En we zijn los!
Afgelopen weekend ging het F1-seizoen 2024 van start. Als enthousiast F1-volger las ik de afgelopen weken zoveel mogelijk over de F1, de voorspellingen en ga zo maar door. Daarbij kwam ik regelmatig artikelen tegen over hoe de Formule 1 een datagedreven sport is geworden en welke indrukwekkende hoeveelheden data er wel niet verwerkt worden. Maar hoe zijn ze daar gekomen? En zijn ze door vergelijkbare fases gegaan als een organisatie die start met datagedreven werken?
Het korte antwoord is natuurlijk ‘Ja’. Al speelde de beschikbaarheid van computers hierin ook een belangrijke rol.
Kijk alleen maar naar de ontwikkeling van de Ferrari-sturen (uit het Galleria Ferrari museum) door de jaren heen. Alleen op basis van de gebruikte sturen kun je al zien dat computers (en dus data) een steeds grotere rol zijn gaan spelen in de Formule 1.
Waar in de jaren 60 het stuur enkel en alleen gebruikt werd om te sturen, heb je als Formule 1-coureur tegenwoordig een uitgebreide training nodig om alle knopjes en schakelaars op het scherm op de juiste manier te kunnen gebruiken.
Data in de formule 1
Dezelfde trend zien we als we het hebben over het gebruik van data in de Formule 1. In de eerste jaren was de invloed van computers op Formule 1 nog erg beperkt en was men eigenlijk ‘data unaware’. Niet in de laatste plaats omdat de eerste elektronische computer pas net was uitgevonden en – niet onbelangrijk – kolossaal groot was. Vandaar dat deze computer de naam Colossus kreeg. Nino Farina en consorten moesten dan ook zelf beoordelen of er iets met de auto aan de hand was en hoe ze de prestaties konden verbeteren. Dat dit soms tot fouten kan leiden bleek wel toen Bruce McLaren tijdens de Grandprix van Monaco in 1967 ten onrechte dacht dat zijn benzine op was en de pits in kwam.
Eerste data logging systeem
Pas in de jaren 70 waren de computers zover ontwikkeld dat het mogelijk was om een soort van microcomputer in te zetten om de prestaties van de auto’s te verbeteren. Kort nadat Intel in 1971 zijn eerste commerciële processor ontwikkelde, werd deze gebruikt door engineers bij Goodyear zoals Karl Kempf om het gedrag van auto’s op de racebaan te begrijpen. Dezelfde Karl Kempf die uiteindelijk ook actief werd bij Tyrell in de Formule 1. Een van de eerste voorbeelden van het gebruik van telemetrie en computers in de Formule 1 was dan ook het data-logging-systeem dat Karl Kempf gebruikte op de Tyrell P34 in 1977. Hierbij werd de data nog niet direct doorgezonden vanuit de wagen naar de pitbox maar kon deze, nadat de auto terug was in de pits, bekeken worden.
Datastreams
Dit veranderde in de jaren 80. Niet langer was het nodig om alle data te downloaden om er soep van te maken, in de tweede helft van de jaren 80 werd het mogelijk om data streams naar de pitbox te sturen voordat de wagen terug was in de pits. De data werd via radiosignalen naar de pitbox gestuurd elke keer dat de wagen langs de pits zoefde. Zo konden de engineers een kleine hoeveelheid data al bekijken voordat de coureur met zijn bolide weer in de pits aankwam. Maar naast het verzamelen van data werd het computer en datasysteem in de auto ook gebruikt om de auto direct al beter te laten presteren. Een voorbeeld hiervan is de ‘active suspension’ van Lotus die op basis van data (snelheid, remmen etc.) de rijhoogte van de auto aanpaste.
Analyse in de fabriek
In de jaren 90 zagen we de geboorte van meer voorbeelden van ondersteuning van de coureurs bij het rijden in een Formule 1-auto. Denk bijvoorbeeld aan de Williams-Renault FW 14B van Mansell die naast een verbeterde versie van de ‘active suspension’ ook gebruik maakte van traction control en een semi-automatische versnellingsbak. De opkomst van al deze systemen zorgde ervoor dat het nog belangrijker werd om veel data over de Formule 1-wagen te verzamelen en deze zo snel mogelijk over te sturen. Daarnaast bleef het bestuderen van deze data niet meer beperkt tot enkel de pitbox, ook in de fabrieken van de verschillende teams kwamen steeds meer computers om de data te analyseren en daarmee de prestaties te verbeteren. Data werd steeds belangrijker.
Sensoren
In het eerste decennia van 2000 werd het gebruik van elektronische ondersteuning steeds meer aan banden gelegd met het verbieden van niet-mechanische stuurbekrachtiging, automatische versnellingsbakken en dergelijke. Daarentegen kregen Formule 1-wagens steeds meer sensoren voor het verzamelen van data om de prestaties te verbeteren. Denk bijvoorbeeld aan de temperatuur van de banden, de baantemperatuur, het brandstofgebruik en aerodynamische efficiëntie. Dankzij deze data werd het mogelijk om tijdens de race aanpassingen te doen en de beste strategie te kiezen.
Hoeveel invloed de beschikbaarheid van al deze data kan hebben blijkt wel uit de Grand Prix van 2012 in Brazilië. In deze race moest Vettel in de top 3 eindigen om wereldkampioen te worden maar hij werd in de eerste ronde aangetikt waardoor zijn auto schade opliep. Dankzij de sensoren op zijn auto kon zijn pit crew zien wat de schade aan de auto was en deze herstellen tijdens de pitstop van Vettel in ronde 10. Hierdoor lukte het hem om alsnog als zesde te finishen en zijn 3e wereldkampioenschap te behalen. Zonder deze herstelactie had Vettel de finish waarschijnlijk niet gehaald omdat de botsing in de eerste ronde voor balansproblemen had gezorgd.
Voorspellen
In de afgelopen jaren zien we dat Formule 1-teams hierin nog meer stappen maken. Denk bijvoorbeeld aan de inzet van Machine Learning-platforms om op basis van historische en real-time data verschillende racescenario’s te voorspellen zoals brandstofgebruik, de optimale strategie en bandendegradatie. Hiervoor zijn geavanceerde software en systemen nodig wat meteen verklaart waarom veel Formule 1-teams partneren met softwarepartijen als Oracle, Microsoft, AWS e.d.
Alles om maar volledig datagedreven te kunnen werken en op die manier races te winnen!
Bronnen
https://www.motorsport.com/f1/news/f1-steering-wheel-history-story/4870986/
https://www.cnet.com/roadshow/pictures/ferrari-formula-one-steering-wheels-evolution-in-photos/
https://www.ferrari.com/en-EN/magazine/articles/ferrari-sf90-formula-one-steering-wheel
https://www.ferrari.com/en-EN/formula1/156-f1-63
https://www.nemosciencemuseum.nl/nl/ontdek/wist-je-dat/hoe-zag-de-eerste-computer-eruit/
https://prints.motorsportimages.com/formula-world-championship-karl-kempf-studies-2151041.html
https://www.catapult.com/blog/f1-data-analysis-transforming-performance
https://connectedsocialmedia.com/1446/microprocessors-fueling-formula-one/
https://www.motorsportmagazine.com/articles/single-seaters/f1/rise-active-suspension/
https://www.f1technical.net/f1db/cars/729/williams-fw14b
https://www.mclaren.com/racing/team/a-brief-history-of-computing-in-f1-1052199/
https://www.mapfre.com/en/insights/innovation/data-analysis-in-formula-1-the-difference-between-victory-and-defeat/
https://www.f1technical.net/articles/27