El diseño virtual irrumpe en la industria automotriz

En el espacio. Con las herramientas virtuales de diseño se puede prescindir de la fabricación de prototipos físicos
En el espacio. Con las herramientas virtuales de diseño se puede prescindir de la fabricación de prototipos físicos
El desarrollo de vehículos mediante la utilización de sistemas que simulan la realidad permite acelerar los procesos creativos y de ingeniería, disminuir costos y mejorar la calidad de los productos
Cintia Perazo
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4 de julio de 2020  

La pandemia continúa paralizando gran parte de la industria automotriz. Sin embargo, mientras las compañías se las ingenian para sobrevivir a esta crisis mundial, el diseño es, tal vez, una de las actividades que este sector pudo continuar casi sin interrupciones gracias a la Realidad Aumentada (RA), la Realidad Virtual (RV) y la Realidad Mixta (RM). Es que estas tecnologías permiten que los diseñadores puedan seguir con su trabajo en equipo, remotamente y como si estuvieran en la misma sala. La mayoría de las automotrices ya las venían utilizando, pero el contexto actual obligó a intensificar su uso.

Kia Motors, por ejemplo, presentó el año pasado un nuevo sistema de evaluación de diseño por realidad virtual. El proyecto se desarrolló en el centro de investigación y desarrollo de Namyang, Corea del Sur, y tiene el objetivo de mejorar los procesos de desarrollo de vehículos mediante la aplicación de esta herramienta tecnológica. La RV posibilita que 20 personas participen simultáneamente en el proceso de diseño. "La tecnología utiliza varias aplicaciones de desarrollo, que le permite a los equipos de diseñadores e ingenieros realizar evaluaciones de calidad de diseño de vehículos y procesos de verificación de desarrollo. Además nuestra compañía estima disminuir en un 20% los tiempos de desarrollo de los vehículos y reducir cerca del 15% los costos anuales de esta tarea", cuenta Patricio Gallastegui, del área de Marketing de Kia Argentina.

Ford también pudo continuar su actividad gracias a estas tecnologías. Aunque la producción se suspendió varias semanas, los diseñadores de esta compañía, que están en Estados Unidos y Europa, continuaron trabajando. Pudieron desarrollar nuevos automóviles porque los hacían en su estudio de diseño virtual. Para poder trabajar juntos, pero en forma remota, utilizaron cascos de RV y modelos computarizados. Los diseñadores además trabajaron en los bocetos de la última versión del vehículo de carreras virtual del equipo de Ford, Fordzilla, que compite en eSports. "Necesitamos probar cosas, compartir ideas y recibir las opiniones de otros. La realidad virtual nos permite hacer eso mismo mientras nos quedamos en casa, pero nunca imaginamos que podríamos utilizarla de la forma en que lo estamos haciendo", dice Amko Leenarts, director de Diseño de Ford Europa.

Industria 4.0

Fiat Chrysler Automobiles (FCA), por su parte, cuenta en la región con más de 50 laboratorios y un equipo de 2000 técnicos e ingenieros que trabajan con herramientas de RV y RA para realizar el proceso de desarrollo de forma más rápida y precisa. "Además, nuestra compañía tiene el primer Centro de Simulación Dinámica de vehículos en América Latina llamado SIM Center", relata Leonardo Destéfano, gerente de Relaciones Externas y Comunicación de FCA Argentina. Este centro fue inaugurado en 2017 y está ubicado en el Campus Coração Eucarístico da PUC Minas, Brasil. "Cuenta con la tecnología de simulación más avanzada del mundo y su principal objetivo es generar innovaciones e investigaciones enfocadas en la seguridad de vehículos, personas y sistemas de carreteras. Está formado por una plataforma que realiza todos los movimientos de un vehículo real a través de nueve actuadores, permitiendo la inmersión total del conductor con el máximo realismo en la sensación de conducción. Estos procesos y nuevas tecnologías permiten incorporar metodologías de simulación virtual en cada lanzamiento, de manera tal que los primeros modelos físicos para las pruebas se construyen luego de complejos análisis 3D, 4D y certificaciones digitales en laboratorios de experimentación", agrega Destéfano.

