EL RENACIMIENTO DE LA AUTOMOCIÓN

Por Josh Fredberg, vicepresidente de Marketing en ANSYS, Inc.

En sus 125 años de historia, la industria del automóvil nunca ha vivido un periodo de cambio tan rápido y exponencial. La ingeniería virtual es la clave para poder mantener este ritmo.

Es raro ver que todo el mundo se pone de acuerdo en que ha llegado el momento de reinventar productos y tecnologías que han sido fundamentales para una industria determinada. Pero hoy en día, ese es el reto al que se enfrenta el sector automovilístico mundial. La carrera por desarrollar una nueva generación de combustibles, tecnologías de motorización y diseños de vehículos está en marcha, y contribuirá a reducir los costes de vida útil del producto, preservar el medioambiente y cumplir con las normativas más estrictas. La recompensa es el éxito financiero, pero para conseguirlo los ganadores deben convertirse en pioneros de la industria, como hicieron en su momento Henry Ford o Karl Benz, que transformaron radicalmente los medios de transporte.

Los pioneros del renacimiento actual se están enfrentando a temas aún más complejos que con los que hubieran podido imaginar los primeros ingenieros. Los vehículos tienen cada vez  mayor componente electrónico, y los ingenieros deben adoptar un enfoque sistémico que contemple no sólo cómo funcionará un componente específico, como por ejemplo un nuevo tren motriz, sino también el impacto que tendrá éste sobre otros elementos. Por ejemplo, ¿la temperatura transferida desde el tren motriz afectará negativamente a la electrónica que controla los sistemas de misión crítica como los airbag o los sensores de choque?

Estas son preguntas complejas que sólo pueden abordarse a través de la simulación de ingeniería. En la carrera por innovar, la simulación permite a los ingenieros probar sus diseños en un entorno virtual seguro donde cualquier situación es posible, y en donde cualquier condición que se de en el mundo real puede estudiarse de forma segura.  

Como  líder en simulación de ingeniería, ANSYS  ha vaticinado las necesidades de los ingenieros de la automoción, y ha construido el conjunto de herramientas más potente del mundo para dar soporte a estos visionarios. Hemos incorporado, a nuestra familia de tecnologías de simulación de ingeniería los productos Apache, que están especializados en la optimización energética de los vehículos, o con la compra de Esterel, soluciones de simulación para la simulación de software embebido en los mismos. De hecho,  esta capacidad de poder estudiar virtualmente cómo se comportan los componentes, sistemas y procesos bajo diferentes condiciones – en vez de implicarse primero con un diseño final- es la que está impulsando  el crecimiento exponencial de la electrónica a bordo del automóvil. Soluciones como las de Apache para optimización energética ya están siendo aplicadas en entornos multifísicos para optimizar chips que ejecutan sensores electrónicos, como los de consumo de combustible y exposición a altas temperaturas. Y dado que hoy en día los coches de alta gama pueden llegar a tener más de 10 millones de líneas de código embebido en sus componentes, desde las unidades de control del motor a los sistemas de aire acondicionado, las herramientas de Esterel pueden tener un impacto importante en la integridad global del producto.

Por ello, ANSYS es la única empresa que puede ayudar a los ingenieros a diseñar e integrar los complejos sistemas multiescala mecatrónicos que caracterizan los vehículos actuales, desde la dinámica de fluidos que afecta a los componentes hidráulicos, los mecanismos de transmisión o la aerodinámica, hasta el código de software y la física de los componentes eléctricos que subyacen en el rendimiento del vehículo en su conjunto.

Además, ANSYS está trabajando para resolver los nuevos problemas específicos de ingeniería  con un amplio rango de líderes industriales. Por ejemplo, está colaborando con General Motors y el Departamento de Energía de los Estados Unidos para optimizar las pilas de combustible de los vehículos eléctricos y mejorar su rendimiento, seguridad y ciclo de vida. A modo de ejemplo, con TRW Automotive, ANSYS abordó el complejo problema del chirrido de los frenos desarrollando un innovador método virtual para calcular el contacto en movimiento de las pastillas y de los discos de freno. ANSYS también ha desarrollado  un nuevo método de diseño aerodinámico, llamado 50:50:50, con el que Volvo realiza 50 variantes topológicas de una geometría real de automóvil, que pueden ser simuladas a través de una malla de 50 millones de celdas en tan solo 50 horas. 

En el campo académico, está trabajando con la Sociedad de Ingenieros de Automoción (Society of Automotive Engineers, o SAE, por sus siglas en inglés) para enseñar a la siguiente generación de ingenieros de automoción a ver sus diseños deforma diferente. Los estudiantes tienen el reto de buscar a través de la simulación el mejor rendimiento de los coches de carreras en las competiciones que organizan, Formula SAE y Formula Student. Universidades de todo el mundo utilizan las soluciones de simulación de ingeniería de ANSYS para desarrollar avances tecnológicos que afiancen los objetivos de la industria de la automoción.

Mientras estos esfuerzos – y otros que están por venir- se centran en problemas concretos, las mejoras resultantes benefician, en definitiva, a cualquier usuario de las herramientas ANSYS. Del mismo modo que los ingenieros del mundo de la automoción tienen el reto de reinventar los sistemas de producto más básicos, los ingenieros de ANSYS tienen el reto de emplazar nuestras herramientas varios pasos por delante de las necesidades de la industria, y esto es una responsabilidad que nos tomamos muy en serio.