CASESTUDY กรณีศึกษา

การออกแบบและการผลิตทางอุตสาหกรรม

Ed Carpenter Racing (ECR)

Ed Carpenter Racing (ECR)

2025.05.30 อัปเดต

ทีม Ed Carpenter Racing ของ Verizon IndyCar Series ได้รับความยืดหยุ่นและสามารถแข่งขันได้ไกลด้วยการใช้งานที่ง่ายดายของ SURFCAM และรอบการทำงานเครื่องจักรเฉพาะทาง

ศิลปะและวิทยาศาสตร์ของการแข่งรถต้องอาศัยการลองผิดลองถูกมากมาย รวมทั้งจิตวิญญาณแห่งนวัตกรรมที่จำเป็นต่อการสร้างสรรค์การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างมนุษย์และเครื่องจักร

ทีม Ed Carpenter Racing (ECR) ในซีรีส์ Verizon IndyCar คุ้นเคยกับการทำงานหนักและนวัตกรรมใหม่ ๆ เป็นอย่างดี ในฐานะผู้แข่งขันใน Indy Car ตั้งแต่ปี 2012 ECR เป็นกลุ่มที่มีประสบการณ์และเคยคว้าชัยชนะมาแล้วหลายครั้ง ทีมนี้ก่อตั้งโดย Ed Carpenter นักแข่งมากประสบการณ์หลังจากคว้าชัยชนะครั้งแรกในอาชีพที่ Kentucky Speedway โดยมีความพิเศษตรงที่ Carpenter แบกรับความรับผิดชอบทั้งในฐานะเจ้าของทีมและนักแข่ง

ความปรารถนาในความเป็นอิสระนี้เป็นแนวคิดที่ฝังรากลึกในกระบวนการทำงานของ ECR ซึ่งในปี 2015 ECR กลายมาเป็นผู้ออกแบบและผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ของทีมเพียงรายเดียว Brent Harvey วิศวกรการแข่งขันและผู้จัดการฝ่ายเครื่องจักรได้ดำรงตำแหน่งหัวหน้าฝ่ายเครื่องจักรของ ECR ตั้งแต่ปี 2012 และเขากล่าวว่าความสามารถในการตอบสนองต่อแรงกดดันเรื่องกำหนดเวลาได้อย่างรวดเร็วถือเป็นประโยชน์ต่อการกำจัดการเอาท์ซอร์สออกไปเกือบหมดสิ้น

ก่อนที่จะนำการผลิตส่วนใหญ่เข้ามาภายในโรงงาน ชิ้นส่วนของทีมงานจำนวนน้อยมากถูกผลิตขึ้นในสถานที่ ปัจจุบัน Harvey และทีมงานของเขาใช้เครื่องจักรของ HURCO และโซลูชันการผลิตด้วยคอมพิวเตอร์ช่วย (CAM) SURFCAM เพื่อให้ทำงานเป็นเครื่องจักรอิสระที่ได้รับการหล่อลื่นเป็นอย่างดี

“เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราต้องการสร้างชิ้นส่วนบางชิ้นที่จะต้องใช้เวลาสองสัปดาห์กว่าจะได้กลับมา หากเราส่งไปกลึง — และตอนนี้เราทำได้ภายในสองวัน”
— Brent Harvey, machine shop manager
“เราพยายามผลิตทุกอย่างภายในบริษัทให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เนื่องจากมีข้อจำกัดด้านเวลา” Harvey กล่าว “ตัวอย่างเช่น เมื่อไม่นานนี้ เราต้องการผลิตชิ้นส่วนบางส่วนที่ต้องใช้เวลาสองสัปดาห์ในการส่งกลับมาหากเราส่งไปกลึง แต่สุดท้ายเราก็ทำได้ภายในสองวัน”
นอกจากจะนำการผลิตส่วนใหญ่มาไว้ในองค์กรแล้ว ECR ยังพบว่าประหยัดเวลาได้อย่างมากในการเปลี่ยนจากซอฟต์แวร์ CAM เดิมมาใช้ SURFCAM ตัวอย่างเช่น Harvey ใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงในการเขียนโปรแกรมส่วนประกอบใน SURFCAM ซึ่งต้องใช้เวลาแปดชั่วโมงในการเขียนโปรแกรมด้วยโซลูชันเดิมของทีม “SURFCAM ช่วยประหยัดเวลาการเขียนโปรแกรมให้ผมได้ถึงเจ็ดชั่วโมงสำหรับงานเพียงงานเดียว” เขากล่าว
ECR ได้เข้าซื้อกิจการ SURFCAM ในปี 2016 และได้ใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวในการเขียนโปรแกรมเครื่องจักร HURCO ของตน ซึ่งรวมถึงเครื่องกลึงและเครื่องกัด 5 แกน เนื่องจากรถยนต์ต้องมีน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โรงงานเครื่องจักรแห่งนี้จึงใช้โลหะที่เบากว่าจำนวนมาก เช่น อะลูมิเนียม, ไททาเนียม และสเตนเลสสตีล 17-4 ทีมงานยังใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในการผลิตแม่พิมพ์แบบกำหนดเองอีกด้วย
“เราผลิตสิ่งของทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นแกนกระเดื่อง, ชิ้นส่วนโรลบาร์, บูชต่าง ๆ มากมาย, ซ็อกเก็ตปืนล้อไททาเนียม และอื่น ๆ อีกมากมายที่คุณนึกถึง” Harvey ซึ่งทำงานร่วมกับทีมวิศวกรรมที่ประกอบด้วยวิศวกร 2 คน วิศวกรสนับสนุน 2 คน และนักศึกษาฝึกงาน 1 คน กล่าว
วิศวกร ECR มีหน้าที่รับผิดชอบในการระดมความคิดเชิงสร้างสรรค์ที่สามารถสร้างความแตกต่างให้กับสนามแข่งได้ แม้ว่างานส่วนหนึ่งของโรงงานเครื่องจักรจะประกอบด้วยการผลิตรถยนต์ของทีมจำนวนเล็กน้อย แต่อีกส่วนหนึ่งก็ประกอบด้วยต้นแบบสำหรับการวิจัยและพัฒนา

“วิศวกรคิดอะไรบางอย่างขึ้นมาเพื่อทดสอบบนสนามแข่ง ดังนั้น เราจึงสร้างรายการทดสอบหนึ่งหรือสองรายการ จากนั้นจึงทดสอบเพื่อดูว่าจะออกมาเป็นอย่างไร” Harvey กล่าว “มันเหมือนกับสิ่งที่ดีที่สุด นั่นคือการคิดอะไรบางอย่างขึ้นมา ออกแบบด้วยซอฟต์แวร์ CAD จากนั้นจึงนำไปที่โรงงานเครื่องจักรและสร้างมันขึ้นมา”

ในการเริ่มงานการเขียนโปรแกรม Harvey จะนำเข้าโมเดลแบบแข็งที่สร้างขึ้นจากโซลูชันการออกแบบของเขาไปยัง SURFCAM ซึ่งสามารถอ่านไฟล์ CAD ได้โดยไม่ต้องแปลข้อมูล ทำให้มั่นใจได้ว่าความสมบูรณ์ของข้อมูลจะยังคงอยู่ “คุณออกแบบชิ้นส่วน และเมื่อเปิด SURFCAM ขึ้นมาแล้ว คุณสามารถลากโมเดลและวางลงใน SURFCAM ได้อย่างง่ายดาย” เขากล่าว “SURFCAM ทำให้การทำงานง่ายขึ้นกว่าเดิม เพราะคุณสามารถดัมพ์ไฟล์ลงในระบบ CAM ได้”

อินเทอร์เฟซเวิร์กโฟลว์ของ SURFCAM ช่วยให้ผู้ใช้ดำเนินการทุกขั้นตอนของกระบวนการเขียนโปรแกรม ตั้งแต่วัสดุและอุปกรณ์ไปจนถึงการตั้งค่าเครื่องจักร และในที่สุดก็คือการสร้างและการตรวจสอบโค้ด NC ที่จะส่งไปยังพื้นที่ปฏิบัติงาน อินเทอร์เฟซใช้กระบวนการ 5 ขั้นตอน ได้แก่ การจัดการไฟล์ CAD, การตั้งค่าเครื่องจักร, คุณลักษณะของชิ้นส่วน, กระบวนการตัดเฉือน และการสร้างโค้ด NC

