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[Hyster Yale] ¿Cómo convertir una carretilla elevadora convencional en una carretilla eléctrica?

Producto: Simcenter
Industria: Maquinaria pesada

El volumen estimado de movimiento internacional de mercancías para 2020 era de unos 4 millones de toneladas diarias. O una media de 1,3 millones de contenedores manipulados diariamente. Para optimizar su logística en los principales puertos y terminales, FREIT utiliza equipos de manipulación de contenedores fiables y de alto rendimiento. Hyster-Yale es uno de los mayores proveedores de equipos de manipulación. Ofrece a sus clientes una amplia gama de productos y opciones de potencia.

Como operación global responsable, la empresa ha empezado a abordar las preocupaciones climáticas y medioambientales. Para ello, se ha centrado en las emisiones de sus equipos de manipulación. Para mantener su posición como líder del mercado de maquinaria pesada para carretillas elevadoras, Hyster-Yale tiene que considerar la conversión de sus máquinas de versiones alimentadas por combustible a versiones totalmente eléctricas. Convertir una máquina de 120 toneladas de peso bruto (80 para la máquina y 40 toneladas para la carga levantada) en un vehículo eléctrico no es un proceso sencillo. De hecho, debería ofrecer un rendimiento operativo similar o superior al de una máquina convencional durante los ciclos de trabajo.

Rob Damen es ingeniero de proyectos en Hyster Yale, con sede en los Países Bajos. Forma parte del equipo de Innovación y Proyectos del Centro de Desarrollo de Carretillas Elevadoras Yale de Hyster. Se centra en las pruebas y la simulación del equipo. Durante el último evento Siemens Realize Live, Rob explicó cómo, con su equipo, consiguieron convertir un manipulador de contenedores cargados en una máquina electrificada. Ese vehículo se encuentra ahora en fase de pruebas. El equipo utilizó la simulación para explorar virtualmente todas las posibilidades. Llegaron a un diseño que se ajustaba a todas las expectativas y normativas del mercado sin comprometer el tiempo de desarrollo ni el coste.

Conozca su kilovatio
Antes de explorar cuáles eran las opciones de potencia para la electrificación, el equipo de ingeniería modeló virtualmente el camión actual. Utilizando Simcenter Amesim, la solución de simulación de sistemas de Simcenter, el equipo capturó el comportamiento de la máquina en un entorno virtual. Analizaron los flujos de energía a través de distintas zonas de la máquina. Para ello, dividieron el modelo de máquina en diferentes sistemas y subsistemas. También identificaron todos los parámetros de los componentes de la máquina que podían capturar virtualmente en el modelo.

A partir de ese modelo del camión, el grupo de Rob pudo identificar dónde podían simplificar y hacer algunas suposiciones, pero manteniendo un modelo que ofreciera resultados precisos. “Pudimos desarrollar nuestro modelo gracias a componentes predefinidos en Simcenter Amesim”, afirma Rob.

Para que el modelo fuera aún más representativo de un sistema real, el equipo instrumentó un camión en sus instalaciones. Allí capturaron datos sobre pasos de ciclo predefinidos. Ese análisis les permitió comparar los resultados de los datos de prueba (velocidad del vehículo, altura de elevación, velocidad/potencia/par del motor, consumo de combustible, etc.) con los resultados del modelo Simcenter Amesim para refinar y validar el modelo.

Recopilación de datos reales sobre diferentes limitaciones de funcionamiento y uso para optimizar el sistema de recuperación de energía
Uno de los principales hallazgos identificados durante esta prueba comparativa fue la necesidad de mejorar la recuperación de energía. Durante las campañas de medición, el equipo de Rob identificó una oportunidad para recuperar hasta un 15% de energía potencial, especialmente durante las fases de descenso de carga y frenado. Esta energía puede recuperarse utilizando almacenamiento eléctrico.

Explorar y validar virtualmente el concepto de máquina eléctrica de Hyster Yale
“Una vez que obtuvimos nuestro modelo de referencia y nuestro ciclo de trabajo de la carretilla, por fin estábamos preparados para llegar a un concepto de cadena cinemática eléctrica que se ajustara a las necesidades de la carretilla”, explica Rob. El grupo hizo la selección basándose en la clasificación de categorías y conceptos de cadena cinemática para determinar el concepto mejor valorado.

El equipo eligió un enfoque híbrido que combina pila de combustible y batería. En este caso, la batería puede almacenar y aprovechar la energía recuperada al bajar la carga y frenar. Este sistema permite recargar la batería y mejora la vida útil del sistema.

En esa fase, Rob convirtió el modelo de referencia convencional en la versión electrificada. A partir de ese concepto definido, el grupo pudo evaluar virtualmente con precisión dónde podría producirse la recuperación de energía durante el frenado y la bajada de carga. Este siguiente paso en la evaluación comparativa virtual mediante Simcenter Amesim ayudó a definir 3 aspectos principales. El estado de carga de la batería, cómo dimensionarla y el consumo de hidrógeno.

El análisis del modelo para la estrategia adoptada abrió el debate a una nueva serie de cuestiones sobre la gestión térmica de la batería, relacionadas con el calor disipado y la definición de la estrategia de refrigeración de la batería. Rob explica que “la lista de temas que podemos cubrir con la simulación es muy amplia. Sin duda es algo positivo para nosotros. De hecho, puede ayudar a reducir un gran número de pruebas físicas. Es una ventaja en términos de tiempo y costes de desarrollo para nuestra empresa”.

Desarrollar un sistema de recuperación de energía al bajar la carga
Uno de los aspectos más destacados del proyecto es el desarrollo del sistema de recuperación de energía en el descenso de la carga, en el que Rob y su equipo colaboraron estrechamente con el proveedor de Hyster-Yale. “En esa colaboración, el uso de Simcenter Amesim facilitó la respuesta a preguntas que requieren datos específicos con nuestros proveedores”. El sistema utiliza un motor eléctrico en la elevación de la carga, pero divide el flujo en dos motores durante el descenso, ya que es casi el doble de rápido y, con ello, la potencia también es el doble.

“A partir de nuestro modelo de simulación inicial, continuamos con el trabajo detallado de los sistemas de la carretilla”. El equipo trabajó en simulaciones 3D basadas en un diseño de modelo eléctrico avanzado. Después realizaron pruebas en una máquina para comparar los resultados de la simulación y los de la vida real de la versión electrificada del vehículo. “Los resultados del banco de pruebas y los de los modelos Simcenter Amesim coincidieron realmente bien”, concluye Rob.

Próximo paso: ir más rápido y profundizar en los detalles para el futuro proyecto de electrificación
“Con esa experiencia en manipuladores de contenedores cargados, ahora estamos preparados para iniciar un nuevo proyecto en otra de nuestras grandes máquinas”. Para ese nuevo proyecto, Rob y su equipo utilizarán un enfoque similar. Con lo aprendido en el proyecto anterior, son capaces de ir más rápido y profundizar en los detalles a lo largo de todo el proceso. “Nos beneficiamos claramente de Simcenter Amesim en nuestro proyecto de innovación. Nos ha permitido simular, analizar y ajustar los sistemas de la carretilla en muy poco tiempo”.

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Modal Survey Testing para un viaje indemne al espacio

Producto: Simcenter
Industria: Espacial

Todas las estructuras tienen frecuencias naturales, y a menudo es la característica más importante de la estructura, sobre todo cuando se trata de la respuesta dinámica. Muy a menudo, las vibraciones deben investigarse para cuantificar de algún modo la respuesta estructural, de modo que pueda evaluarse su implicación en factores como el rendimiento y la fatiga.

Los ensayos modales son una técnica muy útil y ampliamente utilizada para verificar e investigar este comportamiento. Examina las frecuencias naturales, las formas modales y la amortiguación de una estructura y ayuda a los ingenieros a comprender cómo responderá un diseño a distintas cargas dinámicas.

