時速200マイル（時速320km）以上のスピードでライバルを抜き去るレースでは、モータースポーツの競技ドライバーにとって、正確さと精度は欠かすことのできない二大要素です。最高のパフォーマンスを発揮するには、車両が最高の状態でなければなりません。つまり、すべてのシリンダーが点火し、燃料ラインが供給され、ラグナットホルダー、ラジオボックス、ホースターミネーション/ホースカプラーのダクトに至るまで、すべての細部が完璧である必要があります。
これらの自動車技術のベンチマークを達成できないということは、ちょっとした不都合というだけではありません。怪我やそれ以上の災難を意味することになりかねませんし、もっと平たく言えば、レースの勝敗を分けるのはミリ秒である可能性もあります。だからこそ、プロのモータースポーツにおいて品質管理は非常に重要です。デジタルリアリティソリューションの世界的リーダーであるFAROは品質管理革命と呼べるものを可能にします。
先日、FAROはRFK Racingのソフトウェアおよび分析担当ディレクターのKevin Kidd氏にお話を伺いました。RFKはNASCARに加盟するアメリカのプロストックカー団体であり、自動車競技スポーツにおける品質管理の重要性について議論します。そして、それが広く自動車技術産業に与える影響についても語ります。
品質管理とは
最も基本的なレベルでは、品質管理とは、その言葉が示すように、製造される部品の品質を確保することです。そして複数の部品が一緒に動作する場合、出力が許容範囲内に収まるようにします。これを実現するために、3次元測定機（CMM）、ポータブル3次元測定器（接触測定または非接触測定）、レーザートラッカーシステム、光学測定機器、その他の高度な機器など、さまざまな3次元測定ツールが採用されています。
自動車技術用途での品質管理とは
競技レースの世界では、品質管理は2つの重要な機能を果たします。設計とエンジニアリング、そしてテストと検証です。
- 性能
- 耐久性
- 過酷な条件下での安全性
- コース上
- 風洞
- ダイナモメーター - エンジン、シャーシ、ローリングロード用（ローラー上で車輪を回転させることで走行状態をシミュレートします）
- シミュレーションベース
設計とエンジニアリング
計画/設計図の段階は、コンピュータ支援設計の概略図、つまりCADモデルの作成から始まります。これは、コンセプトカーの初期案をデジタルスケッチすることで実現できます。また、データを処理する高度なソフトウェアプログラムによって強化された物理的な部品をスキャンまたは接触測定してCADモデルを作成することもできます。モデルに基づいて新しい部品や改良された部品が作られると、それを再度スキャンして、意図した設計と一致していることを確認したり、テスト後にさらに改良したりすることができます。
「このスポーツでトップレベルのマシンを製造し、組織内の効率を高めるには、世界クラスのツールとソフトウェアにアクセスすることが重要です」とKidd氏は、最近発表されたRFK RacingとFAROの提携について述べています。この提携には、新しいFARO Tech Centerと同社の「Tek Alliance」への加盟が含まれます。「私たちのパートナーシップは、当社がこのスポーツの最高の「技術」チームとして活躍するのにぴったりであり、その継続的な成功には品質管理が不可欠です。」
テストと検証
このテストと検証のプロセスは、車両の組み立て全体を通して行われ、その後、実際の運転シナリオでも行われます。RFKのようなレーシングチームは、空力、ハンドリング、パワートレインのパフォーマンス、車両全体のダイナミクスを評価するために構成要素とシステムを分析します。
次のようなテストが行われます。
FAROの技術：重要な局面での決断
ハードウェアに関しては、FAROの自動車技術は競合他社を圧倒しています。それは、ピストンやシリンダーヘッドのような小さな部品から、車体全体やシャーシフレームのような大型部品まで、あらゆるサイズの自動車部品を最適に測定するように設計された品質管理検査ツールを幅広く提供しているからです。
最大の柔軟性、広い測定範囲
Quantum S Max FaroArmとその3つのホットスワップ可能なLLPは、測定のあらゆるニーズを満たすように設計されています。最大の柔軟性、長いアームによる広い測定範囲、2つのキネマティック方式のLLPマウントを実装して再設計されたエンドエフェクタにより、価値と生産性は大幅に向上します。
