Conectividad para automóviles en una ciudad conectada

Perspectivas de TE

Los vehículos definidos por software
facilitan las actualizaciones

Autor: Ruediger Ostermann, vicepresidente y director de tecnología, Automotriz

Imagina un automóvil que puedes personalizar y actualizar con la misma facilidad que tu celular. Ya están aquí, y hay más modelos en el horizonte.  Los compradores de automóviles de la actualidad se centran en un nuevo conjunto de características clave. Aspectos a considerar como la comodidad, la conectividad y la seguridad están eclipsando la potencia y la aceleración. El aumento de la automatización está cambiando la experiencia de conducción y los avances en los sistemas de infoentretenimiento han creado nuevas formas para que los pasajeros interactúen con los vehículos.


La capacidad aparentemente infinita de personalizar nuestros dispositivos electrónicos se ha filtrado en las preferencias automotrices. Como ya ocurre en China, casi nueve de cada 10 consumidores creen que la conectividad es una característica importante de los vehículos. En otros lugares, los principales fabricantes de automóviles están desarrollando aplicaciones personalizables que permiten a los consumidores suscribirse a funciones que quizá solo usen por estaciones, como son los asientos con calefacción.


Los vehículos definidos por software (software-defined vehicles, SDV) abren paso a una variedad de características, aplicaciones y capacidades nuevas que los fabricantes de automóviles pueden ofrecer, en algunas de las cuales nadie ha siquiera soñado todavía. También ofrecen a los fabricantes la oportunidad de cambiar la forma en que piensan de las plataformas automotrices.

El auge de los vehículos definidos por software

Tradicionalmente, la personalización del vehículo se ha centrado en las partes físicas.  Puedes comprar un modelo base y agregar características como faros antiniebla, control de crucero adaptativo o asistencia de mantenimiento de carril. Cada combinación potencial de piezas tiene determinado costo de diseño. Los paquetes de características comunes reducen un poco tal complejidad, pero con una desventaja para los consumidores. Los faros antiniebla o la asistencia de mantenimiento de carril pueden formar parte de un paquete premium con una variedad de características que algunas personas consideran menos útiles, lo que en última instancia requiere que tomen una decisión: pagar más por el vehículo, conformarse con uno con menos características de las que en verdad desearían, o bien, buscar en otro lugar un paquete que se adapte mejor a sus necesidades.


Pasar a una arquitectura que utiliza software para controlar las características de un automóvil permitirá a los fabricantes de automóviles ofrecer una línea más amplia de funciones personalizadas. Es cierto que las características deben estar presentes físicamente para que el software las habilite, pero eso en realidad simplifica ciertos elementos del proceso de diseño y fabricación al reducir el número de variantes que un fabricante de automóviles tiene que diseñar y producir. Pueden producir plataformas de gama baja, media y alta con diferentes conjuntos de características potenciales.

 

En lugar de tener que vender un paquete premium en el lote, los fabricantes de automóviles podrían ofrecer características adicionales conforme los clientes vayan adquiriéndolas más adelante. Incluso podrían ofrecer un período de prueba gratuito después de comprar el automóvil para dar a los conductores y pasajeros el tiempo suficiente para ver el valor de las diferentes características.

Sistema eléctrico más complejo

Con una plataforma automotriz basada en software, la complejidad que solía residir en el diseño físico del automóvil se transfiere al software que lo hace funcionar. Además de distribuir la energía y los datos por todo el vehículo, el arnés de cables debe ser capaz de habilitar y deshabilitar funciones de forma inteligente. Esta capacidad requiere un mayor grado de piezas estandarizadas en el sistema de distribución eléctrica, que tienen un costo más alto. Sin embargo, ese costo añadido produce ventajas adicionales.


En primer lugar, el impulso hacia la conducción autónoma ha comenzado a cambiar la forma en que los fabricantes de automóviles piensan acerca de los sistemas eléctricos. Para reducir las posibilidades de falla en un sistema autónomo, los fabricantes de automóviles deben proporcionar una fuente de alimentación redundante. Una vez que alcanzas ese nivel de inversión, tiene sentido reemplazar las cajas de fusibles que tradicionalmente han manejado los circuitos en el sistema eléctrico de bajo voltaje de un automóvil con componentes electrónicos.