En la industria espacial, esta técnica también se conoce como ensayo de estudio modal y su objetivo es calibrar y aumentar la precisión del modelo de dinámica estructural de elementos finitos (FE) de naves espaciales y lanzadores espaciales. Los modelos validados son importantes, entre otras cosas, para la predicción de las características vibratorias del lanzador, la estabilidad aeroelástica y los entornos dinámicos a los que se someten las cargas útiles y los equipos de a bordo durante el lanzamiento.

Un ensayo de estudio modal consiste en inyectar fuerzas, utilizando agitadores electrodinámicos o, en algunos casos, también un martillo de impacto modal, en una serie de entradas cuidadosamente elegidas. En el caso de la excitación con agitadores, se suele utilizar la excitación aleatoria por ráfagas porque es rápida y eficaz. Cuando se requieren niveles de excitación más elevados, o para la evaluación de características no lineales, se utilizan técnicas de seno escalonado. Las fuerzas se miden durante la prueba, junto con las aceleraciones de respuesta en muchos puntos de la estructura. Durante esta prueba, la nave espacial se monta en condiciones de contorno bien conocidas, sujeta o libre, o una combinación de ellas. Durante la excitación, se miden las FRF.

Tras la prueba, se aplica la tecnología de ajuste de curvas modales para extraer información modal: frecuencias de resonancia, valores de amortiguación y formas modales. Los resultados del ensayo se utilizan para validar el modelo de EF completo y correlacionar las frecuencias, las formas modales y los supuestos de amortiguación. Las formas de los modos y las frecuencias significativas son las que más contribuyen a las cargas de la interfaz lanzador/nave espacial y a las cargas internas.

Este proceso se ilustra esquemáticamente a continuación. Muestra cómo los primeros modelos de elementos finitos de la nave espacial pueden utilizarse en Simcenter 3D Structural Dynamics para realizar análisis previos a las pruebas y diseñar de forma óptima la campaña de pruebas. A continuación, Simcenter Testlab y Simcenter SCADAS se utilizan para medir de forma eficaz y fiable las FRF y determinar con precisión el mejor modelo modal experimental. Por último, se aprovechan los resultados experimentales para correlacionar el modelo preliminar con los resultados experimentales y actualizar el modelo de EF para que refleje mejor la realidad.

Un buen ejemplo de un programa en el que se ha realizado una prueba de estudio modal es el proyecto Bartolomeo de Airbus Defense & Space, llevado a cabo por el Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). El hardware de Simcenter SCADAS Mobile se ha utilizado como equipo de medición crítico para la prueba de estudio modal que tenía por objeto actualizar el modelo de simulación FE de la plataforma Bartolomeo. Esto permitió al equipo simular y predecir aspectos que sólo podían hacerse mediante simulación y análisis, como la forma en que la plataforma se acoplaría al lanzador.

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Petróleo y gas: Simulación para mejorar la seguridad en el sector

Producto: Simcenter
Industria: Petrolera

¿Cómo apoya la simulación las normas y procedimientos de seguridad del sector del petróleo y el gas?

Descubra algunas iniciativas de seguridad innovadoras respaldadas por la simulación de ingeniería avanzada y el gemelo digital.

¿Es una plataforma petrolífera un lugar de trabajo peligroso? Claro que lo es. Expuestos a los elementos, manejando maquinaria pesada y compleja, tratando con hidrocarburos inflamables: los trabajadores de la plataforma no pueden tomarse sus tareas a la ligera.

Tanto el entorno de una plataforma petrolífera como el de las refinerías o los lugares de transporte son entornos propensos a los accidentes.

Caídas, derrames, choques, quemaduras… ¿Cómo pueden los agentes del sector reducir a cero el número de incidentes de seguridad?

En este artículo, compartimos algunos datos sobre la situación de la seguridad en el sector del petróleo y el gas y exploramos algunas iniciativas que pueden ayudar a reducir aún más las cifras.

La situación de la salud y la seguridad en el sector: mejor de lo esperado

Todos hemos visto imágenes de accidentes trágicos. Pozos petrolíferos en llamas, plataformas que naufragan en el mar. Escenarios para una increíble superproducción de Hollywood. Pero no la realidad a la que queremos enfrentarnos. Los accidentes pertenecen a los libros de historia o sólo deberían vivir en la imaginación de los escritores de ficción. Y las empresas de petróleo y gas deben aspirar a un informe de cero incidentes.

Por suerte, las perspectivas son mejores de lo que temíamos. Veamos las cifras.

Según el informe anual de 2019 de UK Oil & Gas, entre 1996 y 2007 se produjeron 21 accidentes mortales en el sector petrolero británico. Entre 2007 y 2018, sin embargo, solo hubo cinco. Además, según el informe de seguridad de 2019 de la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas, las víctimas mortales del sector en todo el mundo se habían reducido de 30 en 2017 a 27 en 2018. (fuente: OHS online)

Si observamos el gráfico siguiente, vemos una tendencia general positiva en Estados Unidos, en particular una reducción de los incidentes no mortales.

Los tres objetivos de las normas y procedimientos de seguridad de la industria del petróleo y el gas
¿Por qué deben preocuparse por la seguridad las empresas del sector del petróleo y el gas?

La seguridad es crucial por tres razones principales:
En primer lugar, las medidas de seguridad ayudan a proteger a los trabajadores. Como ya hemos señalado, los trabajadores se desenvuelven en un entorno peligroso. Las medidas de seguridad ayudan a preservar sus vidas y a minimizar los riesgos de incidentes no mortales. Del mismo modo, las empresas no deben ignorar las posibles consecuencias indirectas de un entorno laboral difícil, como las enfermedades cardiovasculares derivadas de un estrés excesivo.
En segundo lugar, ayudan a proteger los activos. La industria del petróleo y el gas es una industria intensiva en capital. Una forma de evitar la erosión de los beneficios es salvaguardar los activos existentes e incluso prolongar su vida operativa. Garantizar que los equipos funcionen con seguridad tanto en condiciones normales como extremas a lo largo de su vida útil prevista o ampliada es fundamental.
Por último, ayudan a proteger el medio ambiente. Ahora más que nunca, la política de buen gobierno de una empresa debe tener en cuenta las preocupaciones ecológicas. Los vertidos, por ejemplo, no son infrecuentes. Unas medidas adecuadas ayudan a evitar incendios, caídas o emanaciones de gases que ponen en peligro la salud de los trabajadores y dañan el medio ambiente. Y si se produce un suceso tan perjudicial, las medidas adecuadas ayudarán a contener el daño.
Entonces, ¿cuál es la clave para alcanzar el objetivo de cero incidentes? Las medidas de seguridad, la prevención de accidentes y las tecnologías innovadoras son elementos de éxito.

El papel de las normas y procedimientos de seguridad en la industria del petróleo y el gas
La reducción de los incidentes es el resultado de la experiencia, el aprendizaje de los errores, la creación de consejos de seguridad y la exploración de medidas preventivas. Por ejemplo, el Instituto Americano del Petróleo contribuyó activamente a mejorar la seguridad estableciendo normas aplicadas en todo el sector. De hecho, muchas medidas de seguridad y prevención se aplican a la industria del petróleo y el gas.

