AMF1: Daten auf Rädern… sehr schnellen Rädern

Zeit. Unumkehrbar, unersetzlich.

Und wie sehr wir es lieben, sie zu messen.

Im Jahr 1894 misst man, wie lange es dauert, in neumodischen Klapperkisten zwischen Paris und Rouen in Frankreich zu rasen (Concours du „Petit Journal“ Les Voitures sans Chevaux). Chronographen, die auf Armaturenbrettern montiert sind, dienen sowohl als Uhren als auch als Stoppuhren, und die Verbindung zwischen Hochleistungsrennen und Hochleistungszeitmessung ist unwiderruflich geschmiedet.

Der benzinbetriebene Motor ist da erst ein paar Jahre alt, aber schon ist der Impuls, die Überlegenheit eines Automobils über ein anderes zu beweisen, im Aufschwung. Unserem Bedürfnis nach Geschwindigkeit ist unmöglich zu widerstehen. Adrenalin ist wohl der eigentliche Treiber des Wettbewerbs. Es verbessert unsere Reflexe und Konzentration, versorgt unser Gehirn mit mehr Sauerstoff und hilft uns, bis an unsere Grenzen zu gehen.

Ein internationales Phänomen

1903 verursachen Draufgänger, die mit ihren Autos durch die französische Landschaft rasen, so viele Unfälle und so viel Unheil, dass die Beamten zum Wohle der Allgemeinheit eingreifen. Die Arbeiten an einem offiziellen Straßennetz, das Städte und Gemeinden verbindet, beginnen. Stoppschilder und Geschwindigkeitsbegrenzungen, Gesetze und Strafen – all das folgt nach und nach, während Autos unsere Welt neu gestalten.

Aber der sensationsgetriebene Zeitvertreib des Autorennsports hält an, da sich organisierte Wettbewerbe in ganz Frankreich ausbreiten, darunter der Große Preis von Frankreich 1922 – die erste Saison, in der Aston Martin an Motorsportveranstaltungen teilnimmt.

Es sind nicht nur Besucher und Teilnehmer, die den Nervenkitzel spüren. Zuschauer drängen sich, um beeindruckende Leistungen der fahrerischen Fähigkeiten zu erleben, die an den Grenzen der Ingenieurskunst und des menschlichen Einfallsreichtums getestet werden.

Seit ihrer Premierensaison im Jahr 1950 zählt die Formel 1 (oder F1) stets zu den weltweit führenden Formen des Motorsports. Heute entfalten sich F1-Saisons mit Trainingssitzungen, Qualifying-Zeitfahren und Meisterschaftsrennen an Wochenenden mit hohem Druck auf der Strecke für Rennteams und energiegeladener Unterhaltung für I / AM-Fans auf der ganzen Welt. Auch Hollywood ist mit von der Partie, mit F1 mit Brad Pitt in der Hauptrolle, die 2025 in die Kinos kommt. Trotzdem wird der Multi-Milliarden-Dollar-Sport jetzt in Echtzeit verändert, durch die Breite und Tiefe der Art und Weise, wie Leistung auf die Millisekunde genau gemessen wird.

Das heißt, durch Daten.

Im Jahr 1958 scheint Aston Martins Zukunft als Rennorganisation gesichert. 

• Sein DBR1-Modell belegt beim 1000-Kilometer-(625-Meilen-)Rennen auf dem Nürburgring den ersten Platz.
• Ein Jahr später feiert der DBR1 einen 1-2-Sieg an der Ziellinie der 24 Stunden von Le Mans, Grand Prix of Endurance.
• Und der DB4 GT Lightweight aus den 1960er Jahren erringt den Sieg auf dem Goodwood Circuit.

Ebenfalls 1960 hat Aston Martin seinen einzigen F1-Auftritt im 20. Jahrhundert. Leider wird das Gewicht des Frontmotors des DBR5 durch das leichte Chassis und die Einzelradaufhängung des Autos nicht ausreichend ausgeglichen. Es folgt eine Abwesenheit von sechs Jahrzehnten auf der F1-Strecke.

