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”.

Red Bull Ford Powertrains persigue el futuro sostenible del automovilismo con Siemens Xcelerator

  • Red Bull Ford Powertrains está utilizando la cartera de software industrial Xcelerator de Siemens para desarrollar una nueva unidad de potencia híbrida para la temporada de carreras 2026.
  • Las especificaciones de la unidad de potencia híbrida para la temporada 2026 requieren un reparto más equilibrado entre el motor de combustión interna (ICE) y la energía eléctrica.

Siemens Digital Industries Software ha anunciado hoy que Red Bull Ford Powertrains ha aprovechado la cartera de software industrial Siemens Xcelerator para desarrollar rápidamente la nueva generación de unidades de potencia híbridas ICE/eléctricas para la temporada de Fórmula 1 2026.

Para la temporada 2026, Red Bull Ford Powertrains construirá unidades de potencia para los equipos Oracle Red Bull Racing y Scuderia Alpha Tauri F1 y será uno de los seis únicos fabricantes que suministrarán unidades de potencia para la serie F1. Desde el anuncio de su intención en 2021, Red Bull Ford Powertrains se ha fijado el ambicioso objetivo de desarrollar desde cero unidades de potencia de alta velocidad sostenibles con las especificaciones de 2026, cumpliendo al mismo tiempo las nuevas especificaciones de la F1. Como cualquier start-up, Red Bull Ford Powertrains está abriendo nuevos caminos con cada diseño de componentes, especialmente dada la falta de datos históricos, en el extremadamente secreto mundo del desarrollo de unidades de potencia.

Ben Hodgkinson, Director Técnico de Red Bull Powertrains Ltd, ha declarado: “Siemens Xcelerator es la columna vertebral digital de nuestro proceso de diseño y fabricación, ya que nos permite realizar simultáneamente cientos de evoluciones rápidas de diseño en un gran equipo de reciente creación, garantizando que cada diseñador tenga visibilidad y conocimiento de lo que están haciendo sus colegas”.

“Es especialmente difícil porque no tenemos el lujo de disponer de datos históricos; cada componente, hasta las tuercas y tornillos del motor, tiene que modelarse desde cero. Esto significa que la calidad del diseño y la facilidad de uso de NX de Siemens, combinado con la colaboración y la gestión del ciclo de vida con Teamcenter, es un factor crítico para el éxito.”

Además del software NX™ de Siemens para la ingeniería de producto y el software Teamcenter® para la gestión del ciclo de vida del producto (PLM), el equipo Red Bull Ford Powertrains aprovecha las capacidades de simulación y prueba del software Simcenter™ STAR-CCM+™ de Siemens para ayudar con el diseño y la validación en todo el proyecto.

“La industria del automovilismo está persiguiendo agresivamente un futuro más limpio y sostenible que requiere una reinvención radical de cómo los equipos y proveedores abordan todos los aspectos de sus actividades de desarrollo. Aprovechando los beneficios de la transformación digital, que se consiguen mediante el uso de Siemens Xcelerator, podemos ayudar a los socios del deporte del motor en su descubrimiento, invención y, en última instancia, entrega de nuevas soluciones más limpias en la pista, donde el caucho se encuentra con la carretera, en escalas de tiempo que antes se consideraban inalcanzables”, dijo Robert Jones, vicepresidente ejecutivo de ventas globales y éxito del cliente de Siemens Digital Industries Software. “Estamos encantados de desempeñar un papel en el éxito del equipo Red Bull Ford Powertrains en la consecución de su objetivo de llevar una mayor sostenibilidad a los deportes de motor y cumplir con los requisitos de rendimiento libre de carbono fósil, un mayor uso de la energía eléctrica y la recuperación de energía para la temporada de carreras 2026.”

Siemens Digital Industries Software ayuda a organizaciones de todos los tamaños a transformarse digitalmente utilizando software, hardware y servicios de la plataforma empresarial Siemens Xcelerator. El software de Siemens y el gemelo digital integral permiten a las empresas optimizar sus procesos de diseño, ingeniería y fabricación para convertir las ideas de hoy en los productos sostenibles del futuro. Desde chips hasta sistemas completos, desde productos hasta procesos, en todos los sectores. Siemens Digital Industries Software: aceleración de la transformación.

Siemens Digital Industries (DI) es líder en innovación en automatización y digitalización. En estrecha colaboración con socios y clientes, DI impulsa la transformación digital en las industrias de procesos y discretas. Con su cartera Digital Enterprise, DI ofrece a empresas de todos los tamaños un conjunto integral de productos, soluciones y servicios para integrar y digitalizar toda la cadena de valor. Optimizada para las necesidades específicas de cada industria, la cartera única de DI ayuda a los clientes a lograr una mayor productividad y flexibilidad. DI añade constantemente innovaciones a su cartera para integrar tecnologías futuras de vanguardia. Siemens Digital Industries tiene su sede mundial en Nuremberg (Alemania) y cuenta con unos 76.000 empleados en todo el mundo.