Algunas medidas concretas son
Un entorno de trabajo limpio y ordenado
Una señalización clara
Equipos de protección laboral adecuados (cascos, guantes, etc.)
Maquinaria y equipos en buen estado
El uso adecuado de tecnologías de mejora de la seguridad
En este último punto, las tecnologías de mejora de la seguridad son de naturaleza variada. Entre ellas se incluyen:

El uso de drones o robots para minimizar la exposición humana a los peligros causados por los elementos o el funcionamiento de equipos mecánicos.
Técnicas de automatización que eliminan la necesidad de que los trabajadores realicen tareas tediosas y repetitivas
Tecnologías de simulación para predecir y prevenir sucesos perjudiciales
El uso de un gemelo digital para el mantenimiento predictivo
Otras medidas de seguridad intangibles son
Formación periódica y adecuada
Procedimientos claros y adecuados
Revisión periódica de los procedimientos para ajustarlos a la realidad del entorno de trabajo
Atención a la salud física pero también mental del trabajador
Esfuerzos para crear una cultura de la seguridad en toda la empresa
Crear una cultura de la seguridad es esencial para las empresas modernas de petróleo y gas (sobre este tema, lea el artículo de McKinsey: Transformar la cultura de la seguridad: Insights from the trenches at a leading oil and gas company).

Pero las medidas de seguridad no siempre tienen una connotación positiva. Las empresas también las perciben como una fuente de preocupación, ya sea porque son difíciles de aplicar, porque son demasiado restrictivas o porque no dan los resultados esperados.

En Simcenter, creemos que la simulación y el gemelo digital forman parte de la solución. De hecho, estas tecnologías ayudan eficazmente a las empresas a implantar procedimientos de seguridad adecuados y a ejecutar acciones preventivas y correctivas.

¿Cómo pueden ayudar la simulación y el gemelo digital?
Las tecnologías de simulación y gemelo digital se han mencionado anteriormente en este artículo como tecnologías que mejoran la seguridad. A continuación, desarrollamos un poco más y explicamos por qué estas tecnologías pueden resultar realmente eficaces para mejorar la seguridad en la industria del petróleo y el gas.

Garantizar la seguridad de los procesos
La seguridad de los procesos es fundamental en todas las instalaciones de producción y procesamiento de petróleo y gas. Mediante el uso de gemelos digitales, es posible simular sucesos relacionados con la seguridad. A continuación, los resultados y los datos que los acompañan pueden utilizarse para diseñar y operar los activos con el máximo conocimiento para minimizar los riesgos de seguridad de los procesos.

Por ello, Simcenter ofrece una gama de soluciones para simular el comportamiento único de sistemas y procesos.

Estas soluciones ofrecen oportunidades para:

Crear gemelos digitales para visualizar y comprender los comportamientos del mundo real
Evaluar el impacto de la disposición en eventos y consecuencias relacionados con la seguridad
Simular comportamientos reales relacionados con el flujo, la transferencia de calor, la respuesta estructural y los sistemas de control.
Modelar sucesos planificados y no planificados, como escapes y dispersión de gases.

Gestionar las interacciones entre la instalación y el entorno.
Aplicar la exploración del espacio de diseño para identificar nuevos métodos que aumenten la seguridad de los procesos.
Gestionar todos los datos de simulación y análisis en un único lugar

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La startup espacial rumana OX Origin puede contar con Simcenter y otras herramientas de Siemens Xcelerator gracias al Siemens Startup Program

Producto: Simcenter
Industria: Componentes espaciales

Una tarde, mientras navegaba por LinkedIn, Ilie Ciobanu vio un anuncio sobre el Siemens Startup Program, que forma parte de la cartera de soluciones Xcelerator de Siemens. Él y su socio, Alex Bugnar, habían creado recientemente su startup espacial, una consultoría de diseño y análisis de simulación, OX Origin, situada en el corazón de Transilvania, en Cluj-Napoca (Rumanía). Como expertos espaciales experimentados y nativos digitales, OX Origin diseña sistemas y componentes espaciales complejos que son piezas únicas de alta tecnología, diseñadas según los estándares de rendimiento del entorno espacial.

“Cuando iniciamos nuestra propia consultoría en 2019, queríamos ofrecer a nuestros clientes espaciales esa misma fluidez entre NX y Simcenter con la que cuentan muchos especialistas espaciales, y también la capacidad de trabajar con todos los solvers y procesadores prepost de Siemens, como Simcenter Nastran y Simcenter Femap.” Ilie Ciobanu, cofundador de OX Origin, añade: “Sabía que Simcenter ofrecía, con diferencia, más y mejor conectividad entre los procesos de diseño y análisis. Estaba mucho más integrado en comparación con otras herramientas”.

Ilie Ciobanu había trabajado mucho con Simcenter y NX al principio de su carrera para Thales Alenia y, como nativo digital, conocía la potencia y la excelencia del combo NX/Simcenter cuando se trataba de diseño y cualificación espacial.

“Gracias a su precisión y a sus herramientas integradas de validación de simulaciones, Simcenter y NX están presentes en todo el ámbito espacial, tanto si se trabaja en la primera revisión preliminar del diseño de un complejo componente electromecánico para paneles solares como si se preparan las pruebas finales de cualificación de un sistema opto-mecánico para un telescopio de observación”, explica Ciobanu. “Así que, naturalmente, cuando empezamos, invertimos en dos licencias de Simcenter 3D, que se adaptaron según nuestros requisitos de trabajo: proyectos típicos de ingeniería espacial en el campo de la ingeniería mecánica y de sistemas”.

“Queríamos un par de licencias completas, y teníamos curiosidad por integrar algunas de las otras herramientas de Siemens en nuestros procesos internos y de clientes, pero como startup, el presupuesto estaba simplemente fuera de nuestro alcance en ese momento”, explica el cofundador Alex Bugnar, OX Origin.

Un programa de puesta en marcha adaptado a la ingeniería avanzada
Puede imaginarse su entusiasmo cuando descubrieron que Siemens ofrece varias opciones de programas de puesta en marcha adaptados a diversas necesidades de desarrollo de productos y presupuestos. Una de las que llamó la atención de Ilie fue Siemens Xcelerator for Design, que incluía NX for Design, un paquete de ingeniería avanzada de herramientas de simulación Simcenter y el software Teamcenter.

Ilie Ciobanu envió un correo electrónico diciendo que estaba interesado en los programas para nuevas empresas Siemens Xcelerator y especialmente en las herramientas digitales que sabía que se encontraban con frecuencia en la industria espacial, incluidas las soluciones de simulación y pruebas Simcenter, NX y herramientas más recientes como Teamcenter Share (antes Xcelerator Share).

Un socio de Siemens dispuesto a ayudar a las startups espaciales
Poco después recibió noticias del programa Xcelerator Startup de Siemens a través de Digital Twin, un socio de Siemens con sede en Bucarest (Rumanía).

Juntos, consolidaron un paquete asequible de soluciones espaciales dedicadas de NX, Simcenter y Teamcenter y las adaptaron al flujo de trabajo de OX Origin.

“Digital Twin nos ayudó mucho en lo que respecta al programa de puesta en marcha y al soporte de software. Simcenter es una herramienta muy avanzada y siempre surgen novedades en las que el equipo de Digital Twin estuvo encantado de ayudar”, explica Ciobanu.

“Durante mi estancia en Thales Alenia Space, pude comprobar la potencia de la combinación Simcenter/NX y la excelente conectividad e integración entre NX para el aspecto de diseño y Simcenter para análisis más avanzados, como el trabajo con elementos finitos y sistemas. El flujo de trabajo paso a paso integrado en el software es muy intuitivo, pero necesitábamos ayuda para ponernos al día con los nuevos avances, como el análisis térmico espacial, los cálculos de costes y las herramientas de colaboración basadas en la nube.”

En busca de un proceso mejor
Como saben los chicos de OX Origin, la industria espacial es un lugar exigente para la ingeniería: todo, cada paso y cada minúsculo detalle se escudriña, se comprueba dos y tres veces, se verifica y se controla la calidad. Las reglas no se doblan. Todos los implicados en el proceso siguen unos procesos de desarrollo estrictos y específicos, paso a paso, que pueden llevar mucho tiempo.

Al ser una empresa pequeña, OX Origin se sorprendió al descubrir que también podían ahorrar mucho tiempo utilizando Teamcenter. Tenían la impresión de que Teamcenter funcionaba bien en las empresas aeroespaciales más grandes para rastrear datos y procesos, así que se alegraron de descubrir Teamcenter Share, una versión de colaboración escalable, segura y basada en la nube.

