方法を尋ねるのではなく、彼らは製造プロセスから始めて、その制約内で設計します。ダイカストツールはどのドラフト角を必要としていますか？射出成形機は確実にどの壁厚を充填できますか？鍛造金型はどのアンダーカットに対応できますか？これらの制約は制限ではなく、設計入力です。

彼らは最高の顧客ではなく最悪の顧客のために設計することを学びます。 モータースポーツでは、ドライバーは車を尊重する（通常）専門家です。生産では、顧客は未知の変数です。彼らは冬に暖かくすることなく車を運転します。彼らはカーブに衝突します。タイヤの空気圧をチェックすることはありません。設計はこれすべてに耐える必要があります。

彼らはリスクを定量化することを学びます。 モータースポーツ技術者は結果が管理可能であるため、リスクに満足しています。生産技術者は正式にリスクを定量化する必要があります。この故障モードの確率は何か、重大度は何か、2つの積は許容できるか？これはDFMEA（設計故障モードと影響分析）の本質であり、生産技術の交渉不可能な部分です。

彼らはドキュメンテーションを学びます。 モータースポーツでは、多くの技術知識は人々の頭の中にあります。生産では、ドキュメント、データベース、およびトレーサブルレコードに存在する必要があります。技術者がモータースポーツチームを離れるとき、彼らは知識を持ち去ります。技術者が生産プログラムを離れるとき、設計ドキュメンテーションは他の誰かが作業を継続するのに十分である必要があります。

これがGodfrey Engineeringにとって重要である理由

この転換、暗黙的で個人的な技術知識から明示的で文書化されたトレーサブルな技術知識への転換は、Godfrey Engineeringのツールが対処するように設計された問題とまさに同じです。計算方法をキャプチャしたいモータースポーツ技術者であるか、規制トレーサビリティを確保する必要がある生産チームであるかにかかわらず、基本的なニーズは同じです。構造化され、監査可能で構成可能な技術計算です。

両方の世界で作業した経験、モータースポーツの速度と第一原理思考、生産技術の厳密性とスケールは、ツールの構築方法に直接影響します。ChainSolveが時間的制約下で作業するモータースポーツ技術者にとって十分に高速で、監査人を満たす必要がある生産技術者にとって十分に厳密であることを望みます。