In de hoofdkwartieren van Aston Martin F1-team werken 1.100 mensen aan twee raceauto’s. Camera’s mogen niet mee. Wat we zien, is de zichtbare bovenkant van een Formule 1-organisatie die in essentie een experimenteel prototype-bedrijf is met data als levensbloed.
Voor we starten met verkennen van de Aston Martin F1-fabriek in Silverstone, wil het Team graag dat we vergeten dat Formule 1 een sport is. Het is volgens hen beter om alles te zien als een experimentele prototyping-machine bomvol onderzoek en ontwikkeling. Daarin spelen heel wat disciplines een belangrijke rol, met data als universele fundering.
Een F1-race is heel visueel, niemand ontkent dat, maar in het grote geheel vertegenwoordigt elk raceweekend ongeveer tien procent van wat hier gebeurt. De rest van de ijsberg staat in dit gebouw.
Het centraal-zenuwstelsel: één lus
Vanaf één grote, ruime gang vertrekken alle afdelingen. Aston Martin noemt het de centrale aorta. Eerst komen de aërodynamici aan zet, dan de materiaalspecialisten, dan elektriciens, dan de bouwers, dan de baan, en alles wat van de baan terugkomt, voedt opnieuw de eerste stap. Dat circulair ontwerp is naar verluidt het efficiëntste model voor dit type productontwikkeling.
Wat opvalt: het is hier stil. Onze gids spreekt liever niet van een fabriek. Het is licht, schoon, mooi. Geen rokende schoorstenen, maar wel zoveel zonnepanelen op het dak dat het complex meer stroom genereert dan een middelgroot ziekenhuis verbruikt. Aan de ene kant van het gebouw gaat het ruwe materiaal naar binnen; aan de andere kant rolt na vier tot vijf weken een raceauto naar buiten. Tussen die twee deuren werken meer dan duizend mensen in een uitgewogen choreografie.
Operationeel budget: 215 miljoen dollar per jaar. Dat is het cost cap-bedrag dat sinds enkele jaren in de Formule 1 geldt. De limiet heeft middenmoten dichter bij de top gebracht en, zoals onze gids benadrukt, het vakmanschap interessanter gemaakt voor ingenieurs. Wanneer je een probleem niet meer kan oplossen door er geld of mensen tegenaan te smijten, moet je inventief zijn.
Compositie, lijmen, bakken
Eerste halte: de koolstofvezelafdeling. Ongeveer 85 procent van een F1-wagen wordt vandaag in koolstofvezel (carbon) gebouwd. Het is, volgens onze gids, het sterkste en lichtste materiaal waar het team mee werkt. Wij krijgen achtereenvolgens te zien hoe een onderdeel ontstaat. Eerst een blauwe pattern mold in hars, machinaal precisiewerk. Dan een koolstofvezelmal. En vervolgens, in die mal, het laag voor laag aanbrengen van pre-impregneerde vellen carbon. Geheel met de hand.
Een machine kan dit werk niet doen, en wel om een eenvoudige reden. Het ontwerpkantoor pompt jaarlijks rond de 50.000 tekeningen uit, gemiddeld één nieuw ontwerp om de tweeënhalve minuut. Een machine herprogrammeren met die frequentie zou er nooit toe komen om effectief productiewerk te leveren. Honderd laminators werken hier in 24/7-shifts, geleid door lasers die hen aangeven waar het volgende blad precies moet komen.
Eens een onderdeel volledig opgebouwd is, moet het de autoclaaf in. Tussen elk van die lagen zit namelijk lucht. Voor het bakproces moet die lucht eruit, anders treedt er delaminatie op zodra de hars onder hitte uitzet. Een grote roze vacuümzak rond het onderdeel zuigt de lucht eruit; de autoclaaf doet het werk daarna onder druk en hitte af.
Rohacell, Nomex en aluminiumkern
Koolstofvezel is niet de enige bouwsteen van zo’n race-auto. In een gepresenteerde dwarsdoorgesneden rear wing zien we een witte vulling: Rohacell. Een schuim dat licht is, vormvast onder druk en hitte, en heel precies te bewerken. Het komt onder hoge druk de CNC-machine uit in patronen die we eerder zouden verwachten in een Apple-fabriek dan in een F1-fabriek. Het enige nadeel: één vierkante meter Rohacell-blad kost ongeveer 1.500 pond, wat het team — logisch — selectief inzet.
Voor onderdelen die flexibel maar sterk moeten zijn, valt de keuze op Nomex. Dat is hetzelfde materiaal dat in de raceoveralls van de coureurs wordt verwerkt, vuurbestendig en buigzaam. Onze gids overhandigt een sidepod waarvan het kernmateriaal volledig Nomex is, gesandwicht tussen lagen koolstofvezel. Het hele stuk weegt nauwelijks iets.
Voor cruciale (en levensbeschermende) onderdelen, zoals het chassis, wordt geschakeld naar een sandwichconstructie met aluminiumkern. Onder Nomex en koolstofvezel zit dan een aluminium honinggraad. Samen kunnen die materialen impacts van 30, 40 of zelfs 50 g opvangen waarbij de coureur ongedeerd uitstapt.