“Teamcenter Share fue una grata sorpresa. Es una buena solución para la industria espacial porque puedes añadir fácilmente socios externos y sincronizar archivos con mayor seguridad e integridad de los datos; tuve una excelente experiencia práctica con esa herramienta y la probamos enseguida con los proyectos de nuestros principales clientes”, dice Ciobanu.

“Como consultores, es muy difícil encontrar tiempo. Cualquier cosa que nos ayude a ahorrar tiempo, como Teamcenter Share, es muy valiosa.” Y añade: “Menos tareas administrativas en nuestro proceso libera tiempo de ingeniería para otros clientes y proyectos también”, añade Bugnar.

Seguridad en la nube
OX Origin apreció el hecho de que la plataforma Xcelerator de Siemens esté segura en la nube. Esto no sólo facilitó la colaboración con los clientes y las garantías de seguridad vitales, sino que también facilitó el trabajo interno.

“No siempre estamos en el mismo lugar o país y nuestros subcontratistas y clientes están repartidos por toda Europa”, explica Bugnar. “Con las herramientas de Siemens, puedes tener a dos personas trabajando en el proyecto casi simultáneamente desde prácticamente cualquier lugar sin que el trabajo del otro se vea afectado ni se crucen los cables. Podemos examinar dos problemas o más al mismo tiempo”, concluye Bugnar. “Es como un cupón de ingeniería 2×1 para nuestros clientes. No sólo nos ahorra un 50% de tiempo, sino también dinero”.

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Audi utiliza Simcenter para mejorar la precisión y velocidad de las simulaciones de baterías de vehículos eléctricos

Producto: Simcenter
Industria: Automotriz

Desarrollar baterías de vehículos eléctricos más seguras y fiables
Predecir con precisión el rendimiento térmico de las baterías de los vehículos eléctricos es quizá el reto más importante al que se enfrentan los fabricantes de equipos originales (OEM) de automoción. Las baterías tienen una zona de temperatura en la que pueden funcionar para evitar fallos. Si la batería se sale de esta zona, puede reducir su vida útil o incluso poner en peligro la seguridad de los ocupantes.

Por eso no es de extrañar que Audi, una marca conocida en todo el mundo por sus vehículos premium de calidad superior, haya formado un equipo altamente especializado dedicado al desarrollo conceptual de sistemas de baterías de alto voltaje. Situado en Alemania, las contribuciones de este equipo son cruciales para la visión de Audi de diseñar la movilidad del mañana y garantizar una experiencia de conducción excepcional que sea digital, eléctrica y sostenible.

Aumento de la precisión del modelo térmico
Joohwa Sarah Lee, ingeniera de desarrollo de conceptos, forma parte de este equipo y está especializada en el rendimiento térmico de las baterías.

“Construir modelos de simulación térmica precisos es un aspecto crítico del trabajo de mi equipo”, afirma Lee. “Los modelos en sí son muy importantes, ya que contribuyen directamente a nuestro objetivo de optimizar el rendimiento térmico de las baterías”.

En 2021, Lee y su equipo descubrieron que, para determinados casos y condiciones, los resultados de la simulación no coincidían con las mediciones de las pruebas. Como resultado, Lee se propuso mejorar la calidad de estos modelos de simulación. Lee y su equipo seleccionaron los servicios de ingeniería y consultoría Simcenter™ de Siemens Digital Industries Software como socio de desarrollo.

“Seleccionamos Simcenter porque sus herramientas permitían una conexión perfecta no solo entre los modelos 1D y 3D, sino también la conectividad con herramientas de terceros”, afirma Lee. “Los servicios de ingeniería de Simcenter nos proporcionaron los conocimientos técnicos y el soporte necesarios para ayudarnos a configurar estas integraciones y garantizar la mayor precisión posible.”

Combinación de simulaciones 1D y 3D
Tradicionalmente, la geometría de los módulos y paquetes se ha modelado mediante simulaciones térmicas de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D. Este método tiene unos costes computacionales significativos y puede tardar días o semanas en completarse. Además, se requiere un amplio conocimiento de los parámetros y experiencia en simulación 3D para producir un modelo 3D preciso. La simulación de sistemas en 1D es mucho más rápida, pero a menudo resulta complicado generar modelos en 1D a partir de un modelo en 3D sin comprometer la precisión.

Simcenter Engineering Services se propuso crear un modelo térmico de la pila de baterías más rápido y preciso para apoyar los sistemas de gestión de baterías de Audi, desde el desarrollo de la estrategia inicial hasta la validación con el resto de subsistemas del vehículo. Estos modelos debían tener en cuenta varios parámetros, como la corriente, las variaciones de temperatura del refrigerante, la conectividad con modelos eléctricos 1D y la integración con MATLAB/Simulink. Lee y su equipo proporcionaron al equipo de Simcenter casos de prueba y condiciones límite para diversos escenarios.

Un flujo de trabajo a medida
Combinando el software Simcenter STAR-CCM+™ y el software Simcenter Amesim™, que forman parte de la plataforma empresarial de software, hardware y servicios Siemens Xcelerator, los expertos de Simcenter Engineering Services desarrollaron un flujo de trabajo semiautomatizado para generar un modelo a nivel de sistema 1D en Simcenter Amesim a partir de un modelo 3D Simcenter STAR-CCM+. El objetivo de este flujo de trabajo era garantizar que los usuarios de simulación 1D de Audi pudieran beneficiarse del alto nivel de detalle que proporcionan los modelos 3D, manteniendo al mismo tiempo la velocidad de la simulación 1D.

Utilizando entradas especificadas, Simcenter STAR-CCM+ se utilizó para calcular varias condiciones de estado estacionario que cubrían el espacio de diseño elegido, como la temperatura de entrada del refrigerante, el caudal y la corriente. A continuación, los datos pueden utilizarse para derivar un modelo electrotérmico 1D con el que investigar escenarios transitorios para la pila completa.

Reducir el tiempo, aumentar la precisión
El flujo de trabajo desarrollado por los expertos de Simcenter Engineering Services ha reducido el tiempo de cálculo de las simulaciones térmicas de baterías a tan sólo unos minutos. Uno de los ejemplos más vívidos es la simulación de un escenario de carga de baterías de vehículos eléctricos desde el 10 por ciento de la capacidad de la batería hasta el 80 por ciento.

“Como resultado de nuestro proyecto con Simcenter Engineering Services, pudimos reducir el tiempo de simulación del escenario de carga de casi un día entero a menos de un minuto”, afirma Lee. “Se trata de una diferencia enorme en el tiempo de cálculo. También hemos observado una mejora significativa en los resultados de la simulación, especialmente en los estudios de comportamiento térmico”.

“Exploramos otras soluciones para este problema, pero ninguna otra empresa ofrecía el nivel de conectividad entre herramientas que ofrecía Siemens. La combinación de un modelo 3D detallado en Simcenter STAR-CCM+ con la velocidad y eficacia de Simcenter Amesim y las herramientas de terceros respaldadas por el equipo de Simcenter Engineering Services supuso una ventaja crucial. También nos entusiasma explorar otros aspectos de la cartera de Simcenter, incluido Simcenter Battery Design Studio”.

Lee y su equipo son optimistas sobre el futuro de su colaboración con Simcenter Engineering Services.

“Seguiremos aplicando nuestras nuevas herramientas y metodologías a futuros retos”, afirma Lee. “Estamos agradecidos por el apoyo prestado por el equipo de Simcenter Engineering Services y por su disposición y capacidad para ayudarnos a resolver problemas difíciles.”

