La simulación para cumplir los nuevos objetivos de la automoción

Las empresas de automoción se están sirviendo de la simulación para ir más allá de los límites del diseño, para persuadir y cumplir las promesas de innovación hechas a un usuario que Ansys describe como cada vez más exigente.

El coche del siglo XXI debe ser eco-eficiente y robusto, tecnológicamente inteligente y asequible, así como de producción rápida y sin defectos. Debe cumplir las cada vez más estrictas regulaciones gubernamentales, y debe incorporar tecnologías de comunicación y softwares de rápida evolución que prácticamente no existían hace unos años. El éxito de la innovación de las empresas de la industria automovilística ha pasado por la rápida adaptación de la simulación para la ingeniería, lo que les ha permitido cumplir con las demandas de los usuarios y de las autoridades, así como alcanzar sus propios retos y objetivos empresariales en cuanto a coste-eficacia.

Para Ansys, los retos de las empresas de automoción y el coche del futuro son:

• Eco-eficiencia: Las restricciones gubernamentales establecidas a nivel mundial son cada vez más duras y alcanzar los objetivos implica el rediseño de los automóviles para la resolución de muchos retos, como pueden ser la disminución de la resistencia aerodinámica sin sacrificar la refrigeración y la tranquilidad de la cabina, o la reducción del peso del vehículo manteniendo las necesidades específicas de fuerza y resistencia.
• Complejidad y la tecnología punta, hacia el coche autónomo: Los coches han pasado de ser máquinas mecánicas a complejas máquinas electrónicas. Actualmente, siete compañías de automoción han anunciado sus planes de vender o promocionar algún tipo de coche autónomo o sin conductor, entre ellos Google. A través de la simulación, los ingenieros pueden realizar el modelado del vehículo entero como un único sistema. Además, permite la simulación colaborativa, ya que se consolida como plataforma única en la que los cientos de ingenieros de una misma compañía, empleados en diferentes países para diseñar diferentes aspectos del vehículo, trabajen de forma conjunta, mejorando así las oportunidades de innovación y optimización.
• La “electrónica de las cosas”: El usuario de hoy en día exige interfaces inteligentes acoplados a los vehículos: radio satélite, unidades GPS, pantallas táctiles integradas en los cuadros de mandos o en los reposacabezas. Los fabricantes están ofreciendo actualmente, por ejemplo, 4G LTE Wi-Fi (junto a las antenas que lo hacen posible). Componentes como las llaves o los cierres de ventanas y puertas se activan a través de software, como también lo hacen los indicadores de consumo, kilometraje y emisiones. El software controla las cámaras de visión trasera, las baterías, los sistemas de aceleración y frenado, etc. El coche actual es un ordenador con ruedas. Las funcionalidades del Internet de las Cosas han requerido y requieren herramientas de simulación de alta fidelidad.
• En el top de las tendencias, pruebas in-silico: La electrónica avanza y la interacción de las físicas incrementa. En un motor, por ejemplo, los aspectos electrónicos, magnéticos, termales, de fluidos, estructurales y acústicos están totalmente relacionados: el flujo de refrigeración afecta a la temperatura; la temperatura afecta los campos electromagnéticos; éstos afectan a la eficiencia del motor y a las vibraciones estructurales, que se transforman en ruido. En este sentido, las pruebas in-silico (en ordenador) relegan a las pruebas in-vivo, que se realizarán solo cuando realmente las predicciones de comportamiento del producto alcancen la perfección.

De esta forma, las compañías consiguen la optimización del diseño tras simular y observar el comportamiento del vehículo, de cada uno de sus componentes como parte de un sistema más grande, en todo tipo de condiciones externas y escenarios reales. Y además, se consigue de forma más rápida y coste-eficiente, lo que le permite sacar el mayor partido a su inversión en innovación.