Capacitación. La realidad virtual no solo sirve para el diseño sino también para entrenar a los trabajadores en las operaciones de cada puesto laboral
Capacitación. La realidad virtual no solo sirve para el diseño sino también para entrenar a los trabajadores en las operaciones de cada puesto laboral

Además, la inteligencia virtual y la realidad aumentada también están presentes en la planta industrial Ferreyra de FCA, en Córdoba. Allí, la asistencia remota a través de una aplicación en los dispositivos móviles con RA ofrecen la posibilidad de acceder a una videollamada en la que ambas partes pueden dar indicaciones en la pantalla a fin de obtener o brindar ayuda. "Otro desarrollo es el de la teleasistencia mediante anteojos, sin necesidad del uso de las manos. Esta aplicación facilita la asistencia de un especialista técnico según la necesidad del problema", sostiene el ejecutivo de FCA.

Simulador de climas

Las fábricas de Scania trabajan permanentemente en el desarrollo e investigación de diversos prototipos que buscan optimizar sus productos con tecnologías aplicadas a la investigación. Uno de los principales ejemplos es el túnel de viento ubicado en Södertalje, Suecia. Con capacidad para camiones y colectivos, se inauguró en 2013 y demandó una inversión de 43 millonesde dólares. "El sistema de canales de aire puede producir nieve y lluvia de diferente intensidad, y el ventilador puede simular todo tipo de situación climática, desde un viento ártico de -35° hasta una tormenta del desierto de 50° centígrados. Estos estudios de aerodinámica ayudan a optimizar los futuros vehículos para mejorar el rendimiento y la eficiencia del combustible, reducir las emisiones contaminantes y disminuir el ruido", explica Alejandro Pazos, Chief Marketing Officer de Scania Argentina.

La compañía fabricante de camiones cuenta además con laboratorios inteligentes que denomina: Scania Smart Engineering Lab y Scania Smart Factory Lab. En ellos se utiliza tecnología experimental aprovechando la inteligencia artificial y la realidad virtual para mejorar los procesos de producción, ingeniería y colaboración en diversos sectores, no solo en el automotriz. "El objetivo principal es avanzar en el cambio hacia un transporte más limpio, seguro e inteligente, articulando tareas multidisciplinarias de distintos profesionales, desde ingenieros hasta diseñadores gráficos y desarrolladores de videojuegos, entre otros", resume Pazos.

Uno de los últimos proyectos en los que se enfocó el Smart Engineering Labs es la creación de un entorno de RV que ayude a los colaboradores a reunirse y trabajar juntos sin necesidad de viajar; algo fundamental si se piensa en el contexto actual. "En este escenario virtual, pueden decidir si se reúnen en un taller, por ejemplo, frente a un motor, inmediatamente observar sus características y pueden probar diversas acciones para conocer si los cambios sugeridos funcionarían", ejemplifica el ejecutivo de la firma sueca.

En la pantalla. Los diseños se realizan y mejoran mediante programas de 3 y 4 D
En la pantalla. Los diseños se realizan y mejoran mediante programas de 3 y 4 D

Actualmente, Scania posee centros de investigación y desarrollo en Suecia, Países Bajos y Brasil. "Indudablemente estas implementaciones se traducen en mejoras que implican tiempo, dinero y esfuerzos aplicados a la investigación y el desarrollo tecnológico, pero el enfoque en pruebas aerodinámicas de primera calidad es un hecho imprescindible para Scania", destaca Pazos.

Tecnología y arcilla

Nissan, por su parte, implementa varias herramientas digitales para diseñar sus automóviles. "Para las revisiones de diseño utilizamos RV. Esta tecnología nos permite ver el diseño antes de que, incluso, empecemos el desarrollo de arcilla en tamaño real. Al estar inmersos en un mundo virtual podemos visualizar cómo las formas y colores del automóvil reaccionan con el entorno. También podemos usarla para ver los interiores con los acabados y materiales, junto a un modelo de tamaño completo. Esto nos hace vivir la experiencia de estar sentados en un automóvil que aún no se ha realizado", detalla John Sahs, jefe de Diseño para Nissan América Latina.