Siemens AG (Berlín y Múnich) es una empresa tecnológica líder centrada en la industria, las infraestructuras, el transporte y la sanidad. Desde fábricas más eficientes en el uso de los recursos, cadenas de suministro resistentes y edificios y redes más inteligentes, hasta transportes más limpios y confortables y asistencia sanitaria avanzada, la empresa crea tecnología con un propósito que añade valor real para los clientes. Al combinar los mundos real y digital, Siemens capacita a sus clientes para transformar sus industrias y mercados, ayudándoles a transformar el día a día de miles de millones de personas. Siemens también posee una participación mayoritaria en la empresa que cotiza en bolsa Siemens Healthineers, un proveedor de tecnología médica líder mundial que está dando forma al futuro de la asistencia sanitaria.

LOS ESCÁNERES CREAFORM 3D AYUDARON A FORD A RESTAURAR LA ESTACIÓN CENTRAL DE MICHIGAN

Producto: Creaform 3D
Industria: Arquitectura

En 2018, Ford adquirió el centenario edificio, aspirando a restaurarlo para devolverle su antiguo esplendor. La mejora también incluye planes para utilizar el lugar como un nuevo distrito de innovación en movilidad y como centro para el desarrollo de los vehículos autónomos de Ford.

Sin embargo, el paso del tiempo ha hecho mella en el edificio y muchos elementos arquitectónicos han quedado irreconocibles o incluso han desaparecido por completo. Para complicar aún más las cosas, el edificio es tan antiguo que no se pueden encontrar sus planos arquitectónicos originales.

Desafíos para el equipo de restauración
Para resolver los problemas del camino y completar con éxito este proyecto de restauración único, había dos tareas esenciales: encontrar al socio adecuado y utilizar la tecnología adecuada. Gracias a la valiosa ayuda de Computer Aided Technology (CATI) y a sus soluciones de escaneado 3D mundialmente conocidas, Ford ha podido avanzar en el proyecto y superar las fases preliminares de restauración.

Todo empieza con el socio adecuado
Para obtener ayuda en la restauración de los componentes del techo y las ventanas, Ford recurrió a CATI, cuya experiencia, capacidad de resolución de problemas y apoyo continuo hicieron posible superar los retos a medida que iban surgiendo. Gracias a la experiencia y los conocimientos de su equipo, pudieron considerar varios enfoques para resolver los problemas; los expertos en ingeniería y fabricación de CATI pudieron entonces elegir las soluciones adecuadas y aplicarlas con eficacia.

La capacidad de respuesta del equipo y la flexibilidad de su forma de trabajar se tradujeron en tiempos de respuesta más rápidos en términos de control de calidad e ingeniería inversa, algo que Ford valoró muy positivamente. Esta relación estratégica con CATI y su selección de tecnología probada en el mercado contribuyeron al éxito de Ford en este titánico proyecto.

Nueva tecnología para reconstruir la antigua estación de tren
Los arquitectos que diseñaron la estación de estilo Beaux-Arts también habían trabajado en la Grand Central Terminal de Nueva York. Por eso, en sus días de gloria, el edificio era rico en elementos arquitectónicos que ahora están dañados o han desaparecido parcialmente. Para garantizar la precisión histórica en la recreación de algunas de sus piezas arquitectónicas originales, el equipo de restauración necesitaba poder reproducir el nivel de detalle adecuado.

Los escáneres 3D de Creaform ayudan a convertir diseños intrincados en datos 3D utilizables. Con el MetraSCAN 3D y sus 15 secciones transversales, los expertos en restauración pudieron medir hasta el más mínimo detalle, digitalizar las partes dañadas del edificio y cargarlas en un software donde pudieron repararlas digitalmente. Los archivos digitalizados se utilizaron así para recrear las piezas físicas que faltaban en su forma original.

En resumen, la tecnología de escaneado 3D hizo más rápido y preciso el proceso de restauración, que permite a los ingenieros tomar medidas y capturar información que habría sido imposible obtener con los métodos tradicionales.

La conservación del patrimonio es el encuentro entre los objetos antiguos y las nuevas tecnologías
Preservar el patrimonio cultural es una tarea delicada que suele implicar ingeniería inversa, es decir, el proceso de reconstruir un objeto físico como modelo 3D para recuperar la intención de su diseño. Dado que los modelos de diseño asistido por ordenador (CAD) o los planos suelen ser difíciles de encontrar o ya no están disponibles, los archiveros y gestores del patrimonio deben utilizar tecnologías modernas para recuperar datos 3D y recrear modelos 3D.

Herramientas y software de escaneado 3D de alta resolución, versátiles, fáciles de usar y rápidos, como MetraSCAN 3D y VXModel, son las soluciones preferidas para escanear eficazmente los elementos decorativos de un diseño arquitectónico y crear digitalmente modelos 3D con la máxima calidad y realismo para restaurarlos.

Un símbolo histórico devuelto a la vida
Ford deseaba marcar la diferencia en su comunidad creando puestos de trabajo y restaurando el antiguo esplendor de un símbolo de innovación del pasado. Para ello, la empresa automovilística se asoció con expertos de CATI que emplearon las soluciones de escaneado 3D de Creaform. Esta nueva generación de tecnologías se utilizó para recrear detalles arquitectónicos perdidos por la exposición y el vandalismo.

La tecnología moderna ha ayudado a restaurar una estación de tren antaño icónica que se había convertido en una famosa ruina urbana, transformándola en un nuevo centro de innovación donde se desarrollarán y desplegarán las tecnologías del futuro. Creaform se enorgullece de haber contribuido, a través de su valioso socio CATI, a este esfuerzo de restauración y a la realización de las visionarias ideas de Ford.

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