La eficiencia de los vehículos definidos por software

Imagina un auto que puedas personalizar y mejorar con la misma facilidad que tu celular. Ya están aquí, y hay más modelos en camino. Los compradores de automóviles de hoy en día se enfocan en un conjunto clave de características. La comodidad, la conectividad y la seguridad eclipsan la potencia y la aceleración. El aumento de la automatización transforma la experiencia de manejo, y los avances en los sistemas de infoentretenimiento han creado nuevas formas de interacción entre pasajeros y vehículos.

La capacidad aparentemente ilimitada de personalizar nuestros dispositivos electrónicos se ha extendido al ámbito automovilístico. Ya en China, casi nueve de cada diez consumidores consideran que la conectividad es una característica importante de los vehículos. Por otra parte, los principales fabricantes de automóviles desarrollan aplicaciones personalizables que permiten a los consumidores suscribirse a funciones que quizá solo utilicen en determinadas épocas del año, como los asientos con calefacción.

Los vehículos definidos por software (SDV) abren las puertas a una gran variedad de nuevas funciones, aplicaciones y tecnologías que los fabricantes de automóviles pueden ofrecer, iincluso algunas aún no concebidas. También brindan a los fabricantes la oportunidad de replantear el enfoque de las plataformas automotrices.

La personalización de vehículos se ha centrado tradicionalmente en componentes físicos. Un modelo base incluye funciones adicionales como luces antiniebla, control de velocidad adaptativo o sistema de advertencia de cambio carril. Cada combinación posible de componentes implica un costo de diseño. Los paquetes de funciones comunes reducen esa complejidad, pero con ciertas limitaciones para el usuario. Los faros antiniebla o el sistema de advertencia de cambio carril pueden incluirse en un paquete premium que integra diversas funciones, algunas de menor utilidad, lo que obliga a elegir: Pagar más por el vehículo, elegir uno con menos funciones de las deseadas o buscar otra opción que se ajuste mejor a sus necesidades.

El paso a una arquitectura que utiliza software para controlar las funciones del vehículo permite a los fabricantes automotrices ofrecer una mayor variedad de funciones personalizadas. Las funciones deben estar presentes físicamente para que el software las habilite; esto simplifica el diseño y la fabricación al reducir la cantidad de variantes que el fabricante automotriz diseña y produce. Pueden desarrollar plataformas de nivel básico, medio y alto con distintos conjuntos de funciones potenciales.

En lugar de vender un paquete premium desde el inicio, los fabricantes automotrices pueden ofrecer funciones adicionales mediante un sistema de pago por uso en una etapa posterior. Incluso podrían ofrecer un período de prueba gratuito tras la compra del automóvil, para que los conductores y pasajeros tengan tiempo suficiente para apreciar el valor de las distintas funciones.

Con una plataforma automotriz basada en software, la complejidad que antes residía en el diseño físico del vehículo se traslada al software que lo controla. Además de distribuir la energía y los datos por todo el vehículo, elarnés de cableado debe ser capaz de activar y desactivar funciones de forma inteligente. Esta capacidad requiere el uso de piezas estandarizadas de mayor calidad en el sistema de distribución eléctrica, lo que implica un mayor costo. Sin embargo, ese costo adicional genera beneficios adicionales.

En primer lugar, el impulso hacia la conducción autónoma ha comenzado a cambiar la forma en que los fabricantes de automóviles conciben los sistemas eléctricos. Para reducir las probabilidades de falla en un sistema autónomo, los fabricantes deben incorporar un sistema de alimentación eléctrica redundante. Una vez que se alcanza ese nivel de inversión, resulta lógico sustituir las cajas de fusibles que tradicionalmente administran los circuitos del sistema eléctrico de baja tensión del vehículo por componentes electrónicos.

El uso de semiconductores para controlar el voltaje y la corriente ofrece ventajas que los fusibles no pueden igualar. Los circuitos de corriente continua de hasta 60 voltios requieren menos protecciones, ya que no representan un riesgo significativo para una persona al entrar en contacto con una conexión energizada. Como no conviene que un fusible se funda sin necesidad, estos se activan con cierto margen cuando la corriente supera un límite específico. Para integrar esta característica, los fabricantes automotrices han estandarizado sistemas de 48 voltios en lugar de sistemas de 60 voltios, comunes en circuitos de potencia media en vehículos eléctricos.

Los fabricantes de vehículos eléctricos utilizan sistemas de mayor voltaje gracias al uso de semiconductores que controlan la tensión con mayor precisión que los fusibles. Esto brinda mayor flexibilidad en el diseño de estos sistemas, ya que se puede obtener más potencia en el mismo circuito o usar uno de menor tamaño para entregar la misma potencia.

Sin embargo, aumentar la eficiencia en todos los circuitos es solo la mitad del camino. Los SDV requieren un proceso de montaje diferente para reducir el tiempo y el costo de fabricación. Para administrar este proceso con mayor eficiencia, empresas de tecnología como TE Connectivity adoptan un enfoque más modular en los ensambles eléctricos. En lugar de distribuir la energía desde una sección del arnés de cables a diversas partes del automóvil, agrupamos los componentes en unidades y utilizamos conexiones más cortas y cables tipo puente para conectarlos. Este cambio nos permite utilizar tecnologías automatizadas para conectar los módulos al resto del vehículo, lo que ayuda a los fabricantes de automóviles a simplificar el montaje.

La estandarización de las piezas de un automóvil permite a los fabricantes de componentes incorporar robótica en el ensamble de los propios módulos, lo que reduce los costos de fabricación. Gracias a conexiones bien diseñadas y simplificadas entre los módulos, los fabricantes de automóviles pueden utilizar robótica en lo métodos de ensamble del propio vehículo.

El uso de róbotica en el ensamble podría simplificar aún más las conexiones, ya que la precisión de este método elimina la necesidad de sistemas de palanca o cierres secundarios para garantizar que los conectores queden correctamente colocados.

Los vehículos definidos por software representan un cambio radical para fabricantes de automóviles, proveedores y consumidores, y abren oportunidades que la industria aún no comprende por completo. Aceptar este cambio exigirá un cambio radical de mentalidad y un compromiso constante por parte de los fabricantes de automóviles y de componentes, y los desarrolladores de software.

Cuando los automóviles pasen a estar definidos por software, los consumidores esperarán que su diseño se actualice con mayor rapidez y frecuencia. Los fabricantes de automóviles requerirán mayor agilidad.

Como proveedores con una visión amplia del mercado, las empresas de tecnología como TE Connectivity desempeñan un papel clave en el desarrollo de nuevas formas de diseñar y fabricar una nueva generación de vehículos con un nivel de personalización sin precedentes, incluso después de salir de la agencia.