Sahs reconoce, además, que estas tecnologías permiten que el proceso de diseño sea mucho más rápido y a un costo de desarrollo muy inferior. "También ha permitido a los equipos de liderazgo estar en diferentes ubicaciones físicas y ver los diseños en tiempo real. Tanto nuestro Centro de Diseño Global,ubicado en Japón, como los principales estudios que tenemos en Inglaterra, Estados Unidos y China están utilizando RV y RA. Mientras que los estudios más pequeños, que tenemos en Tailandia, India y San Pablo pronto usarán estas tecnologías", adelanta.

Planta inteligente

Por su parte, la planta que el BMW Group tiene en Munich, Alemania, utiliza desde hace dos años (tanto en logística como en producción en serie) varias aplicaciones de inteligencia artificial y realidad aumentada. Mientras que la planta de esta firma en San Luis Potosí, México, desde su inauguración en 2019 utiliza tecnologías innovadoras como planos digitales y escaneos 3D. Estos permiten reconocer diferentes objetos y usar esta información para crear un plano de diseño virtual.

"En cuanto a RV y RA, las imágenes creadas artificialmente son cada vez más realistas y difíciles de distinguir de las imágenes reales; de este modo, las ilustraciones complementan las imágenes reales. La visualización de estas imágenes se realiza mediante lentes especiales o en tablets normales", detalla Gonzalo Rodiño, responsable de Comunicación Corporativa de BMW Group Argentina. En producción, estas imágenes son herramientas poderosas en capacitación y calificación, como así también en planificación de estaciones de trabajo en la línea de ensamble y control de calidad.

Digitalización. Los planos computarizados en 3D facilitan la tarea de inspeccionar una estructura real
Digitalización. Los planos computarizados en 3D facilitan la tarea de inspeccionar una estructura real

"Cabe destacar que la RV ha sido aplicada, puntualmente, para la visualización de ideas en el desarrollo del sistema de propulsión del BMW i Hydrogen NEXT, una prioridad para BMW Group", agrega Rodiño.

Desarrollo 100% digital

Hace unos días Volkswagen anunció el comienzo de la producción del nuevo VW Nivus en su planta de Anchieta, São Bernardo do Campo, Brasil. Además de destacarse por ser el primer modelo de la compañía desarrollado en Brasil que será producido y comercializado en Europa, también se destaca porque fue diseñado sin necesidad de prototipos físicos. En otras palabras, fue desarrollado totalmente de forma digital. "A modo de comparación, en el pasado se hacían hasta 70 prototipos físicos. En este caso se realizaron nueve variaciones virtuales del Nivus, lo que proporcionó al flamante vehículo más seguridad, ya que todas las partes se probaron previamente. Gracias a esta tecnología, el Laboratorio Virtual de Prototipos ahorró un 65% de los costos, si se lo compara con proyectos anteriores. Además, estas herramientas tecnológicas posibilitaron que más del 70% de las simulaciones ocurrieran en Brasil, virtualmente", explica Pablo Di Si, presidente y CEO de Volkswagen para América Latina.

Durante el diseño del VW Nivus fue posible ingresar a trabajos que no existían físicamente: caminar en entornos virtuales, ensamblar piezas y hasta operar dispositivos en forma virtual. Además, toda la planificación digital le permitió a la compañía evaluar el proceso productivo antes de comenzar con la fabricación física. Para eso se utilizaron gafas de RV, ropa y guantes capaces de digitalizar el movimiento del hombre dentro del entorno virtual y se usó un proyector tridimensional, que permite a varias personas evaluar simultáneamente el proceso en un entorno 3D.

Para Sahs, de Nissan, cuando estas tecnologías se utilicen con mayor frecuencia provocarán un gran cambio en la industria, y no solo en el área de diseño. "Debido al impacto del Covid-19, que ha cambiado la forma en que trabajamos, ahora podemos estar en cualquier parte del mundo y seguir diseñando sin interrumpir el proceso y el negocio. Creo que si podemos aprovechar el uso de RV y RA en otras áreas como comunicación, marketing y ventas, revolucionaremos la forma en que nos conectaremos con nuestros clientes", finaliza el diseñador.

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