これにより、RFKは精密検査を実施し、個々の部品や完全に組み立てられた車体の3Dスキャンデータを生成できるようになります。
大型部品の品質管理
Vantage E6 Maxレーザートラッカーは、シャーシ、大型ボディパネル、フロアコンポーネントを含む大型部品の品質管理全般に使用され、主にイベント前の車両セットアップに使われます。
このようなツールにより、自動車技術の現場での測定が迅速かつ効率的になり、検査サイクルタイムが最大約75%短縮されます。レーザートラッカーは、作業者がターゲットを測定対象物上の点から点へ動かし、それを追尾することによって3次元座標を取得します。測定値を公称CADデータと数秒で比較できるので、作業チームはその情報に基づいた調整を行い、自信を持って作業を進めることができます。
2つの測定器の自動車技術機能を組み合わせることで、RFKチームは、必要なときに記録的な速さで複数のQuantum Max FaroArmを品質検査に使用することもできます。
超高速ソフトウェア
ソフトウェアは、作業を自動化し、膨大な量のデータを分析し、他のプログラムや作業者とのコミュニケーションを可能にする能力によって、企業や個人がより高いレベルの効率と生産性を達成する力を与えます。ハードウェアパッケージが特定のソフトウェアと組み合わされている場合は特にそうです。自動車技術の観点から見ると、FAROのCAM2ソフトウェアとRevEngソフトウェアは、このハードウェアとソフトウェアの相乗効果の優れた例です。
CAM2でできること
FARO CAM2ソフトウェアは、これらの製品のバックボーンとして機能します。
CAM2は、ライブトレンドと統計的工程管理（SPC）分析により、繰り返しの検査ルーチンを管理するのに適しています。FAROポータブル3次元測定器と共に使用できるように設計されており、正確な測定値を取得できます。
すべてが活気づく
最後に、3Dスキャンを記録的な速さでCADモデルに変換するRevEngソフトウェアの能力により、RFKは必要な部品を迅速にリバースエンジニアリングできるようになります。
「ソフトウェアおよびアナリティクス担当ディレクターとしての私の使命は、自動車、自動車技術、およびビークルダイナミクスに関する私の専門知識と情熱を活かして、レース運営のスピード、安全性、持続可能性を高める革新的で競争力のあるソリューションを作成することです」とKidd氏は述べています。「CAM2やRevEngとQuantum Maxのコンビネーションは、その目的を達成するのに最適です。現時点では、これらの強力なソフトウェアツールなしで仕事をすることは考えられません。」
めまぐるしく変化する業界のための、迅速なソリューション
品質管理の最大の応用範囲は、個々のレースカーではなく、急速に進化する自動車技術産業であり、とりわけ部品よりも人を重視しています。
しかし、そのためには、部品が完璧でなければなりません。
それはすべて、NASCARが「次世代車両」または「第7世代」と呼ぶものに遡ります。その目的は、レーシングカーの設計を近代化し、トラック上での競争を強化し、チームのコストを削減し、メーカーやファンとの関連性を高めることです。当然のことながら、これにより、レース業界全体がより高度で競争力の高い環境になりました。
これまで以上に、各部品をより高いレベルの正確さと精度で検査する必要があります。部品を細かく理解することで、パフォーマンスが向上し、NASCARの規則を厳守できるようになります。RFKのような企業にとって、これはマルチボディ車両シミュレーション、PLM履歴、レーストラックごとの完成車両アセンブリの最適化など、他の重要なプロセスにも反映されます。
「現在のNASCARでは、あらゆる面で細部にまでこだわることが、レースやチャンピオンシップで競い合い、勝利するチームの能力を左右します」 とKidd氏は付け加えます。「車両の安全性と最高の車両性能を保証する品質管理なくして、プロのレースは存在せず、NASCARも存在しないでしょう。」
品質管理に関連する測定器およびソフトウェア技術が自動車産業にどのようなメリットをもたらしているかについて、詳しくはお問い合わせください。