“ผมคิดว่าเวิร์กโฟลว์ SURFCAM ช่วยให้คุณเห็นภาพรวมได้ เพราะคุณนำแบบจำลอง, วัตถุดิบ และแคลมป์ของคุณเข้ามา จากนั้นโปรแกรมจะค้นหาฟีเจอร์ของคุณและดำเนินการตามกระบวนการทั้งหมดที่จะต้องดำเนินการในระหว่างการตัดเฉือนจริง” Harvey อธิบาย “คุณจะเห็นกระดานการวางแผนและการเลือกเครื่องมือ ซึ่งง่ายมากเมื่อคุณตั้งค่าไลบรารีเครื่องมือ จากนั้นโปรแกรมจะรันการจำลอง ซึ่งจะดำเนินไปทีละขั้นตอน”

หลังจากนำโมเดลเข้ามาแล้วและ Harvey ดำเนินขั้นตอนที่เหมาะสมในอินเทอร์เฟซเวิร์กโฟลว์แล้ว เขาจะใช้เครื่องมือค้นหาคุณลักษณะอัตโนมัติของ SURFCAM เพื่อระบุคุณลักษณะของชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติ เช่น ช่อง, รู, มุมกลึง และมุมเฉียงที่จะกลึง

SURFCAM นำเสนอความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรมโดยให้ผู้ใช้เลือกโหมดการทำงานได้สามโหมด ได้แก่ อัตโนมัติ, กึ่งอัตโนมัติ และแมนนวล ตัวอย่างเช่น ในโหมดแมนนวล ผู้ใช้สามารถเลือกคุณลักษณะของชิ้นส่วนที่จะกลึงได้ด้วยตนเอง นอกจากนี้ ผู้ใช้ยังสามารถปรับแต่งประสบการณ์การเขียนโปรแกรมของตนเองเพิ่มเติมได้โดยการใช้โหมดทั้งสามร่วมกัน

“เมื่อคุณนำแบบจำลองมาและตั้งค่าใน mill แล้ว คุณจะเลือกวัตถุดิบและยึดไว้กับอุปกรณ์ของคุณ จากนั้นเครื่องจะค้นหาคุณสมบัติในส่วนของคุณโดยอัตโนมัติ” ฮาร์วีย์กล่าว “ฉันเลือกคุณสมบัติด้วยตัวเอง แต่ส่วนใหญ่ฉันทำโดยอัตโนมัติ”

เมื่อถึงเวลาผลิตชิป Harvey มักจะใช้วงจรการไหลพื้นผิวของ SURFCAM เพื่อกลึงพื้นผิวที่ซับซ้อนของส่วนประกอบที่ซับซ้อนของ ECR วงจรนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อทำตามรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิวชิ้นส่วน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกลึงร่องและแม้แต่พื้นผิว 3D ที่ท้าทายที่สุด วงจรการไหลพื้นผิวยังมอบการตกแต่งพื้นผิวที่ดีขึ้น การรองรับแบบเกลียวเพื่อลดการเคลื่อนตัวของลิงก์ และการรองรับหลายหน้าและพื้นผิว

เมื่อ ECR ตัดสินใจว่าส่วนประกอบใหม่ประสบความสำเร็จแล้ว โรงกลึงจะผลิตชิ้นส่วนเหล่านั้นสำหรับรถยนต์ทั้ง 5 คัน รวมทั้งชิ้นส่วนสำรองที่จะเก็บไว้จนกว่าจะใช้งาน การผลิตที่ ECR มักจะเป็นไปในลักษณะเป็นวัฏจักรและขึ้น ๆ ลง ๆ ตามตารางการผลิตรถยนต์อินดี้ ดังนั้นช่วงเวลาที่การผลิตช้าลงจึงเปิดโอกาสให้ปรับปรุงส่วนประกอบที่มีอยู่ให้ดีขึ้น

“หากมีเวลาเพียงพอ เราจะดูชิ้นส่วนต่าง ๆ แล้วบอกว่า ‘เราสามารถทำให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเบาลงหรือแข็งแรงขึ้นได้’ ซึ่งทำได้ง่ายด้วย SURFCAM มักจะมีบางอย่างที่แตกต่างกันที่ส่งผลต่อสมรรถนะของรถ และคุณต้องหาคำตอบว่ามันคืออะไร”

ประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้ SURFCAM คือการสนับสนุนชั้นยอดที่ ECR ได้รับจากผู้จัดจำหน่าย SURFCAM จาก Online Resources

“การสนับสนุนของพวกเขาดีมาก” Harvey กล่าว “เราจะซื้อ SURFCAM อีกครั้ง”