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Hyundai Motor Group utiliza la IA para reducir el proceso de optimización de parámetros de 1 semana a 15 minutos

Producto: Simcenter
Industria: Automotriz

Cambio a la izquierda impulsado por la IA
En el proceso de desarrollo de vehículos, es ventajoso para las empresas desplazarse a la izquierda en el ciclo V tanto como sea posible. Al evitar los cambios de diseño en las últimas fases, los equipos de ingeniería pueden conseguir importantes ahorros de tiempo y costes y ayudar a que los productos lleguen antes al mercado.

La inteligencia artificial (IA) es una herramienta cada vez más popular que permite a los equipos de ingeniería desplazarse hacia la izquierda. Por ejemplo, los ingenieros pueden entrenar redes neuronales para que busquen entre enormes cantidades de datos y modelos de simulación y ayuden a identificar la configuración ideal de un vehículo o componente.

Impulsado por la IA, el esfuerzo por cambiar a la izquierda es más urgente que nunca a medida que el mundo transita hacia un futuro más sostenible con la electrificación. Muchos fabricantes de equipos originales (OEM) están en proceso de transición de la producción de motores de combustión interna (ICE) a vehículos impulsados por baterías. Cada uno de estos vehículos cuenta con años de datos de desarrollo y modelos de simulación que ahora deben adaptarse a la electrificación.

Redes neuronales para fijar objetivos de vehículos

Simcenter Engineering Services y Hyundai Motor Group se asociaron para utilizar la IA con el fin de reducir el proceso de optimización de parámetros para el Genesis GV 80.
Al comienzo de su viaje hacia la electrificación, Hyundai Motor Group (HMG) reconoció la necesidad de implementar la IA para permitir un cambio sin fisuras hacia la izquierda en el proceso de desarrollo de vehículos eléctricos. En 2023, se asociaron con Simcenter Engineering and Consulting services para construir las redes neuronales que les permitirán definir los requisitos basados en la arquitectura en la fase de concepto del desarrollo del vehículo.

Al principio del proceso de diseño (a la izquierda del ciclo en V), los equipos de ingeniería suelen tener una estimación de lo que les gustaría ver en su próxima generación de vehículos, incluida la masa, el tamaño, la tecnología de suspensión, etc. Estas primeras ideas deben explorarse y analizarse de la forma más eficiente posible para definir el diseño y la configuración ideales. El establecimiento de objetivos para atributos como la masa óptima, la cinemática, la facilidad de conducción, la conducción y el manejo proporciona a los equipos de ingeniería indicadores clave de rendimiento (KPI) subjetivos que deben cumplir. Cuanto antes se alcancen estos objetivos, más tiempo y costes ahorrará la empresa.

Ilsoo Jeong, ingeniero de confort, forma parte del equipo de desarrollo virtual de confort de conducción de Hyundai Motor Group. Su equipo se encargó de fijar objetivos para el desarrollo del chasis del Genesis GV 80, que saldrá al mercado en una futura generación como vehículo eléctrico (VE).

“Nuestro objetivo era lograr el máximo confort y maniobrabilidad, por lo que tuvimos que considerar cientos de parámetros del chasis, como la distribución de masas, la cinemática de la suspensión o el sistema de montaje”, explica Jeong. “También tuvimos que considerar cómo tendrían que cambiar estos diseños y configuraciones teniendo en cuenta que el motor de combustión interna se sustituirá por una batería”.

“Además, queríamos poder realizar análisis de sensibilidad para entender rápidamente cómo los cambios en el diseño de un componente pueden afectar al rendimiento de otros. Nos dimos cuenta de que la IA podía ayudarnos a conseguirlo de forma rápida y eficaz. Nos asociamos con Simcenter Engineering and Consulting Services para construir estas redes neuronales porque tenían la mayor experiencia en Simcenter Amesim, nuestra herramienta preferida, y por su amplia experiencia en el proceso de desarrollo de vehículos.”

Optimización de la arquitectura del VE
En otro proyecto, el equipo de Simcenter Engineering Services había colaborado con los ingenieros de HMG para desarrollar una arquitectura en el software Simcenter Amesim que pudiera utilizarse para evaluar diversas maniobras del vehículo y proporcionar un posprocesamiento automático.

Esta arquitectura permitía ponderar criterios por separado -incluidos 52 KPI individuales para cada requisito- para obtener una puntuación global, y podía manejar más de 350 parámetros como entrada.

En este proyecto, Simcenter Engineering Services amplió este trabajo para aplicarlo al chasis. Utilizando los objetivos proporcionados por HMG, los ingenieros de Simcenter generaron más de 200.000 modelos de simulación en Simcenter Amesim y los validaron con vehículos reales. Guardaron los resultados de la simulación en un sistema informático de alto rendimiento (HPC) para que pudieran ejecutarse más rápidamente en el futuro.

“Simcenter Amesim fue la fuerza impulsora de nuestra decisión de seleccionar a Siemens para este proyecto”, explica Jeong. “Sólo Simcenter Amesim tenía las capacidades para realizar el número de simulaciones que necesitábamos, así como la flexibilidad para atributos como la frecuencia NVH. Simcenter Amesim también era ventajoso porque nos permitía trabajar con nuestras propias plantillas en lugar de con una preconfeccionada”. En cuanto a flexibilidad y tiempo de simulación, Simcenter Amesim fue la mejor elección”.

Utilizando el software Simcenter Reduced Order Modeling, Simcenter Engineering Services creó y entrenó una red neuronal para obtener resultados de simulación que permiten la optimización directa de los modelos más adelante en el proceso. Esta red neuronal se integra con el software HEEDS para ayudar a los ingenieros de HMG a identificar la configuración ideal del vehículo.

“Si nuestros objetivos o parámetros cambian, ya no tendremos que empezar todo el proceso desde cero”, afirma Jeong. “Ahora podemos encontrar el conjunto óptimo de parámetros muy rápidamente buscando a través de la red neuronal construida por Simcenter Engineering Services. La posibilidad de recuperar fácilmente los resultados de la simulación nos permite informar rápidamente al equipo de cada subsistema sobre la configuración ideal. Más adelante en el desarrollo, también podremos comparar eficazmente el rendimiento de conducción del vehículo con nuestros objetivos utilizando los datos de referencia recuperados por la red neuronal.”

Ahorro de tiempo gracias a la IA
La colaboración con Simcenter Engineering Services y el uso del software Simcenter han supuesto importantes ventajas en el proceso de ingeniería para el equipo de Jeong.

“Antes de este proyecto, una evaluación de requisitos tardaba dos minutos en ejecutarse en simulación”, afirma Jeong. “Utilizando la red neuronal desarrollada por Simcenter Engineering Services, esto se redujo a una décima de segundo. Del mismo modo, el proceso de optimización de los parámetros de nuestros subsistemas solía durar una semana. Con la ayuda de Simcenter Engineering Services, se ha reducido a 15 minutos”.

Juntos, Jeong y el equipo de Simcenter Engineering Services están trabajando para obtener aún más beneficios de eficiencia de esta red neuronal. Pronto se integrarán con el software Teamcenter para enlazar completamente y proporcionar trazabilidad a parámetros y requisitos. Esto permitirá a un director de programa sin conocimientos de simulación introducir directamente sus requisitos y utilizar parámetros de un proyecto anterior para ejecutar simulaciones directamente en la web. A continuación, podrán predecir el rendimiento del sistema u optimizar los conjuntos de parámetros de los subsistemas, acercando el poder de la simulación de sistemas a los no expertos.

“La cartera Simcenter de Siemens y los servicios de ingeniería Simcenter seguirán siendo un socio de desarrollo especial para HMG”, afirma Jeong. “Nuestras empresas mantienen una sólida relación y estoy deseando colaborar en futuros proyectos”.

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CETIM: utilizar la IA y la simulación para ganar ventaja

Producto: Simcenter
Industria: Aeroespacial, automotriz

El CETIM es un centro de investigación y estudios que presta apoyo a numerosas industrias (aeroespacial, automoción, agricultura, construcción, energía, petróleo y gas, procesos) en sus retos tecnológicos actuales y futuros.

