​Tendencias en fabricación digital enfocadas en el vehículo eléctrico

ESI Group a través del modelado virtual, abarca toda la vida del producto de automoción desde la fase de diseño, validación de la fabricación de componentes, el ensamblaje y el comportamiento del producto final para distintos entornos, acompañando a sus clientes hacia al concepto Cero Tests físicos, Cero Prototipos físicos, Cero defectos y cero paradas.

Como respuesta a los retos de la nueva movilidad y la sostenibilidad como concepto global de toda la cadena de valor, Simó Masqué, Account Manager de ESI Group, constató, en su ponencia en jornada virtual ETrends Motion, organizada por MetalMadrid, Composite Spain y Robomática el 12 de mayo, la necesidad de entender el entorno en el que interactuamos para poder crear las “Smart Cities”, y las nuevas necesidades que se derivan de la nueva movilidad, que requiere de la aparición de nuevos productos y servicios. Los vehículos autónomos, por ejemplo, requieren de la necesidad de crear nuevos habitáculos, y la validación de entornos virtuales con multitud de situaciones y fenómenos físicos. Además, considerando el nuevo perfil de usuario, interesado en la percepción de la calidad del producto y en sus preferencias que requieren de una gran implicación en cuanto a innovación de producto.

“La innovación es fundamental para ayudar a los clientes a cumplir con los nuevos retos en cuanto a movilidad y a regulación, y para ello es necesario considerar todo el desarrollo de producto. Las soluciones de prototipado virtual, son grandes aliadas en la mejora de la puesta a punto de los procesos productivos implicados, en la validación de productos y planificación de servicios y mantenimientos, porque permiten considerar toda la variabilidad de los parámetros importantes del producto” , dijo Simó Masqué, Account Manager de ESI Group.

En cuanto a ingeniería de diseño de producto, el representante de ESI expuso recientes casos de éxito. “Ayudamos a la empresa Farasis a que consiguiera proporcionar a su cliente, resultados reales virtualmente, gracias a la creación de prototipos virtuales, eliminando completamente los físicos. Todo ello, gracias a la amplia experiencia de ESI Group y al concepto Single Core Model, permitiendo un flujo de trabajo eficiente y solución efectiva. Además, consiguieron una automatización de las tareas que resultó ser útil para los nuevos desarrollos”.

Masqué también comentó el caso de certificación previa para el proveedor EP Tender Generators, especialista en módulos de energía eléctrica móviles, “ESI permitió validar virtualmente el escenario de impacto para el tanque de combustible del generador para poder cumplir con la legislación en cuanto a impacto y estanqueidad”. Por otro lado, respecto a seguridad de ocupantes, Masqué explicó que “nuestra amplia experiencia en esta área desde hace décadas nos ayuda a ofrecer a los fabricantes de VE nuevos desarrollos novedosos, complejos e innovadores. En este caso ESI Group aporta una solución que cubre desde el plegado y el cosido del Airbag, a su desplegado y análisis de su efectividad”.

Predicción de autonomía

La compañía también trabaja en el campo de predicción de autonomía, es posible replicar los principales componentes de un vehículo, imitando las interacciones de estos sistemas, incluyendo el tren motriz, el sistema térmico y el sistema de control, modelando los diferentes elementos mecánicos, electromagnéticos, térmicos y de control de un vehículo para construir una simulación multi-física, en tiempo real. “Hemos colaborado con GAC con una solución virtual que pudiera tener en cuenta los modelos de sensores basados en la física, para que pudieran reemplazar costosas pruebas físicas que requerían mucho tiempo”.

Por otro lado, Masqué aportó la contribución de ESI a reinventar el interior del vehículo, manteniendo el máximo índice de seguridad y, a la vez, perfeccionando el confort. “En el caso del vehículo eléctrico, el ruido producido por la rodadura, el viento, las vibraciones, requieren de técnicas de control de ruido activo. ESI permite simular y analizar toda la gama completa de frecuencias para mejorar el confort acústico”. El representante de ESI Group subrayó que todos los casos son “experiencias ya probadas que nos han permitido introducir diversas y nuevas soluciones en el mercado. Referente al desarrollo de productos, un ejemplo sencillo de uso de la técnica de reducciónde modelos de simulación para un caso de impacto y, que permite disponer de un modelo que da una respuesta a tiempo real a la variación de los parámetros de velocidad de impacto, espesor de las chapas, masa del vehículo. Esta estrategia reduce los tiempos de ingeniería de desarrollo del orden del 50% o más, comparado con los métodos tradiciones de iteraciones y diseños de Experimentos convencionales”

Respecto a ingeniería de desarrollo de procesos de fabricación, teniendo en cuenta que “ESI Group dispone de un paquete de soluciones para distintos procesos de fabricación. Y con el objetivo de aportar una solución a la tendencia multimaterial o al estudio de distintas alternativas tecnológicas, hemos creado la Suite: VMS. Con una única licencia puedes acceder a cualquiera de las soluciones de fabricación virtual”

“Un ejemplo, que hemos llevado a cabo para FCA, es la validación virtual de los prototipos físicos mediante la solución de realidad virtual de ESI. Con IC.IDO FCA analizó varios ensamblajes en diferentes estaciones de trabajo de la línea de producción y simularon las condiciones reales del producto y del proceso, sin crear herramientas físicas ni ningún vehículo. Se abordó la ergonomía, la visibilidad de lugares difíciles de ver, el acceso a lugares de difícil acceso y la validación de dispositivos de montaje, sistemas de transferencia y procesos de instalación”.

Por último, en lo que respecta a digitalización, Simó Masqué se centró en el concepto Hybrid Twin, que permite dos tipos de implementación posibles: integrado en la máquina y como soporte a la toma de decisiones.  En el primero, el modelo híbrido es parte del sistema / máquina en tiempo real. Basado en inputs en tiempo real, proporciona las salidas necesarias para controlar el proceso.  Como soporte a la toma de decisiones, no es necesario que forme parte de un sistema en tiempo real. Sin embargo, permite tomar decisiones para diferentes escenarios en función de los inputs que recibe.