Cómo llevar la distribución de energía de los vehículos a un futuro digital
A medida que la industria del automóvil avanza inexorablemente hacia la creación de vehículos definidos por software con las características avanzadas que esperan los consumidores, el camino no siempre es fácil. Romper con los enfoques tradicionales y adoptar las nuevas tecnologías requiere un cuidadoso equilibrio entre la obtención de valor inmediato a través de cambios incrementales y el mantenimiento de una visión para el futuro de las arquitecturas de los vehículos. Este equilibrio es especialmente importante en la distribución de energía y los centros eléctricos.
Durante décadas, la distribución de energía en el automóvil se ha basado en dispositivos analógicos electromecánicos, y esos dispositivos han funcionado de forma fiable. Pero la próxima generación de vehículos tendrá más funciones de conducción automatizada, más electrificación, más movilidad compartida y más conectividad, y esas capacidades requieren que cada circuito del vehículo pueda ser supervisado y admita diagnósticos.
Esto significa que hay que digitalizar: recoger datos en microsegundos para captar los cambios de rendimiento casi en tiempo real, lo que permite mejorar el mantenimiento predictivo. Solo a través de las tecnologías digitales podrán los OEM aprovechar las ventajas de las arquitecturas de vehículos de próxima generación, como la Smart Vehicle Architecture™ de Aptiv, y reducir el número, el peso y la longitud de los cables de un vehículo.
Aunque abrazar los centros eléctricos inteligentes para permitir esa capacidad digital podría parecer una obviedad, la resistencia cultural al cambio no es inusual. El costo de cambiar todos los circuitos a la vez por fusibles inteligentes puede parecer desalentador, y los ingenieros pueden haber invertido ya mucho tiempo y esfuerzo en la infraestructura heredada. La política de la empresa puede ser un factor, ya que diferentes grupos -como los que gestionan los datos o las comunicaciones- tienen de repente más voz en un proceso de diseño que tradicionalmente ha sido propiedad del grupo de cableado.
Transformación digital
La forma más sencilla de superar estos obstáculos es mostrar el valor real desde el principio. En lugar de intentar sustituir todos los circuitos, empiece por identificar las combinaciones de relés y fusibles en las que el uso de un centro eléctrico inteligente podría ahorrar costos de material. Es decir, concéntrese en aquellos lugares en los que el cambio puede conducir a la reducción de tamaño o a la eliminación de un cable o dispositivo. Por ejemplo, Aptiv demostró recientemente a un importante OEM que podía eliminar uno de los tres centros eléctricos tradicionales en uno de sus vehículos para ahorrar 2 kg de peso y reducir el costo global en 40 dólares.
Además, cada combinación de relé-fusible que se convierte en un fusible inteligente de estado sólido ahorra 2 vatios de disipación de energía, lo que mejora el kilometraje de los motores de combustión interna y conserva la vida de la batería en los vehículos eléctricos de batería. En el ejemplo anterior, convertimos 29 relés, lo que supuso un ahorro de energía de unos 58 vatios.
El ahorro de costos y energía es un factor crítico en esta fase inicial del proceso. Los beneficios de los datos digitales producidos por los centros eléctricos inteligentes están demasiado lejos de la experiencia del usuario para que el consumidor los busque, por lo que el ahorro de costes muestra su valor más rápidamente.
El siguiente paso hacia el éxito es utilizar una arquitectura escalable. Aunque sólo algunos circuitos puedan ver el valor hoy, otros podrían ver los beneficios en el futuro, por lo que es importante tener una arquitectura que pueda expandirse - y tener esa escalabilidad mantiene el esfuerzo centrado en la visión a largo plazo de la evolución de la arquitectura del vehículo.
Dado que este cambio reúne a grupos que tradicionalmente han estado separados, es importante conseguir la participación, tanto de un ejecutivo de alto nivel en la organización que pueda defender la iniciativa como de los propietarios de los dispositivos que reciben la salida del centro eléctrico.
Los centros eléctricos inteligentes incluyen un componente de software, por lo que se encontrarán con algunos de los mismos retos a los que se enfrenta la industria en general a medida que avanza hacia los vehículos definidos por software. El software tiene iteraciones de diseño más frecuentes y pruebas más frecuentes. Se necesitan bancos de pruebas especializados que utilicen hardware en bucle para garantizar que el software y el hardware funcionan juntos como se espera. Aunque el enfoque del desarrollador de software puede parecer extraño para quienes se han centrado en la distribución de energía, se está convirtiendo rápidamente en una parte integral del desarrollo de todo el vehículo.
El cambio de lo analógico a lo digital no siempre es fácil, pero hay muchos precedentes en los que el paso a lo digital ha supuesto un enorme aumento de valor. Pensemos en los aviones, cuando pasaron de un funcionamiento totalmente mecánico a un vuelo por cable. El sistema hidráulico necesario para guiar el avión sigue existiendo, pero los controles digitales superpuestos proporcionan una experiencia mucho más suave a los pilotos. Del mismo modo, a medida que las arquitecturas de los vehículos adopten las tecnologías digitales, veremos nuevos niveles de funcionalidad.