Estudios colectivos (vínculo entre el mundo académico y la industria)
Estudio de problemas comunes para que un amplio conjunto de agentes de la industria compartan/aprovechen los conocimientos/conocimientos técnicos.
Estudios comerciales (oferta de servicios)
Servicios de ingeniería específicos para empresas que no disponen necesariamente de las herramientas o los conocimientos necesarios en su seno.
El objetivo del CETIM es mejorar la competitividad de las empresas que se benefician de sus servicios/estudios gracias a la ingeniería mecánica, la transferencia de innovación y las soluciones de fabricación avanzada.

El abanico de competencias y conocimientos propuestos por el CETIM es muy amplio (véase imagen inferior + “materiales metálicos y compuestos, tratamientos de superficie, procesos de fabricación, ensamblaje, estanqueidad, fluidos y flujos, END, …”).

En 2017 se creó una encuesta de simulación que reúne a una treintena de ingenieros de simulación bajo la dirección de Thierry Raphenne para responder a las necesidades de análisis en fase de desarrollo de productos, cada vez más frecuentes en la industria.

Equipo de simulación: Expertos para apoyar los retos de ingeniería de la industria
Thierry Raphenne y su equipo realizaron una encuesta sobre simulación en una comunidad de expertos. Thierry supervisa ese equipo de 30 personas que trabajan a tiempo completo en proyectos de análisis de simulación (mecánica, elementos finitos, CFD, DEM…). Ha trabajado en este campo desde sus estudios de ingeniería. En el CEA, su tesis estableció un modelo de comportamiento de materiales con el método de elementos finitos.
Expectativas de la industria al solicitar el apoyo de expertos del CETIM:

Validar el dimensionamiento del producto
Comprender el origen de un fallo. (Análisis de fallos, la simulación ayuda a comprender y explicar los fenómenos)
“Lo que aporta la simulación es una mejor comprensión de lo que ocurre y una aceleración de la puesta en marcha / lanzamiento de los productos. Por ejemplo, el diseño de un coche hoy se hace en menos de 18 meses frente a hace 5 años. El uso de la simulación acelera el proceso de validación y diseño de productos industriales. Sin simulación > más roturas recurrentes porque no se tienen en cuenta muchas situaciones de fatiga, que están en el origen de la rotura de piezas”. – Thierry Raphenne

La simulación nos permite analizar más casos de uso y, en consecuencia, podemos reducir los costes de desarrollo.

Sin simulación, se trabajaba más sobre hipótesis simplificadas. Esto llevaba a sobredimensionar ciertas piezas de la máquina para asegurarse de que encajaban y no se rompían.

Parte 2: Un fuerte vínculo entre el mundo académico y la industria para satisfacer necesidades comunes, con especial atención a la simulación conjunta
Colaboración entre los mundos académico e industrial
El CETIM ofrece la oportunidad de tender puentes entre los agentes de la industria y el mundo académico, basándose en casos reales procedentes de la industria. Estos grupos de trabajo permiten el desarrollo de sólidas competencias para la empresa que se beneficia de la experiencia en simulación del CETIM. Estos proyectos transversales reúnen hasta 80 representantes de la industria, que luego se dividen en subgrupos para trabajar sobre temas determinados. Uno de los proyectos codirigidos entre el CETIM, la industria y el mundo académico se centra en la simulación y el acoplamiento.

Centrarse en la simulación conjunta
Para los industriales que participan en ese grupo de trabajo colaborativo, es clave centrarse en la simulación y el acoplamiento entre varios tipos de simulación (de 1D a 3D, acoplar Multiphysics con simulaciones de tipo multicuerpo…). El objetivo es verificar y validar el diseño de un sistema completo (y complejo) mediante simulación.

Después de este grupo de trabajo, la idea es establecer cuáles son los conocimientos técnicos que pueden transferirse fácilmente a los actores industriales, basándose en un demostrador real construido por el equipo.

Parte 3: La fuerza de las soluciones de simulación Simcenter
El equipo de simulación del CETIM optó por Simcenter
El equipo eligió el software de simulación de la cartera Simcenter porque estas soluciones “ofrecen una amplia gama de física, mecánica, fluídica, térmica, que permite realizar simulaciones multifísicas con un único entorno. Las soluciones Simcenter están abiertas a la entrada/salida desde/a otras soluciones de simulación”. – Thierry Raphenne

El desarrollo de una metodología para difundir el uso del software
“Hemos desarrollado plantillas sobre la forma de utilizar el software Simcenter para ahorrar tiempo en el postprocesamiento de los resultados, para combinar los valores de las restricciones. Están a disposición de todos los usuarios del software”.
“Aún queda mucho trabajo por hacer a nivel interno para crear una comunidad de simulación fuerte/sólida. Aún tenemos que convencer de la utilidad de la simulación a los no usuarios y crear un equipo dinámico.”

“La gente confía más en los análisis de simulación cuando no se pueden visualizar mediante pruebas (en el caso de CFD, por ejemplo). Destacar fenómenos muy complejos, muy acoplados, que no se pueden hacer en pruebas / permite popularizar más la utilidad de las herramientas de simulación” – Thierry Raphenne

Parte 4: Casos de aplicación – simulación para responder a retos de ingeniería muy complejos casos de aplicación – casi imposibles de probar.
La industria necesita hacer las cosas bien a la primera, reducir el tiempo de entrega al mercado con un producto fiable y duradero.

Caso de aplicación 1 :
Aumentar la vida útil de las piezas de las máquinas. En el contexto de la transición energética, ser capaz de predecir la vida útil de las piezas de las máquinas y aumentar la durabilidad de los equipos.

Caso de aplicación 2:
“Gracias a la característica técnica de Simcenter STAR-CCM+, especialmente en la aplicación DEM pudimos ganar nuevos proyectos de apoyo a la industria agrícola”

Parte 5 : Aprendizaje automático e inteligencia artificial: el futuro de la simulación
El futuro de la simulación pasa por el uso de la IA con la aplicación de métodos de aprendizaje automático. Esto será cada vez más utilizado por la industria e impulsará el uso de la simulación. La simulación ayudará a refinar y desarrollar modelos en contextos complejos. Los beneficios de los estudios y resultados relacionados obtenidos en proyectos anteriores se utilizarán para alimentar nuevos proyectos (parte del proyecto transversal simulación y acoplamiento.)
El acoplamiento de los datos de la campaña de pruebas y simulaciones se producirá de forma natural gracias a un uso cada vez más importante del aprendizaje automático > integración de los datos procedentes del banco de pruebas.

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La ciudad del futuro ya está aquí, y Micropolis Robotics de Dubai está a la vanguardia.

Producto: Simcenter
Industria: Robótica

Imagine un mundo en el que las comunidades sean más seguras, limpias, eficientes y cómodas para sus habitantes.

En este mundo, un delito en curso puede identificarse y denunciarse inmediatamente. Los comestibles y la comida se entregan a domicilio sin costes adicionales ni tiempos de espera. La basura se recoge y las carreteras se limpian con frecuencia con cero emisiones.

Todo ello impulsado por robots.

No es el futuro, ni ciencia ficción.

Está ocurriendo ahora, y la empresa tecnológica Micropolis Robotics, con sede en Dubai, lo está haciendo realidad.

Hábleme de su empresa. ¿En qué se inspiró para crearla?
Desde que era pequeño siempre me ha fascinado la tecnología. Podría decirse que lo llevo en la sangre. Curiosamente, lo que me hizo interesarme por la robótica fue descubrir un plotter allá por 1996.

Recuerdo ver a un tendero colocar un pequeño cartel y felicitarle por el trabajo artístico, expresándole mi admiración por la precisión y calidad del artista. ¿Su respuesta? “Esto no lo ha dibujado una persona, ha sido un robot”.

