La automoción del futuro es colaborativa, digital e inteligente mediante el uso de compuestos

¿El "futuro se construye"?

Recientemente escuché un podcast de Freakonomics donde el CEO Jim Hackett habla sobre su visión de futuro para Ford Motor Co. El presentador Stephen Dubner señala que mientras Ford se ha burlado del advenedizo de vehículos eléctricos (EV) Tesla en su reciente campaña "Built Ford Proud", Hackett está básicamente, vincular el futuro de Ford a la venta de los datos de sus clientes.

FUENTE:"La nueva campaña publicitaria provoca emoción, toma fotos de Tesla", Autonews.com

Dubner presiona a Hackett para que defienda el caso de Ford contra Tesla. Hackett responde:

Tenga en cuenta que Hackett no solo está hablando de vender los datos de su solicitud de crédito, también está tratando de desarrollar tecnología que pueda vender a Silicon Valley y otros.

En el Consumer Electronics Show 2018, Ford presentó su Transportation Mobility Cloud que presuntamente apoyará el rápido desarrollo de servicios y aplicaciones para permitir un movimiento más eficiente de personas y un transporte inteligente y conectado. Ford también ha promocionado lo que llama C-V2X , o la tecnología Cellular Vehicle-to-Everything, que dice permitirá que varios componentes y aplicaciones de una ciudad compartan información entre sí, desde el vehículo hasta los peatones y ciclistas, hasta toda la infraestructura, lo que permite sistemas de seguridad para evitar colisiones, priorización de señales de tráfico, y mucho más.

Mientras tanto, Ford ya no fabricará sedanes, sino solo camionetas, SUV y el Mustang . , más 16 modelos de vehículos eléctricos que prometió presentar para 2022.

El vehículo eléctrico Uniti One aprovechará la tecnología digital Twin Technology (arriba) y compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono (abajo) en su apuesta por redefinir tanto los diseños como la producción automotriz. FUENTE:Proyectos especiales de Uniti y KW.

El futuro es colaborativo, digital e inteligente mediante el uso de compuestos

Hoy, sin embargo, estoy viendo el video de YouTube de la start-up sueca Uniti (https://www.uniti.earth/). La yuxtaposición con Ford no podría ser más dramática.

El primer modelo de la empresa, el Uniti One biplaza , se actualizó utilizando un proceso de diseño orgánico de iteración rápida y el software Siemens PLM, incluido su diseño generativo NX y su plataforma de gemelo digital, así como Simcenter, Teamcenter, Tecnomatix, MindSphere y Fibersim para compuestos. El proceso iterativo “a prueba de fallas” desarrolló tres prototipos de trabajo en cuatro meses utilizando comentarios colectivos sobre bocetos, modelos impresos en 3D, mallas CAD y experiencias de realidad virtual. Este último también involucró a miles de clientes potenciales para ayudar a evolucionar la interfaz digital del automóvil, que se basa en una tableta, eliminando el tablero de instrumentos tradicional. El volante también se ha cambiado por controles de joystick.

El proceso de diseño también incluyó la fabricación digital y prototipos virtuales
de una línea de producción en serie utilizando Tecnomatix. FUENTE:Siemens

Uniti está adoptando completamente la tecnología de gemelos digitales, con un plan no solo para tener un gemelo digital para cada vehículo en la carretera, sino también para cada fábrica de producción. Luego, la empresa utilizará datos reales en servicio para mejorar sus vehículos, según el uso y los problemas únicos de cada uno. Cada gemelo digital se puede usar para rastrear los problemas físicos del vehículo hasta su causa en la producción de piezas, diseño, etc. y sugerir reparación, reemplazo de piezas u otra solución. Luego, esos datos se ingresan para mejorar los diseños futuros, pero también las fábricas de producción.

Por lo tanto, Uniti persigue no solo vehículos inteligentes con sensores conectados por Internet de las cosas, sino también una fabricación avanzada inteligente que aprende y mejora continuamente en función del rendimiento de sus productos en el mundo real. Siemens está trabajando en este mismo concepto con Airborne y SABIC para la realización de la producción de piezas de compuestos termoplásticos a gran escala.

En primer lugar, sin embargo, Uniti simplemente está probando diferentes opciones de fabricación antes de comprometerse con equipos o instalaciones. “Primero puede simular la fábrica en funcionamiento”, dice Horne. “Puede hacer todo el modelado de costos y confirmar toda la logística antes de gastar millones en construirlo. … Y la digitalización hace que todo el proceso sea mucho más eficiente ".

Sin embargo, Uniti tiene comprometido con una ubicación para su primera fábrica:Silverstone Park, la histórica pista de carreras de Fórmula 1 y sede del Gran Premio de Gran Bretaña, ahora convertida en un avanzado centro de desarrollo de fabricación. Las asociaciones con empresas locales como KW Special Projects (chasis compuesto y fabricación aditiva), Danecca (baterías) y Unipart (logística de la cadena de suministro global) sin duda ayudaron. ( Tenga en cuenta que Williams Advanced Engineering ha formado una empresa conjunta con Unipart - Hyperbat Limited con una nueva fábrica (haga clic en Fly-through de la página de inicio) - para producir baterías para vehículos eléctricos. Williams también presentó su propio chasis de fibra de carbono para vehículos eléctricos. El Reino Unido no solo formó una estrategia para asumir el liderazgo en el diseño y la producción de vehículos eléctricos globales, sino que también la financió, incluido el desarrollo de ToPCaT a continuación ).

