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El potencial de las tecnologías emergentes para la industria automotriz del futuro

La digitalización impulsará la próxima generación de diseño e ingeniería automotriz. Es momento de invertir en el futuro digital.

Una convergencia de tendencias a gran escala en la industria automotriz está impulsando un crecimiento en la complejidad de los vehículos. Se espera que la autonomía y la conectividad impulsen la sofisticación de los futuros sistemas de los vehículos a niveles sin precedentes. El aumento de la complejidad ya ha comenzado. Los vehículos actuales pueden contener 40 arneses discretos compuestos por unos 700 conectores y más de 3,000 cables. Sin embargo, según un estudio de Roland Berger para 2020, la lista de materia prima electrónica para un vehículo eléctrico premium parcialmente autónomo será de más del doble que la de un vehículo de combustión interna no autónomo.

Ahora es un momento oportuno para que los fabricantes de equipos originales para automóviles y los proveedores inviertan en digitalización, tecnologías avanzadas y procesos de fabricación (figura 1). Estas inversiones ayudarán a acelerar el desarrollo de futuros productos y harán que las empresas de automóviles sean más resistentes y capaces de adaptarse a las condiciones dinámicas del mercado. En la mayoría de los casos, estas tecnologías ya se utilizan en la industria automotriz desde hace varios años. Ahora, las empresas buscan nuevas formas de aplicar estas tecnologías para ser más rápidas, ágiles y resilientes.

Figura 1: La digitalización impulsará la próxima generación de diseño e ingeniería automotriz. Ahora es el momento ideal para que las empresas inviertan en su futuro digital.

La automatización y la robótica, por ejemplo, han sido un elemento fijo de las fábricas de automóviles por décadas. La creciente inversión en maquinaria industrial automatizada, flexible, conectada y adaptable permitirá que las máquinas realicen un mayor número de operaciones durante la producción de los vehículos, abriendo nuevas posibilidades de diseño de la producción, fabricación flexible y configurabilidad de los propios productos.

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Además, la digitalización será un gran facilitador de tecnologías avanzadas, diseños innovadores y colaboraciones más estrechas en la industria automotriz. La digitalización contribuye a mejorar la toma de decisiones a través de un análisis robusto y facilita el trabajo en equipo de los empleados en todos los ámbitos de la ingeniería, los equipos funcionales y las organizaciones. La digitalización también puede contribuir a la implantación de tecnologías avanzadas en la fabricación y el servicio de los vehículos.

Porsche, el afamado fabricante de autos deportivos, ha emergido como líder en la automatización y digitalización de los procesos de producción y servicio en respaldo de su nuevo vehículo eléctrico, el Taycan. Porsche necesitaba construir en tiempo récord una instalación de producción totalmente nueva para el sedán deportivo eléctrico Taycan en la fábrica existente de Zuffenhausen, y al mismo tiempo permitir que la producción del deportivo continuara sin obstáculos. Porsche sabía que tenía que construir hacia arriba para edificar la nueva planta, pero se enfrentaban con otro reto. En Zuffenhausen hay una restricción de altura en los edificios para minimizar el impacto en el flujo de aire de la ciudad de Stuttgart.

Porsche también es conocida por el nivel de personalización que ofrece en sus vehículos, por lo que los clientes pueden personalizar sus vehículos tanto por dentro como por fuera para satisfacer sus expectativas. El Taycan, por supuesto, no es la excepción. Esto significa que cada estación en la planta de producción del Taycan tenía que ofrecer un alto grado de flexibilidad —un enorme desafío logístico, ya que la producción se reparte en varios pisos. Para hacer frente a estas limitaciones, Porsche trabajó con Siemens para desarrollar un concepto de fabricación único que aprovecha al máximo cada nivel sin desperdiciar un solo centímetro de altura.

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Este concepto se conoce como FlexiLine, un nuevo enfoque de la producción donde vehículos de guiado automático (AGV) trasladan las carrocerías de una estación de procesamiento a la siguiente (figura 2). En lugar de cintas transportadoras fijas, los AGV, impulsados por la tecnología de Siemens, ofrecen la máxima flexibilidad. FlexiLine permite adaptar los ciclos de operación a las necesidades reales y, por ejemplo, detener un AGV para ejecutar tareas automatizadas y luego acelerarlo para pasar a la siguiente estación de procesamiento. Todo el sistema de producción se sometió a una simulación virtual y a pruebas antes de su construcción para garantizar un funcionamiento correcto y fluido. El resultado es un sistema de producción muy flexible con un espacio optimizado que se pudo implementar en tan solo cuatro meses y medio.

Figura 2: El sistema de producción FlexiLine utiliza AGVs para mover la carrocería del vehículo de una estación a otra, ofreciendo una mayor flexibilidad.

Pero el camino de la digitalización de Porsche no terminó ahí. Como el primer vehículo completamente eléctrico en la producción en serie de Porsche, el Taycan está lleno de tecnologías avanzadas y componentes interconectados complejos. Esto hace que los equipos de servicio y mantenimiento tengan dificultades para realizar su trabajo de forma rápida y fiable— la curva de aprendizaje de este vehículo es muy pronunciada. Para mejorar la capacidad de los equipos de servicio y mantenimiento, Porsche está utilizando la digitalización para crear una solución de servicio de realidad aumentada. Esta solución, conocida como Porsche Augmented Reality in Service (PARiS), utiliza datos CAD directamente del departamento de desarrollo de vehículos para crear animaciones en 3D de los sistemas del vehículo, en lugar de producir manuales de servicio cada vez más grandes. Los empleados del servicio técnico sólo tienen que acercar su tableta al vehículo, y los datos animados en 3D de la pieza particular del vehículo se muestran al instante, incluyendo una descripción del componente, datos técnicos e instrucciones de manejo, como por ejemplo el par de apriete correcto para un tornillo.

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El éxito de Porsche es una demostración del poder de la digitalización en la industria automotriz. La conexión de los datos de múltiples departamentos, incluyendo el desarrollo de vehículos, el diseño de la fabricación, la producción real y las organizaciones de servicio, revela nuevas oportunidades de innovación y avance en todo el hilo digital. De hecho, aquellas empresas que se comprometan a una estrategia de digitalización estarán en la mejor posición para liderar la industria automotriz del futuro.

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