Het feit dat er sinds midden jaren ’90 geen fatale crash op een F1-baan meer was, lezen we hier af aan de samengeperste materialen op tafel.
Niet-destructief testen
Elk onderdeel dat hier passeert, moet gecontroleerd worden. We belanden in een ruimte met vier absolute arms — lasercalipers op een gelede arm — die micron per micron de geometrie van een werkstuk inscannen. Het resultaat is een puntenwolk die over het CAD-ontwerp gelegd wordt.
Op een groot scherm zien we een achtervleugel in groene, rode en blauwe vlekken. Groen is goed, rood betekent te veel materiaal, blauw betekent te weinig. Bij rood pakken de techniekers een schuurpapier van 3.000 grit en schuren ze microns weg. Bij blauw is herstel of vervanging aan de orde.
Dan is er het deel dat onze gids zijn favoriete afdeling noemt: niet-destructief testen, kortweg NDT. Koolstofvezel krijgt een ultrasone scan, dezelfde technologie als die voor echografieën van zwangerschappen. Voor metalen onderdelen worden eddy currents en een fluorescerende contrast-inkt gebruikt, die onder zwart licht eventuele microscheuren oplicht. Alles wat reparabel is, wordt gerepareerd. Want elk gerepareerd stuk telt mee voor het cost cap-budget; wat in de container belandt, kost dubbel.
CoreWeave-windtunnelmodel
In de machineafdeling zien we een PUO-bracket (Push Outboard Upright) die uit een massief blok titanium wordt gefreesd. Het ontwerp is met topology optimization tot stand gekomen: het team geeft een computer aan waar het onderdeel vastzit, welke krachten erop staan, en het algoritme ‘groeit’ vervolgens de slankste, sterkste verbinding tussen die punten.
Het resultaat oogt organisch, bijna botachtig, en meet ongeveer 20 bij 20 centimeter. Veertig uur freesarbeid per stuk; zestig uur programmeerwerk om de machines elke beweging precies in x, y en z te laten uitvoeren. Helaas mochten we er geen foto van nemen.
De zestien freesmachines hier draaien 24/7. Twee ervan zijn permanent gereserveerd voor het CoreWeave-windtunnelmodel. Want een F1-wagen op ware grootte testen in de windtunnel mag niet. De FIA, het controleorgaan achter de F1, legt op dat dat moet gebeuren met een schaalmodel van 60 procent. Dat model wordt grotendeels 3D-geprint in keramiek-versterkte PLA, wat het team in staat stelt om ongeveer 600 onderdelen per week uit te printen. Vroeger, met hout en klei, was één onderdeel per week al een prestatie. Snel prototypes maken krijgt hier een andere dimensie.
De tijd in de windtunnel zelf wordt overigens streng gerantsoeneerd. De FIA verdeelt de uren op basis van waar een team in het klassement staat: het bestpresterende team krijgt het minste tijd, de hekkensluiter het meeste. Hoe beter je rijdt, hoe minder je mag testen. Dat maakt elke seconde windtunneltijd kostbaar en data-intensief.
Aston Martin heeft het voordeel dat zijn windtunnel de jongste van alle F1-teams is. Daardoor kon de meest moderne meettechnologie er meteen ingebouwd worden. Denk daarbij aan Particle Image Velocimetry: minuscule deeltjes in de luchtstroom, met laser sheets en stereoscopische camera’s gevolgd, leveren een real-time beeld op van hoe lucht over de wagen beweegt.
Vergeleken met de smokey-candle-experimenten van vroeger is dat, in de bewoording van onze gids, het verschil tussen een donkere kamer waar je de lichtschakelaar zoekt, en dezelfde kamer waar het licht aan staat.
Het stuurwiel als interface
Bij elektronica halen we even adem. Hier worden de kabelbomen gemaakt, sensoren gekalibreerd, dashboards getest, en stuurwielen geassembleerd. Het stuur heeft zestien knoppen, negen rotatieknoppen, zes paddles aan de achterkant. Een coureur drukt op de gewone knoppen ongeveer 800 keer per race, draait aan de rotatieknoppen 160 keer, en gebruikt de schakelpaddles 3.000 keer per Grand Prix. Gemiddeld is er om de seconde wel iets dat verandert aan dit stuur.
Wat onmiddellijk opvalt: het onderste deel van het stuur is een 3D-geprint stuk dat exact gevormd is naar de vingers van de coureur. Aston Martin scant de vingers van Lance Stroll en Fernando Alonso, met handschoen aan, in dezelfde ruimte waar ook de stoelmal voor hen wordt gemaakt. Die scan wordt vervolgens omgezet naar een mal waarop het kleine onderstuk geprint wordt. Het is het paaltje waarop tijdens de start de koppeling rust.