La planta piloto 4.0 en Silverstone, programada para estar operativa en 2020, producirá el Uniti One y servir como modelo para plantas de ensamblaje "digitales" con licencia global en todo el mundo.

KW Special Projects desarrolló el chasis compuesto reforzado con fibra de carbono que se utilizará para el Uniti One. FUENTE:KWSP

TAPA:Tina de carbono termoplástico

El socio de Uniti, KW Special Projects (KWSP), proporcionará la elección de la empresa para un chasis:el monocasco termoplástico reforzado con fibra de carbono denominado ToPCaT (ThermoPlastic Carbon Tub). El desarrollo de la tecnología comenzó en 2015, con el objetivo de ofrecer una alternativa liviana pero de menor costo a los tradicionales monocascos epoxi curados en autoclave. El uso de compuestos termoplásticos permite tiempos de ciclo mucho más bajos, así como también reciclabilidad, y ToPCaT afirma ofrecer alto rendimiento, bajos costos de herramientas y fabricación repetible con una construcción modular para flexibilidad de diseño y producción.

De acuerdo con Composites in Manufacturing En un artículo de julio de 2017 en una revista, el director gerente de KWSP, Kieron Salter, dijo que prevé grandes cambios en los materiales durante los próximos 10 años. Aunque favorece los compuestos, predice que los vehículos utilizarán más materiales híbridos producidos mediante procesos de fabricación aditiva, incluidos materiales que pueden curarse por sí mismos, cambiar de forma para adaptarse a su entorno y proporcionar diagnóstico / monitoreo de salud estructural. “Se puede ver que el sector del automóvil se encuentra en un punto de inflexión”, dice. "Durante los próximos 10 años, es posible que estemos a punto de ver tantos cambios como los que hemos presenciado en el último siglo".

Las tecnologías desarrolladas reflejan la misión

Aunque Uniti y KWSP están abiertos a metales, híbridos y nuevos materiales que puedan desarrollarse en el futuro, han adoptado los compuestos de fibra de carbono como una parte clave de su misión porque brindan la clave de peso, rendimiento y costo para hacer sus diseños de vehículos eléctricos. trabajar.

Uniti describe la digitalización como parte de su ADN. Esto también genera valor y rendimiento, permitiendo que un equipo de 15-20 personas complete un diseño base y tres prototipos de trabajo en un tiempo récord. Considero que Uniti va incluso más lejos que Tesla en su participación y relación con su base de clientes, utilizando comunicaciones digitales, ya que demuestra el valor de mercado a través de pedidos anticipados y actualiza a sus inversores de crowdfunding.

Hitos y objetivos futuros de Uniti

• 2016:Uniti se funda en Suecia
• 2017 - Se revela el prototipo de vehículo
• Desarrollo de crowdfunding
• Cultivo de una comunidad a través de las redes sociales y la mensajería digital
• 2018:primeros pedidos por adelantado en línea y a través de dos historias de MediaMarkt en Suecia (2500 pedidos)
• 2018:presentado en la Auto Expo de India un demostrador de realidad virtual de un modelo de 5 plazas que se producirá con Bird Group, con sede en Delhi
• Fines de 2019:se revelará el modelo de intención de producción
• 2020:sitio de producción i4.0 completamente digitalizado en el Reino Unido en funcionamiento
• 2020:modelo de 5 plazas en producción en la India
• Expansión al norte de Europa, EE. UU. y Asia Pacífico
• 2024:lograr al menos el 4% del mercado europeo de vehículos eléctricos (BEV) de batería

Uniti discute el desarrollo de sus propias capacidades de vehículo a vehículo (V2V) y de vehículo a infraestructura (V2I), por lo tanto, el mismo ámbito de capacidades que Ford C-V2X y Transportation Mobility Cloud. Pero los esfuerzos de Uniti son una nota al margen, enmarcados como solo una de sus áreas de innovación y con el motivo de ayudar a sus clientes de vehículos mejorando la conducción segura en la ciudad, por ejemplo, u ofreciendo nuevas formas de realizar transacciones de estacionamiento de forma segura.

¿Es todo esto demasiado bueno para ser verdad? Quizás. Creo que la realidad es que los vehículos de Uniti son un nicho de mercado, dirigido a áreas urbanas densas donde la congestión y la contaminación son problemas reales que deben abordarse ahora. Pero las tendencias que Uniti está demostrando con respecto al diseño generativo, las pruebas virtuales de prototipos, los gemelos digitales y la simulación de procesos de fabricación junto con las líneas de producción compuestas por células de fabricación inteligentes y flexibles, eso es el futuro de la automoción y más allá.