Kevin Tallio, ingeniero de Ford Motor Co., muestra una serie de aros hechos con arena endurecida y declara que el objeto —un molde para una nueva parte de motor, una cabeza de cilindro— era imposible de producir hasta hace poco.
Tallio, desarrollador sénior de motores de Ford, forma parte de una revolución en el diseño de vehículos que se ha propagado a la industria automotriz. Los avances en la ingeniería asistida por computadoras y las grandes inversiones para potenciar las computadoras les han brindado a los fabricantes nuevas herramientas para crear diseños y la capacidad de probar sus ideas en una fracción del tiempo y a un costo mucho menor que antes.
El resultado es que muchas más ideas de diseño se están concibiendo y probando, y las mejores son adoptadas con rapidez, ayudando a los fabricantes a mejorar la eficiencia en el uso del combustible y el
desempeño de los automóviles, camiones, autobuses y motocicletas. “Este nuevo proceso nos está permitiendo innovar mucho”, afirma Nand Kochhar, director técnico ejecutivo de ingeniería asistida por computadoras de Ford.
Las automotrices están usando computadoras para evaluar decenas de posibilidades de diseño en el tiempo que antes demoraba producir un prototipo.
El tiempo y los altos costos que implicaban desarrollar partes nuevas desalentaban a los fabricantes de considerar muchos diseños innovadores que pudieran ofrecer pequeñas mejoras en la economía de combustible.
Actualmente, la parte se crea en una simulación por computadora que encontró el diseño más eficiente posible.
Luego los ingenieros modifican el diseño según limitaciones de manufactura y lo prueban en modelos virtuales basados en décadas de datos sobre el proceso. Posteriormente, Ford crea el modelo para fabricar una parte real que pudiera ser adosada a un motor para realizar más pruebas.
Todo el proceso lleva días en lugar de meses y cuesta miles de dólares en lugar de millones. “Es como un paracaídas para nuestras ideas”, reconoce Tallio.
La exigencia del gobierno de Estados Unidos de una mayor eficiencia en el uso de combustible está impulsando los esfuerzos de las automotrices para que sus procesos de diseño se vuelvan más eficientes. Las nuevas normas requieren que los autos y camiones nuevos tengan cerca del doble de la eficiencia energética actual para 2025. Por eso, los fabricantes están invirtiendo miles de millones de dólares para reducir el peso de sus vehículos, volverlos más aerodinámicos y mejorar la eficiencia de sus motores.
Las automotrices vienen hablando desde 2000 de dejar de lado los prototipos físicos a medida que mejoran las simulaciones por computadora de condiciones reales. Pero la brecha entre lo digital y lo real resultó mayor de la prevista. Se necesitaba reunir y procesar muchos más datos antes de que las partes pudieran ser diseñadas y probadas digitalmente en forma confiable.
El proceso se aceleró en los últimos cuatro o cinco años. Décadas de datos sobre costos, desempeño y seguridad de varios materiales y diseños fueron digitalizados para ser ponderados por los programas de diseño.
Hoy, un vehículo puede ser fabricado, atravesar bancos de nieve, arrancar en condiciones gélidas o calurosas y chocar una y otra vez, todo dentro de una amplia red de computadoras. Para eso, las automotrices han hecho fuertes inversiones en informática.
En tanto, el software avanzado les está dando a los fabricantes un nuevo universo de diseños eficientes basados en grandes cantidades de datos, con formas que los ingenieros difícilmente podrían imaginar.
Altair Engineering Inc. les vende software de diseño a las mayores automotrices del mundo. El software suele incluir diseños elaborados, alargados y asimétricos que luego deben ser alterados para obtener algo que se pueda fabricar con más facilidad y sea compatible con el resto del diseño de un vehículo.
