Jak jsou CAD systémy využívány při navrhování a výrobě vozů F1?

Co znamená zkratka CAD?PS: CAD je jednou z těch třípísmenných zkratek, které si inženýři tolik zamilovali. Představuje Computer Aided Design (česky počítačové projektování, počítačem podporované navrhování). Jedná se o proces, pomocí něhož se dnes "kreslí" auta.

Jedná se tedy jen o elektronické kreslicí prkno?PS: Ne, zahrnuje mnohem víc. Návrháři tradičně vše kreslí ve dvou dimenzích (2D) z čelního pohledu, z pohledu shora a zboku, jak to většinou vídáváte v plánech nových domů. Můžou navíc přidat to, čemu se říká "izometrický pohled," což je obecně reprezentace toho, jak díl vypadá ve 3D.

Dřívější verze CAD systémů tento proces napodobovaly elektronicky, přelom však nastal tehdy, když designéři začali navrhovat ve 3D a vytvářet virtuální modely spíše než 2D kresby.

Jaké to s sebou přineslo výhody?PS: Umožnilo to reálnou integraci. Každá část mohla existovat v prostoru na správném místě, takže se daly součásti virtuálně skládat a kontrolovat, zda nekolidují s ostatními. Rovněž to umožnilo, aby šlo měnit modely s jiným softwarem.

Kdysi se to dělalo prostřednictvím počítačem řízeným strojům, které vyráběly součástky, nyní je ale možné modely sdílet mezi všemi typy CAE (Computer Aided Engineering, počítačové konstruování) nástroji, jako je analýza pracovní zátěže a programy pro počítačovou dynamiku tekutin.

Inženýr Lotusu navrhuje v CADu DRS klapku zadního křídla (foto: Lotus F1 Team)

Kdy se CAD dostal do F1 a k čemu se tehdy používal?PS: Svůj první CAD systém jsem zakoupil v roce 1988. Byla to obrovská pracovní stanice, která přebývala v temné místnosti! Dle dnešních měřítek byla slabá, iPhone má ve skutečnosti 60krát větší výpočetní výkon než ona. Užívala se hlavně pro karoserii, kde její schopnosti pro návrh povrchů ve 3D přišly obzvlášť vhod.

Jak se navrhoval vůz předtím, než se to začalo dělat v CADu?PS: S tužkami na kreslicích prknech! Vždy jste měli obrovské kreslicí prkno, na němž byl zboku nakreslen vůz v plné velikosti, abyste viděli, jak je vše uspořádáno. Křivky se kreslily pomocí umělohmotných šablon, tzv. "křivítek."

Je dnes vše navrhováno v CADu?PS: I ta nejmenší podložka je vykreslena v CADu a udržuje se v něm i celé zkompletované auto. Jediné části, které v něm nejsou vždy vykresleny, je kabeláž a trubky, ale i ty jsou tam v kritických oblastech zahrnuty.

CAD umožňuje designérům pracovat v trojrozměrném prostoru, což je obzvlášť užitečné při navrhování a kontrole složitějších součástek (foto: Lotus F1 Team)

Je CAD něco, co pomáhá pouze návrhářům?PS: Ne, zlepšilo to také celkovou kvalitu vozů. Jedním z důvodů, proč jsou dnes tak spolehlivé, je to, že designová data mohou být zkontrolována proti výskytu problémů ještě před tím, než jsou díly vyrobeny.

Před rozšířením CADu trvala stavba vozu dva týdny, ale nyní, protože si můžete být jisti tím, že všechny součástky budou sedět, je prototyp sestaven ani ne za týden.

Jak jsou CAD soubory po návrhu vyžívány při výrobě dílů?PS: CAD soubor kompletně popisuje geometrii dílu, díky tomu může být informace předána CNC stroji, který může za minimálního programování řezat materiál. Při rychlém vytváření prototypů (rapid prototyping) součástek mohou být data zaslána konstruktérem přímo do stroje.