Es ist also eine große Neuigkeit im F1-Rennsport, als das Aston Martin Aramco Formula One^TM Team 2021 wieder in die Riege der Elite des Motorsports einsteigt.

Daten auf Rädern

Natürlich ist der Hochleistungs-Rennsport nicht die einzige Branche, die sich seit Aston Martins erstem F1-Versuch im Jahr 1960 weiterentwickelt hat. Heute bedeutet die Digitalisierung von allem, dass Autos genauso sehr Computer wie Transportmittel sind. Genauso sehr geht es um Daten wie um Adrenalin. Denn jedes Auto, das Aston Martin Aramco produziert, ist ein Datenbiest, jedes Fahrzeug ein Hypercomputer. Das heißt, Daten auf Rädern… sehr schnellen Rädern.

Aston Martin Aramco Formula One^TM-Rennautos sind mit Hunderten von Sensoren ausgestattet, die jeweils mehr als eine Million Datenpunkte pro Sekunde erzeugen, von ihren Zündungs- und Mercedes-Triebwerken bis hin zu ihren Beschleunigungsmessern, Antriebswellen und Hinterradaufhängungen. Ein Ökosystem von Erkenntnissen ist ein integraler Bestandteil des Designs jedes AMR-Fahrzeugs – das Design basiert auf Daten aus der Leistung auf der Rennstrecke, und die Leistung basiert auf dem Design auf dem Aston Martin Racing Technology Campus (AMRTC) in Silverstone.

Stuart Bailey, Head of Infrastructure bei Aston Martin Aramco, formuliert die Geschichte so: „F1 ist ein Sport, der in Millisekunden gemessen wird, daher ist der Zugriff auf Daten entscheidend, weil sie es uns ermöglichen, unsere Rennwagen zu entwerfen, zu entwickeln und zu optimieren, um bessere Ergebnisse auf der Strecke zu erzielen.“ Zu den zahlreichen Datenkanälen, die an Renntagen entstehen, gehören Motor- und Getriebedrehzahlen, Reifentemperatur, -druck und -abbau sowie Kraftstoffverbrauch.

43 Billionen Gründe

Diese heißen Daten ermöglichen es den Ingenieuren an der Strecke, in Echtzeit Entscheidungen über die Rennstrategie zu treffen. Stuart sagt: „Wir empfangen Telemetriedaten vom Auto über Mikrowellenübertragung. Wir lagern außerdem eine beträchtliche Datenmenge über ein Kabel in der Boxengasse aus.“ Bei Mission Control im AMRTC in Silverstone führen weitere 40 Ingenieure Simulationen nahezu in Echtzeit durch, um der Boxencrew bei der Feinabstimmung der Fahrzeugeinstellungen, einschließlich des Motormodus, zu helfen – alles, um die Leistung für das Profil einer bestimmten Strecke und das Wetter des Tages zu optimieren. Die Mathematik ist atemberaubend, denn das durchschnittliche F1-Motorsteuergerät (ECU) führt 43 Billionen Berechnungen pro Rennen durch.

Vorhersage: windig mit hoher Wahrscheinlichkeit für Flow 

Eine weitere Tranche wichtiger Daten stammt aus dem hochmodernen Windkanal von AMRTC. Eine Komponente der „Formel“ im Formel-1​-Rennsport begrenzt die Tests auf der Rennstrecke auf nur eine Handvoll Tage pro Jahr, sodass Simulationen in Testeinrichtungen eine wichtige Ergänzung sind. Der Aston Martin F1 CoreWeave Windkanal ist die erste derartige Anlage, die seit einem Jahrzehnt gebaut wurde, und liefert bereits Ergebnisse, indem er Ingenieuren hilft, CFD-Daten (Computational Fluid Dynamics) zu analysieren und besser zu verstehen, wie die Luft um jede Komponente der Aston Martin Aramco-Rennwagen strömt. Die Simulationen decken die gesamte Bandbreite ab, von Variablen für Abtrieb und Luftwiderstand bis hin zu Höhenempfindlichkeit, Gieren, Wanken und Nicken. Fotoaufnahmen zur zeitgemittelten Visualisierung von Strömungsstrukturen um und über Autos hinweg erhöhen die Anforderungen noch weiter, ermöglicht durch Funktionen, die in Windkanälen, die noch vor 20 Jahren gebaut wurden, nicht verfügbar waren.

