Eine Hundertstelsekunde macht den Unterschied: Wie die Fahrzeug-Simulation von AVL es dank der Microsoft Cloud schafft, Rennautos ein „Eitzerl“ schneller zu machen

Freitagnachmittag auf der Rennstrecke. Das freie Training geht gerade zu Ende. Der Fahrer steigt aus dem Fahrzeug und befreit sich von Helm und Handschuhen. Jetzt sind die Ingenieure im Team am Zug. Alle haben dasselbe Ziel vor Augen: Die Optimierung der Rundenzeit. Wohl wissend, dass ein Bruchteil einer Sekunde im Rennsport alles verändern kann. Rennställe in vielen der weltweit führenden Serien wie Formel 1 oder NASCAR setzen dabei, sowohl vor als auch während dem Rennwochenende, auf das Simulationstool Vehicle Simulation Model (VSM) von AVL. Das österreichische Unternehmen aus der Steiermark, mit Hauptsitz in Graz und lokalen Innovationscentern, ist Weltmarktführer im Bereich der Fahrdynamik-Simulation und hat mit VSM eine volldynamische Anwendung speziell für den Rennsport entwickelt.

Unter der globalen Marke AVL RACING werden diese und zahllos weitere Motorsportlösungen positioniert. Das hochdynamische und wettbewerbsintensive Umfeld des Rennsports wird dabei als die Innovationsplattform verstanden. Maßgeschneiderte Projekte erstrecken sich von Simulationsfragestellungen, Planungs- und Konstruktionsherausforderungen über realitätsgetreue Testverfahren bis hin zur Unterstützung direkt an der Rennstrecke. Als integrierter und neutraler Partner ist AVL RACING somit im gesamten Entwicklungskreislauf der Kunden in den unterschiedlichen Rennserien involviert. Die gewonnenen Erfahrungen fließen dann auch in die Erarbeitung zukünftiger Mobilitätslösungen mit ein.

Bei der Umsetzung vertraut AVL auf Microsoft als starken und sicheren Cloud-Partner. Seitdem VSM auf Microsoft Azure Cloud läuft, können sie ihren Kunden noch mehr Simulationen in noch kürzerer Zeit liefern. Diese unglaubliche Rechenpower kombiniert mit den PS des Rennwagens ergeben ein unschlagbares Team.

„Hundertstelsekunden können im Motorsport zwischen Sieg oder Niederlage entscheiden“, bringt es Michael Peinsitt, Skill Team Leader RACING bei AVL, auf den Punkt. „Mit unserem Simulationstool VSM und der Leistung, Zuverlässigkeit und Schnelligkeit von Microsoft Azure, ermöglichen wir unseren Kunden genau diese entscheidenden Hundertstel herauszuholen.“

100.000 Runden im Vorfeld: Mit der Datenwolke zur Pole-Position

Hohes Tempo ist nicht nur auf der Rennstrecke gefordert. Zwischen den Trainings bleibt nur wenig Zeit, um an den Einstellungen zu schrauben. Durch Veränderungen am Fahrstil, an dem Fahrzeug oder der Strategie kann ein besseres Ergebnis auf der Rennstrecke erzielt werden. Je nachdem wie die Parameter kombiniert werden, gehen die Möglichkeiten sogar in die Millionenhöhe. Die Entscheidung, welche Adaptionen schlussendlich am Rennwagen vorgenommen werden, müssen die Ingenieure jedoch innerhalb kurzer Zeit fällen.

Genau für diese Situation hat sich der Simulations-Ingenieur mit Hilfe von VSM vorbereitet. Im Vorfeld wurden tausende von Optionen mit der Unterstützung von der Azure Cloud-Lösung von Microsoft simuliert, die jetzt mit den tatsächlichen Daten aus dem Rennwagen verglichen werden können. Die Weiterentwicklung kann sich sehen lassen: Konnten vor wenigen Jahren noch an die 5.000 Runden im Vorfeld analysiert werden, sind es mit der heutigen Technologie bereits an die 100.000, die durch Simulationen abgedeckt werden. Umgerechnet steht dem Ingenieur dabei die Rechenleistung von 10.000 Rechnern zur Verfügung.

Je nachdem wie sehr sich die Vorab-Simulationen mit der Realität im Training decken, überlegt sich der Ingenieur passende Veränderungen. Diese müssen jedoch auch durch zahlreiche Simulationen geprüft werden und die Zeit rennt. Die Rechenleistung, die dafür notwendig ist, kommt auch direkt auf der Rennstrecke aus der Microsoft Azure Cloud. So dauert es keine 40 Minuten bis das Ergebnis steht.

„Unsere Geschäftsbereiche haben mehr gemeinsam, als man am ersten Blick erkennt. Kraftvolle Geschwindigkeit wird durch höchstmögliche Sicherheitsmaßnahmen ergänzt, sowohl beim Rennen als auch bei der Simulation in der Cloud“, so Hermann Erlach, Chief Operating Officer bei Microsoft Österreich über die Zusammenarbeit mit AVL und führt fort: „Flexibilität und die Fähigkeit auf die unterschiedlichsten Bedingungen eingehen zu können wird vorausgesetzt. Die individuellen Anpassungsmöglichkeiten, die Microsoft Azure bietet, sorgen für den entscheidenden Mehrwert für AVL. Einen Mehrwert, den sie mit dem Vehicle Simulation Model an ihre Kunden weitergeben können.“

Dynamische Fahrzeugsimulation als entscheidender Faktor

Wie schnell kann das Fahrzeug um die Kurve fahren, wenn der (Simulations-)Fahrer alles richtig macht? Wie reagieren die Reifen auf veränderte Bedingungen, wie zum Beispiel bei Regenfahrbahn? Viele Faktoren spielen im Rennsport mit. Mit VSM wird das Gesamtfahrzeug inklusive Fahrer und Rennstrecke simuliert und das in Echtzeit.

Microsoft Azure bietet dabei eine Umgebung, die das sichere Vernetzen von Systemen erheblich erleichtert und einen schnellen und direkten Zugriff auf Tabellen und Datenbanken ermöglicht. Das lässt eine besonders übersichtliche Darstellung der VSM Simulationsergebnisse zu. Ein großer Vorteil dieser Simulations-Toolchain. Fertige Frameworks unterstützen bei der Verteilung der Simulationen. Neben der Rechenleistung tragen auch Meta-Services wie Künstliche Intelligenz (AI) zur effizienten Umsetzung bei.

„Es ist ein besonderes Erfolgsgefühl zu hören, dass ein Sieg deswegen zustande gekommen ist, weil mit unserem Simulationstool 50.000 Runden in der Microsoft Azure Cloud simuliert werden konnten“, so Peinsitt. Am Ende zählt die Hundertstelsekunde, die zum Sieg führt. Und da fiebert AVL mit seinen Kunden und deren Teams mit.

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