Me quedé estupefacto. Le pregunté si me enseñaría el plotter y me dio la dirección, así que fui a verlo por mí mismo.

Cuando llegué, estaba asombrado. Debí de ver el plotter en marcha durante al menos 30 minutos. Le pedí al maquinista que me enseñara a utilizarlo. Esto se convirtió en mi primer “trabajo”, pero como sólo quería aprender, no pedí que me pagaran.

Unos meses más tarde, utilicé estos conocimientos para conseguir un trabajo en un centro comercial manejando los trazadores. Quería tanto el trabajo que no les dije en la entrevista que era menor de edad. Por supuesto, al final lo descubrieron, pero me había vuelto tan bueno manejando esta máquina que aceptaron pagarme la matrícula del instituto y de la universidad a cambio de mi trabajo.

En la escuela estudié arquitectura, lo que me dio una sólida base en diseño. Luego aprendí sobre desarrollo de productos, y finalmente di el salto a marketing y desarrollo de marcas. Esto me llevó a una carrera como director creativo. Toda esta experiencia fue vital para la fundación de Micropolis Robotics, ya que me proporcionó una comprensión exhaustiva de lo que es un producto.

En 2012, fundé mi propia agencia con una idea similar a lo que ahora se conoce como el Metaverso. Esta fue la inspiración para el nombre Micropolis – piensa en “metrópolis”, pero es micro porque queremos imitar una ciudad virtual.

En 2014, me presentaron a mi primer inversor, que también fundó la Ciudad Sostenible de Dubái. Le encantó la idea de una ciudad virtual, y empecé a desarrollar un motor gráfico para construir una ciudad virtual para Dubái.

Avance rápido hasta 2018 y presenté un proyecto llamado Microspot a la Policía de Dubái. Microspot es un software de disuasión/prevención del delito que desarrollamos basado en nuestro motor gráfico que creamos para la ciudad virtual. Identifica un delito en curso y utiliza un software de reconocimiento facial para identificar a la persona que lo comete.

Al Comandante en Jefe le encantó y preguntó: “¿Y si incorporáis esta tecnología a un robot patrulla autónomo?”.

Yo sabía que podíamos fracasar, pero también sabía que si no decía que sí, me arrepentiría el resto de mi vida. Así que dije que sí.

¿Qué pasó después?
Empezamos a investigar y a aprender a construir robots. Mi formación es en diseño, así que diseñé una maqueta de un robot policía autónomo. Era bueno, pero el Comandante en Jefe nos dijo: “Genial, pero no servirá para la policía. Tenéis que hacerlo más grande”. Así que volvimos a la mesa de dibujo.

En 2021, finalizamos el diseño visual de los M01 y M02, nuestros primeros robots patrulla. Después de eso, empecé a buscar inversores para dar vida a este diseño.

Aquí es donde las cosas se pusieron aún más difíciles. Dubai está muy avanzada: tenemos una infraestructura excelente, con una Ciudad de Internet, una Ciudad de Producción de Medios y muchas ciudades industriales. Y el gobierno apoya mucho este tipo de tecnologías, pero el problema es que no tenemos muchos inversores interesados en la tecnología ni una gran cantera de ingenieros. O bien hay que atraer talentos de Europa y Estados Unidos, que es donde suelen concentrarse, o bien hay que crear los propios.

Contratamos a ingenieros locales y adoptamos un marco dentro de nuestra empresa en el que les permitíamos experimentar y cometer tantos errores como fuera posible. Aprendimos de los triunfos y errores de los demás y acabamos organizándonos. Ahora tenemos un equipo muy profesional y con mucho talento y presentamos los primeros modelos de éxito de los robots M01 y M02 en 2022.

En 2023, recibimos una inversión de la Policía de Dubai para construir la fase final de estos robots patrulla, y lo conseguimos. Ahora es un robot de nivel de producción.

La curva de aprendizaje es cada vez más corta, nuestro equipo es más grande y todo el mundo es muy bueno en lo suyo. Estoy orgulloso de mi equipo. De repente todos son como maestros de su oficio.

¿Dónde entra Siemens en todo esto?
Lo hemos hecho todo bien con nuestros robots, excepto la conducción autónoma. Este era el mayor reto al que se enfrentaba nuestra empresa y necesitábamos una empresa como Siemens con experiencia y conocimientos en autonomía.

Nos asociamos con el equipo de Servicios de Ingeniería y Consultoría de Simcenter para desarrollar algoritmos que nos ayudaran a alcanzar el Nivel 4 en conducción autónoma. Tanto para el M01 como para el M02, nuestro plan es desarrollar una capa de percepción que incluya sensores internos con ruedas de audiometría, codificadores, IMU y ángulos de dirección, así como sensores externos como LIDAR, cámaras, ultrasonidos, radares de imagen y detección de obstáculos.

¿Por qué eligió Simcenter Engineering and Consulting Services para este proyecto?

Siemens es una de esas marcas que, cuando oyes su nombre, sabes que va a tener éxito. Elegimos Simcenter Engineering and Consulting Services porque necesitábamos su experiencia, sus conocimientos y su capacidad para hacer bien el trabajo. Pensábamos que sólo necesitábamos ayuda para desarrollar algunos algoritmos, pero están llevando nuestra tecnología autónoma a otro nivel y se han asociado realmente con nosotros para desarrollar un programa de conducción autónoma adecuado.

Simcenter Engineering Services ha sido un socio increíble para nuestra empresa. Cuando les contratamos por primera vez, pensé que tendríamos cuatro o cinco de sus ingenieros para trabajar. En lugar de eso, tenemos acceso a 26 de sus ingenieros. Es más de lo que podía esperar.

Estamos encantados con la cantidad de experiencia que Simcenter Engineering Services está aportando a este proyecto. Su profesionalidad, organización y nivel de conocimientos son extraordinarios. Mi equipo y yo aprendemos constantemente de ellos y mejoramos cada día gracias a ellos.

¿Cuándo se desplegarán estos robots?

La Policía de Dubái ha sido un socio excelente y se ha mostrado muy flexible con nosotros. Esperamos lanzar los robots patrulla en el verano de 2024. Empezaremos por las zonas residenciales y comerciales con el M02, porque es más pequeño. Esperamos lanzar el M01, del tamaño de un todoterreno, en 2025.

Los robots de reparto y limpieza están un poco más lejos. No tenemos capacidad para desarrollar los tres robots al mismo tiempo, así que tomaremos lo que hemos desarrollado y aprendido de los robots de patrulla y aplicaremos tecnologías similares a los otros tipos de robots.

¿Van a ampliar el proyecto más allá de Dubai?
Por supuesto. Abu Dhabi también está interesado. El Ministerio del Interior emiratí está interesado. Primero nos centraremos en los EAU y Arabia Saudí, pero con el tiempo nos expandiremos a escala internacional. No seremos regionales para siempre.

¿Qué le diría a alguien que cuestiona la ética de utilizar robots para hacer labores policiales? ¿O a los que acusan a los robots de robar puestos de trabajo?

Mi respuesta sería que se trata simplemente de un robot informador. Envía a la policía una foto de la persona que comete un delito junto con una identificación. Si ha identificado mal a la persona, el humano que analiza la foto puede decirle al sistema que está equivocado. Sin embargo, el software de reconocimiento facial ha hecho algunos avances increíbles en los últimos años y casi siempre acierta. Pero incluso si el software de reconocimiento facial comete un error, la IA integrada en los robots aprenderá de ese error y lo utilizará para mejorar con el tiempo.

En cuanto a si los robots están robando puestos de trabajo, es cierto que algunos desaparecerán a medida que surjan nuevas tecnologías. Pero también estamos añadiendo nuevos empleos que antes no existían y aumentando otros. Estamos mejorando la seguridad de los habitantes de Dubai y la de los agentes de policía de la ciudad al no tener que intervenir en situaciones peligrosas.