Da jüngste F1-Regulierungen auch die Nutzung von Windkanälen durch Rennteams streng begrenzen, verschafft der schnelle Zugriff auf die richtigen Daten während der Simulationen Aerodynamikern die benötigten Erkenntnisse, um die Leistung eines Fahrzeugs mithilfe proprietärer Algorithmen und aufwändigem Computing effizienter zu optimieren – eine Aufgabe, für die die intelligente Dateninfrastruktur von NetApp speziell entwickelt wurde. Dateien aus Windkanal-Testprogrammen können jeweils Hunderte von Gigabyte groß sein. Das nahtlose und schnelle Verschieben dieser Daten macht einen Unterschied auf dem Grid, wo jedes Team in jeder Millisekunde eines jeden Rennens sein Bestes gibt.

Stuart sagt: „Eine Unified Storage-Strategie verschafft uns Zugriff auf all unsere Daten, da wo wir sie brauchen, wann immer wir sie brauchen. Das ist entscheidend für unsere Fähigkeit, Entscheidungen in Sekundenbruchteilen zu treffen.“ Im Mittelpunkt dieser Strategie steht NetApp StorageGRID für Objektspeicher im Petabyte-Bereich auf einer konsolidierten Plattform. Da die Datenbestände an einem Ort aggregiert werden, ist das Team von der zeitaufwändigen Orchestrierung von Datensätzen über mehrere Legacy-Systeme hinweg befreit. Konsolidierter Storage verringert zudem die Angriffsfläche des Aston Martin F1 Teams, während Ransomware-Schutz und integrierte Sicherheitskontrollen wie Verschlüsselung für Daten im Ruhezustand und während der Übertragung die Cyberresilienz der Organisation weiter stärken.

Stuart erzählt eine Geschichte vom 2023 Australian Grand Prix, als sich die bahnbrechende Datenstrategie und die neu gewonnene Agilität des Aston Martin F1 Teams bereits auszahlten: „Unser Einsatz von NetApp Technologie, um sicherzustellen, dass wir unseren Rennwagen zwischen dem 3. Freien Training und dem Qualifying richtig einstellen, war entscheidend. Entscheidungen, die durch die Technologie von NetApp ermöglicht wurden, führten uns zu einem 3-4-Podiumsergebnis und Punktgewinnen im Rennen.“ Die gesamte Saison 2023 des Aston Martin F1 Teams führte zu acht Podiumsplätzen.

Ein wichtiges Mitglied des Aramco Formula One^TM Teams, seit es 2021 auf die F1-Rennstrecke zurückgekehrt ist: NetApp ist ein vertrauenswürdiger Berater und Technologiepartner.

• Auf seinem zentralen technischen Campus und auf Strecken weltweit nutzt das Aston Martin Aramco Team NetApp FlexPod als seine zentrale virtualisierte Compute-Plattform.
• Sie stellen außerdem ein NetApp ASA A-Series Array für All-Flash-Block-Storage bereit. 
• Schließlich umfasst Stuarts Datenstrategie NetApp Data Infrastructure Insights zur Überwachung der gesamten Infrastruktur von Aston Martin Aramco über eine zentrale Konsole sowie NetApp BlueXP für die einheitliche Steuerung von Storage und Datenservices.

Das Ergebnis ist ein High-Performance-Computing (HPC)-Netzwerk, das den hohen Performance-Anforderungen der Rennwagen entspricht, die es antreibt, selbst wenn transformative Technologien wie AI ins Spiel kommen.