Tijdens die ene tel waarop de lichten doven, drukt de coureur dat plaatje exact zo ver in dat hij het bijtpunt van de koppeling vindt. Geen millimeter te veel, geen te weinig. Een stuur weegt ongeveer 1,2 kilo, kost het team naar verluidt rond de 35.000 pond per exemplaar, en wordt twaalf keer per seizoen vernieuwd.
NASA doet niet beter
Dan komen we in een ruimte die we niet meer vergeten: Mission Control. Het is hier dat 45 mensen tijdens een race samen werken, in een setup die fysiek doet denken aan een controlekamer voor ruimtevaart. Aston Martin’s Mission Control is twee keer zo groot als die van NASA in Houston. Dat is aanvullend op de 58 ingenieurs die op terplekke zijn tijdens een raceweekend.
Wat hier gebeurt, illustreert haarscherp waarom de samenwerking met NetApp meer betekent dan opslag in een rack. Tijdens een Grand Prix lopen de telemetriedata met een vertraging van slechts 0,2 seconden binnen in Silverstone, Enkel vanuit Australië duurt het langer: 0,3 seconden.
Op de schermen staan live feeds van de twee coureurs, telemetrie, de internationale feed (met een ingebouwde vertraging van ongeveer 12 seconden), en aan de achterzijde luistert een aparte ploeg mee naar het radioverkeer van álle andere teams. Want die radio is openbaar, en dus officieel toegelaten bedrijfsspionage. Iedereen luistert iedereen af. Daarom spreken teams in codes zoals ‘strategie twee plus vier’, die op zich niets betekenen zonder de bijbehorende sleutel.
De infrastructuur die dat alles ondersteunt, draait grotendeels op NetApp-storage in het hoofdkantoor en op trackside-FlexPod-units die letterlijk de wereld rondreizen. Die units worden uit een vrachtwagen gehaald, op een vliegtuig geladen, opnieuw opgesteld in een pit lane in Miami, Bahrein of Suzuka, en moeten daar onmiddellijk werken. Soms gebeurt dat in 40 graden hitte, soms in vochtige zeelucht.
Als er, ondanks alle voorziene verdediging, ooit een ransomware-aanval zou zijn, dan wordt op het opslagniveau de aanval gedetecteerd, een recoverypunt gemaakt en hersteld binnen seconden. Aston Martin verliest geen wind- of performancedata, en daar staat een commerciële garantie van NetApp tegenover.
Wat we niet mogen zien
Aan het einde van de rondleiding bewonderen we het design office. Daar werken ruim 250 mensen die samen jaarlijks 50.000 tekeningen produceren. Opnieuw aerodynamici eerst, dan materiaalingenieurs, dan elektriciens, dan de bouwers, en zo terug. Een ploeg per categorie, allemaal in een cirkel. Het hele westelijke deel van het gebouw is hieraan toegewijd, met ramen die uitkijken op de gym en op gebouw drie. Daar zit de geheime windtunnel, de 3D-printers en de simulator.
We mogen er niet binnen. Logisch: hier wordt de auto van morgen ontworpen. We krijgen wel een gevoel van de schaal en de cultuur. Het werk zelf, vertelt onze gids, gebeurt grotendeels nog handmatig, met enige hulp van optimalisatiealgoritmes. Bewust. AI kan fouten maken, en ze kunnen geen tussenstappen overslaan. Daarvoor zitten ze te dicht bij de fysieke grens van het materiaal.
De zichtbare en onzichtbare laag
Wat blijft er hangen na een rondleiding door zo’n Aston Martin-fabriek? Allereerst de schaal. Twee coureurs, 1.100 mensen, 58 ingenieurs op locatie, 45 in Mission Control, een wagen van 15 miljoen dollar per stuk. Een F1-team is een R&D-machine die elke twee weken een nieuw ‘product’ op een mondiale catwalk zet, en dat publiek live televiseert.
Vervolgens valt de materiaalkennis op. Koolstofvezel, Rohacell, Nomex, titanium, aluminiumhoninggraad zitten elk in een gericht hoekje van de auto. En de cijfers: 768 kilo minimumgewicht, 1,5 kilo brandstofverlies per ronde, 3.000 stuurwielinteracties per Grand Prix, 1 miljoen datapunten per seconde, 600 windtunnelmodelonderdelen per week.
En ten slotte de onzichtbare laag. Want wie naar deze fabriek kijkt en alleen monteurs ziet, mist het verhaal. Onder elk onderdeel, elke meting, elke ronde op het circuit, ligt een data-infrastructuur die het mogelijk maakt om én elke twee weken een nieuwe wagen klaar te krijgen, én vanuit Silverstone in real-time de race van een Grand Prix mee te volgen.
Langs het parcours, vanuit het hoofdkantoor, in de cloud, al die netwerken bouwt NetApp samen met Aston Martin op. We zien er weinig van. Het meeste zit, letterlijk en figuurlijk, in de muren. Zonder dat platform zou de wagen op het circuit niet weten waar hij staat. En dat, in deze sport, is het verschil tussen winnen en met het hoofd schuddend de pit binnenrijden.