Los robots también pueden mejorar la vida y la creatividad humanas. Si puedo enviar a un robot a hacer la compra, dispongo de 20 minutos al día para dedicarme a otra cosa o crear algo nuevo. No sólo estamos haciendo que la sociedad sea más segura, también estamos devolviendo a la gente tiempo para pensar y crear.

Antes ha mencionado que es difícil contratar ingenieros debido a su ubicación en Oriente Medio. Teniendo en cuenta este reto, ¿puede explicar por qué fundaron Micropolis Robotics en Dubai y no en otro lugar?

Como empresario, creo que tengo una responsabilidad con mi región. Dubai y la región más amplia del Consejo de Cooperación del Golfo (CCG) han estado trabajando activamente para transformar a los consumidores de tecnología de nuestra zona en innovadores tecnológicos. El gobierno de los EAU está tomando medidas proactivas para animar a los empresarios de la región a tomar la iniciativa y establecer sus empresas tecnológicas. Han invertido mucho en el desarrollo de infraestructuras avanzadas para fomentar la innovación en tecnología y atraer a los mejores talentos de todo el mundo.

Su compromiso con la innovación encaja perfectamente con nuestra visión en Micropolis Robotics. Nos entusiasma formar parte de este viaje transformador, aprovechando la prometedora demanda del mercado local”. Dado que los países del CCG se centran cada vez más en el desarrollo de ciudades inteligentes y en mejorar el bienestar de sus residentes, las oportunidades para productos y soluciones tecnológicos innovadores son muy prometedoras aquí.

Tener éxito aquí es como una victoria.

¿Cuál es el futuro de su empresa y de su asociación con Siemens?
Nuestro objetivo es ser una potencia tecnológica que desarrolle tecnología para automatizar grandes operaciones. Creemos que Siemens desempeñará un papel muy importante en todo nuestro futuro desarrollo de software; este proyecto de robot autónomo es sólo el principio. No vivimos solos en este mundo y reconocemos que necesitamos grandes socios como Siemens y NVIDIA para tener éxito.

Pero lo que hemos hablado hoy es sólo un ejemplo. Los robots son sólo una tecnología útil para la humanidad, y nuestro objetivo es desarrollar cualquier tecnología que sea útil para la humanidad.

Por ejemplo, un proyecto que está actualmente en fase de desarrollo es un sistema de alarma para los bosques. Me considero ecologista, así que ver todos los incendios forestales que se han producido recientemente en todos los rincones de la Tierra me entristece. Estamos desarrollando una idea para una red de sensores que podría alertar a las autoridades nada más iniciarse un incendio. Los sensores detectarían si se produce un cambio en la atmósfera que indique que se ha iniciado un incendio. Las autoridades forestales podrían entonces acudir a ese lugar y confirmar si se ha iniciado un incendio y detenerlo antes de que se propague.

Nuestro objetivo global es desarrollar tecnologías que mejoren la humanidad y el planeta.

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[3D BREAK] (EXT)- Caso 4.12: Airtech

Revolucionando la ingeniería espacial: La historia del origen de OX con Siemens

En la vasta extensión del espacio, hay pioneros en una búsqueda incesante por desvelar los misterios del cosmos y ampliar los límites de la exploración humana. Uno de ellos es OX Origin, una empresa rumana con una misión singular: impulsar a la humanidad hacia las estrellas. Fundada por los visionarios Alex Bugnar e Ilie Ciobanu, OX Origin no es una empresa más del sector aeroespacial, sino una fuerza revolucionaria que está redefiniendo la forma de abordar los sistemas espaciales y la ingeniería de software.

Rompiendo fronteras en tecnología espacial

Los fundadores de OX Origin tienen la misión de tender un puente entre la tecnología espacial convencional y las prácticas de diseño e ingeniería más avanzadas. Ilie Ciobanu, cofundador, señala: “Las herramientas que se utilizan en la industria espacial se están quedando atrás en lo que respecta a la tecnología de diseño e ingeniería. No en la tecnología que producen, sino en la que se utiliza, especialmente las herramientas de software, que suelen ser más antiguas que el software más avanzado”.

Ciobanu observa con agudeza que el reto no reside en la calidad de la tecnología creada, sino en las herramientas utilizadas para gestionar estos proyectos. Cree que la reticencia del sector a adoptar las últimas tecnologías frena el progreso, y esto es precisamente lo que OX Origin pretende cambiar.

Los visionarios detrás de OX Origin

El viaje de OX Origin comenzó cuando Bugnar y Ciobanu se cruzaron durante sus primeras carreras profesionales en Oxford (Reino Unido), inspirando el nombre “OX Origin”. Sus cualificaciones y áreas de especialización los convierten en un dúo dinámico:

Alex Bugnar tiene un máster (MSc) en Tecnologías de Ultra Precisión y una licenciatura (BSc) en Ingeniería de Telecomunicaciones. Está especializado en ingeniería de software en OX Origin.
Ilie Ciobanu posee una licenciatura en Ingeniería Astronáutica y un máster en Tecnología Espacial, y se centra en los aspectos de diseño y consultoría de su negocio.
Su colaboración y sus habilidades complementarias fueron los catalizadores para fundar OX Origin en 2020. Más allá de la química personal, vieron la oportunidad de ayudar y educar a otros profesionales de la industria espacial.

En busca de las estrellas: StarLeap y MARS

Aunque la misión global de OX Origin es ambiciosa, están desarrollando activamente soluciones para llevarla a cabo. Una de ellas es StarLeap, una plataforma web empresarial diseñada para gestionar el proceso de diseño integral de sistemas espaciales complejos. Además, ofrecen MARS, una solución diseñada para ayudar a los ingenieros mecánicos a verificar las uniones atornilladas y garantizar los márgenes de seguridad asociados mediante el análisis estático de los pernos.

Además de sus soluciones propias, OX Origin aprovecha la potencia de las soluciones de software de Siemens en sus proyectos:

NX para diseño
Simcenter para simulación
Nastran para cálculo
Teamcenter Share para la colaboración

Ilie Ciobanu, principal usuario del software, comparte su punto de vista y afirma: “En comparación con otras soluciones del mercado, creo que la de Siemens es la más conectada”.

Destaca la perfecta integración entre NX y Simcenter, que permite un análisis exhaustivo del diseño. Esta compatibilidad permite a OX Origin explorar varias configuraciones, evaluar el rendimiento mecánico, térmico y estático, y seleccionar el mejor diseño para satisfacer los requisitos del cliente.

Colaboración sin esfuerzo con Teamcenter Share

Con Teamcenter Share, OX Origin colabora sin esfuerzo con clientes de todo el mundo. Esta plataforma basada en la nube facilita el intercambio seguro de archivos, modelos y resultados de simulación. Se pueden asignar permisos para garantizar la seguridad de los datos. A continuación, los clientes pueden participar activamente en el procesamiento, modelado y simulación de los datos, al tiempo que proporcionan información y los ajustes deseados.

Más allá de la colaboración, Teamcenter Share sirve de eje central para almacenar y gestionar datos y agilizar las tareas y actividades de los clientes. Según Ciobanu, “nos hace la vida más fácil y nos ayuda a gestionar las tareas y actividades de los clientes con los que trabajamos”.

Potenciar el futuro del espacio

De cara al futuro, OX Origin se ha comprometido a potenciar las nuevas empresas de la industria espacial. Su objetivo inmediato es dotar a las empresas emergentes de las herramientas y los conocimientos necesarios para prosperar. Animan a otros a aprovechar recursos como los programas Solid Edge for Startups de Siemens.

El viaje de OX Origin no se limita a su éxito, sino que pretende llevar a toda la industria espacial a nuevas cotas. Su dedicación a la innovación, la colaboración y las soluciones de software avanzadas de Siemens les está acercando a su objetivo de permitir a la humanidad alcanzar las estrellas.

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