KI-beschleunigtes Engineering beantwortet die Frage „Was wäre, wenn...?“ 

Fortschrittliche HPC-Simulationen, um in der Formel-1​-Vorsaison einen idealen Wagen zu prototypisieren, sind zeitaufwändig, arbeitsintensiv und kostspielig. Das Testen von Prototypenteilen ist einer der Gründe, warum das Sprichwort „Zeit ist Geld“ auf einer F1-Rennstrecke anschaulich wird. Betrachten Sie nun den computergestützten Design- (CAD) und Testprozess eines neuen Diffusors für einen Aston Martin F1-Rennwagen. Die Komponente schultert eine übergroße Last, da sie dafür verantwortlich ist, den Luftstrom unter einem Fahrzeug zu beschleunigen, um einen Bereich mit niedrigem Druck zu schaffen und so den Abtrieb – also die „Klebrigkeit“ eines Autos auf der Strecke – zu erhöhen, wenn es mit mehr als 200 km/h auf eine Zielflagge zusteuert. Wenn sich ein Ingenieur also ein neues Diffusordesign vorstellt, fragt er sich: „Was wäre, wenn ...?“ und ein teurer Wettlauf gegen eine gnadenlose Uhr beginnt.

Betreten Sie das KI-beschleunigte Engineering im Aston Martin F1-Hauptquartier in Silverstone. Eine neue Reihe von KI-basierten Tools bietet Ingenieuren neue Möglichkeiten, Beschränkungen zu überwinden, die an mehreren Fronten auferlegt wurden. Noch vor wenigen Jahren hatten F1-Teams unbegrenzten 24/7/365-Zugang zu Windkanälen, um Prototypen zu testen und die Fahrzeugleistung zu optimieren; dann schränkten neue F1-Vorschriften die Tests drastisch auf 65 Läufe pro Woche ein; dieses Fenster ist jetzt auf nur 40 eingeengt und ist nur ein Aspekt auf einer gleitenden Skala von Genehmigungen im Zusammenhang mit aerodynamischen Tests. Die Leistung auf der Strecke ist ein weiterer Aspekt. Die verbleibenden Herausforderungen sind eine bekannte Kombination von Faktoren jenseits des Windkanals, nämlich Zeit + Menschen + Geld.

Aber mit einer KI-Unterstützung kann das Aston Martin F1 Team jetzt fortschrittliche Computersimulationen von Diffusor-Prototypen in einem offenen CAD-Raum außerhalb des regulatorischen Rahmens der F1 durchführen. Mit Data Lakes, die voller Erkenntnisse aus vergangenen Rennen sind – Geschwindigkeitsfeldvorhersagen, Luftwiderstandsbeiwerte, individuelle Streckeneigenschaften und mehr – können Ingenieure Begrenzungen überschreiten, die dem „Iterationsparadigma“ innewohnen, bei dem viele Rennen gegen die Uhr verloren gehen. Was früher Stunden dauerte, kann jetzt in Minuten erledigt werden. Das bedeutet, dass die Ergebnisse dieser KI-gestützten Modellierung quasi in Echtzeit abrufbar sind. Die Geschwindigkeit, mit der dieser KI-gesteuerte Prozess zu einer besseren Leistung führt, ist ein Multiplikator für bessere Ergebnisse, sobald die F1-Saison des Grands Prix beginnt.

Zwei Rennwagen, eine Crew von 50 Personen und 40 Tonnen Ausrüstung.

Das ist das logistische Rätsel, das Aston Martin Aramco lösen muss, wenn es die Welt umrundet, um in mehr als 24 Städten in der Formel 1 bei Zeitfahren und Rennen in einem bestimmten Jahr anzutreten. Fügen Sie das Ziel der F1 hinzu, bis 2030 auf Net Zero Carbon zu kommen, und die Herausforderung wird nur noch größer. Es ist klar, dass ein Sport, der historisch an Emissionen fossiler Brennstoffe gebunden ist, Strategien startet, bei denen alle Autos im Grid so konzipiert sind, dass sie 100 % nachhaltige Biokraftstoffe verwenden. Das Aston Martin F1 Team wird speziell mit Aramco zusammenarbeiten, um einen fortschrittlichen nachhaltigen Kraftstoff herzustellen. Aber es stellt sich heraus, dass mehr als 50 % der Auswirkungen des Motorsports auf die Umwelt außerhalb der Rennstrecke entstehen.