El uso de semiconductores para administrar el voltaje y la corriente brinda ventajas que los fusibles no pueden igualar. Los circuitos de corriente continua que transportan hasta 60 voltios necesitan menos protecciones porque no representan un peligro significativo para una persona que llega a tocar una conexión activa. Debido a que nadie quiere que un fusible se funda a menos que sea realmente necesario, los fusibles se funden con cierta renuencia cuando la corriente se eleva por encima de un umbral específico. Para tomar en cuenta esta característica, los fabricantes de automóviles históricamente se han estandarizado en sistemas de 48 voltios en lugar del sistema de 60 voltios utilizado con frecuencia para circuitos de potencia media en vehículos eléctricos.

 

Los fabricantes de vehículos eléctricos han podido usar sistemas de mayor voltaje porque usan semiconductores para controlar el voltaje con mayor precisión que los fusibles. Esto les da a los diseñadores más flexibilidad para configurar estos sistemas de manera eficiente, ya que tienen más potencia en el mismo circuito o pueden hacer uso de un requisito de tamaño de circuito más pequeño para entregar la misma cantidad de energía.

Simplificación del ensamblaje

Sin embargo, el aumento de la eficiencia en los circuitos es solo la mitad de la batalla. Los SDV requieren un proceso de ensamblaje diferente para reducir el tiempo y el costo de fabricación. A fin de administrar ese proceso de manera más eficiente, las empresas de tecnología como TE Connectivity están comenzando a pensar en los conjuntos eléctricos desde un punto de vista más modular. En lugar de distribuir energía desde una porción del arnés de cables a diversas partes del automóvil, estamos agrupando partes en unidades y utilizando conexiones más cortas y conjuntos de cables tipo puente para conectarlas. Este cambio significa que podemos usar tecnologías automatizadas para conectar los módulos al resto del vehículo, lo cual permite que los fabricantes de automóviles simplifiquen el ensamblaje.

La estandarización de las piezas de un automóvil permite a los fabricantes de componentes incorporar el ensamblaje robótico en los propios módulos, lo que reduce los costos de fabricación. Con conexiones bien diseñadas y simplificadas entre los módulos, los fabricantes de automóviles pueden usar métodos basados en robots para ensamblar el vehículo en sí.

 

El uso del ensamblaje robótico puede permitirnos simplificar aún más las conexiones, ya que la precisión del ensamblaje robótico elimina la necesidad de sistemas de palanca o cerraduras secundarias para garantizar que los conectores estén asentados de la forma correcta.

El cambio disruptivo requiere de un esfuerzo colaborativo

Los vehículos definidos por software serán un cambio radical para los fabricantes de automóviles, proveedores y consumidores, lo cual cede paso a oportunidades que la industria aún no comprende del todo.  Adoptar esta trasformación requerirá un cambio importante en el pensamiento y un compromiso continuo de los fabricantes de automóviles, fabricantes de componentes y desarrolladores de software. Una vez que los automóviles se definan por software, los consumidores esperarán actualizaciones de diseño de forma más rápida y con mayor frecuencia. Los fabricantes de automóviles tendrán que ser más ágiles.

Como socios con una amplia visión del mercado, las empresas de tecnología como TE tienen un papel importante que desempeñar en el desarrollo de nuevas formas de diseñar y fabricar una generación reinventada de vehículos capaces de una personalización sin precedentes, incluso después de que hayan salido de la sala de exposición.

Información sobre el autor

Ruediger Ostermann, VP and CTO, Automotive

Ruediger Ostermann

Ruediger Ostermann es vicepresidente y director de tecnología del negocio del área de ingeniería automotriz global de TE Connectivity. Su experiencia se basa en una carrera de toda la vida en el campo de T&C, cajas de unión y arneses de cableado en diferentes empresas y regiones. Sus áreas de especialidad incluyen aplicaciones y arquitectura eléctrica de vehículos, así como estrategia y gestión de ingeniería. Ruediger se unió a TE en 2015 y ha ocupado varios cargos dentro de la organización, en ascenso desde gerente sénior de ingeniería hasta más recientemente director de tecnología de Asia Pacífico, al encabezar el negocio de ingeniería automotriz de Asia Pacífico con equipos en China, Corea y Japón. Antes de formar parte de TE, Ruediger ocupó cargos en SEWS-CE, Lear Corporation, Stocko GmbH & Co KG y EDM Engineering GmbH. Ruediger tiene un título en Ingeniería Mecánica de FH Muenster, Alemania.