An dieser Front sind das Aston Martin F1 Team und NetApp in mehreren Dimensionen im Einsatz. Stuart sagt: „NetApp Technologie trägt wirklich zur Förderung einer nachhaltigen Storage-Infrastruktur bei.“ Zum Teil durch Virtualisierungslösungen wie FlexPod sowie durch Storage-Compaction und Datenkomprimierung/Deduplizierung: Beide helfen, Datensätze schlank zu halten und den Storage-Bedarf zu reduzieren. Er fährt fort: „Jede strategische Maßnahme minimiert die Menge an Ausrüstung, die wir in unserem Data Center betreiben müssen, und jedes eingesparte Kilo bedeutet eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes und der Luftfrachtkosten.“

Das Aston Martin F1 Team ist dafür prädestiniert, Leistung zu erbringen – im Designstudio, im Windkanal, in der Box, auf der Rennstrecke. Stuart sagt: „Am Montagmorgen nach einem Rennen herrscht in der Fabrik ein reges Treiben“, wenn alles, was in den vergangenen 72 Stunden in Abu Dhabi oder Melbourne gelernt wurde, zur Wissensbasis des Aston Martin F1 Teams aus den vergangenen Jahrzehnten hinzugefügt wird. Dieser schrittweise Zuwachs an Weisheit, der aus Daten entsteht, führt zu immer leistungsstärkeren Rennwagen und befriedigt das, was das AMF1 Team „Hang zum Podiums“ nennt, wobei das Beste noch bevorsteht.

Jede_r F1-Fahrer_in hat heute die gleichen prägenden Anfänge: Wie Lance Stroll beginnen sie mit dem Kartfahren, darunter auch Head of F1 Academy und Fahrerbotschafterin Jessica Hawkins, die 2023 als erste Frau seit fast fünf Jahren ein modernes F1-Auto testete. Auf dem Weg dorthin entdecken die Fahrer den Nervenkitzel des Adrenalins und stellen sich das berauschende Gefühl vor, eine Trophäe auf einem F1-Podium in die Höhe zu stemmen.

I / AM Community

Die I / AM Community teilt die Leidenschaft des Eigentümers, der Fahrer, Ingenieure, Designer, Boxencrew, des Managements, der Vermarkter und weiterer von Aston Martin Aramco. Mit sieben Millionen Followern auf Instagram und TikTok ist die @astonmartinf1-Fangemeinde ganz auf alles eingestellt, was mit British Racing Green zu tun hat.

Die Mitgliedschaft bei I / AM beinhaltet einzigartige Fan-Engagements und exklusive Inhalte:

• Erlebnisse wie Fahrerlagertreffen bei Grands Prix auf der ganzen Welt.
• Führungen durch den AMR Technology Campus in Silverstone. 
• Signierte Fahrerkarten.
• Ach-so-grüne TikTok Filter. 
• Und Rabatte auf Sondereditionen von Teamwear-Merch.

Niamh von Girls Across the Grid sagt: „Ich habe lebenslange Freunde gefunden.“ Ihr Engagement für AMF1 veranschaulicht perfekt, wie sehr die Marke ihre globalen Fans begeistert.

Während sich der Sport und seine technischen Möglichkeiten dramatisch von denen im Jahr 1894 während des ersten Straßenrennens von Paris nach Rouen unterscheiden, bleibt der Impuls, gegen die Uhr anzutreten und sich zu übertreffen, so beständig und verlockend wie eh und je. Es stellt sich heraus, dass die Zeit nicht alles verändert hat.