2022 Marzo La segunda semana Recomendación de WBM News - Tendencia flexible - ¿Será esta la nueva normalidad?

¿Será esta la nueva normalidad? La fabricación de automóviles está siendo redefinida por disruptores EV nativos digitales, como explica Juliet Elliot

La fabricación de automóviles, tal como la conocemos, está al borde de su mayor cambio desde las líneas de montaje de Henry Ford y, como industria, no nos estamos adaptando lo suficientemente rápido. Esa es la conclusión de un trabajo de investigación de la industria encargado por la división de Inteligencia de Manufactura de Hexagon, titulado El pivote del vehículo eléctrico: por qué la fabricación inteligente, no la escala, puede ser la clave del éxito.

Estas importantes fuerzas disruptivas están ingresando a este espacio desde una variedad de áreas inesperadas, con gigantes de la electrónica de consumo como Apple, Sony y Foxconn lanzando su sombrero al ring del desarrollo de vehículos eléctricos. Luego, por supuesto, están las estrellas nativas digitales de la industria de los vehículos eléctricos, como Tesla y la start-up "unicornio" de vehículos eléctricos del Reino Unido, Arrival, que ofrecen productos innovadores, respaldados por un replanteamiento más fundamental del desarrollo y la fabricación. , o la llamada fabricación inteligente.

Desbloquear los avances que los enfoques de fabricación inteligente pueden aportar a la introducción de nuevos productos automotrices se considera cada vez más crucial para subir de nivel a los fabricantes de automóviles a medida que avanzan nuevos jugadores. Lucid Motors revisó cómo se diseñan sus motores y sistemas de transmisión al comprimir los equipos previamente aislados en uno solo. Al analizar la unidad como un solo sistema y combinar el talento de ingeniería en todas las disciplinas, la empresa creó quizás las unidades más pequeñas, livianas y eficientes del mercado. Su unidad motriz compacta de 73 kg y 500 kW combina un motor, transmisión con diferencial e inversor para producir un rendimiento líder en el mercado. Más allá del desarrollo, Arrival es pionera en la producción de componentes integrados verticalmente y el ensamblaje robótico para realizar microfábricas altamente automatizadas, el polo opuesto de las líneas de producción tradicionales.

A pesar de esto, la encuesta de la industria de Hexagon a 416 profesionales automotrices globales ha revelado que la mayoría de los fabricantes tradicionales no ven a compañías como esta como una amenaza, y solo el 8 por ciento cree que las compañías puramente de vehículos eléctricos pueden ganar una participación de mercado significativa. Antes del anuncio de las inminentes prohibiciones regulatorias de vehículos con motores de combustión interna (ICE), los fabricantes más exitosos confiarían en las economías de escala para mantener los costos bajos, pero esto está cambiando rápidamente.

Para tener éxito en los mercados automotrices del mañana, las empresas deberán invertir en procesos de fabricación más eficientes que respondan mejor a los cambios en las tecnologías disponibles y las demandas del mercado. Las empresas modernas de vehículos eléctricos tienen la libertad y la previsión de prepararse para estos cambios con anticipación, lo que les permite dominar las conversaciones, y pronto sectores completos, con sus procesos de fabricación más dinámicos.

Por un lado, están demostrando el valor de la creación de prototipos virtuales a medida que se reducen los ciclos de innovación. Reducir el tiempo desde el diseño hasta la producción es clave para seguir siendo competitivo, y los enfoques intensivos en simulación ayudan a reducir los costos de los vehículos y permiten la eficiencia, al tiempo que anticipan y eliminan posibles defectos antes para evitar costos y demoras. Un gran ejemplo es Valeo, que colaboró ​​con Hexagon para desarrollar una nueva unidad de accionamiento eléctrico. Usando el software Romax de este último, sus ingenieros pudieron explorar rápidamente muchos conceptos diferentes para hacer un uso óptimo de los componentes existentes. El resultado fue un mecanismo de transmisión por correa galardonado que redujo los costos, con un diseño modular ahora patentado que se adapta a múltiples aplicaciones, desde e-scooters y e-bikes hasta vehículos de pasajeros. Este enfoque redujo el tiempo de desarrollo en 7-9 meses y redujo el tiempo de comercialización del Citroen AMI One de 24 meses a 18 meses.

Cada vez más empresas están siguiendo la ruta de Valeo, porque el hecho es que la 'nueva normalidad' de la fabricación de automóviles son ciclos de desarrollo más cortos, y el aumento del uso de la simulación al servicio de equipos interdisciplinarios es donde comienza. El eslabón perdido para muchos fabricantes es crear mejores gemelos digitales para poder anticipar los resultados de producción, reducir las conjeturas para garantizar la calidad y minimizar los desperdicios y las ineficiencias. Existe una posibilidad significativa de que los grandes gigantes de la tecnología de consumo puedan lograr esto más rápido en el nuevo mercado de vehículos eléctricos.

Las corporaciones de tecnología de consumo proporcionan o integran muchos de los componentes electrónicos y de software de un EV internamente y están acostumbradas a operar en ciclos rápidos de innovación. Tienen más experiencia en el empleo de procesos de fabricación inteligente que aplican análisis de datos, aprendizaje automático o computación en la nube, además de ser más ágiles para responder a las necesidades regulatorias y de los consumidores. Los 'nativos digitales' están por delante de los fabricantes de automóviles convencionales tecnológicamente, pero también culturalmente en su voluntad de cambiar de estrategia o probar nuevos enfoques. La adopción de principios de fabricación inteligente debería ser una prioridad en el desarrollo de la estrategia de cualquier fabricante de automóviles si quiere mantenerse al día con los fabricantes de vehículos eléctricos nativos digitales.

Esta nueva generación de fabricantes de automóviles está causando sensación en lo que ha sido una revolución muy reciente e inesperada, impulsada por su capacidad para atraer inversiones para impulsar las costosas etapas iniciales de desarrollo de productos. La consolidación de datos y cerebros de diseño, ingeniería y fabricación es clave para ofrecer un producto rentable y de bajo consumo.

Foxconn ahora pasó formalmente de los teléfonos inteligentes a los vehículos eléctricos y, a fines de 2020, anunció un nuevo ecosistema de vehículos eléctricos, como se describe en el informe técnico de Hexagon: "Foxconn se ha posicionado durante los últimos 18 meses para ser un recurso importante para la industria automotriz. Foxconn ha construyó una plataforma abierta de software y hardware para desarrollar vehículos eléctricos llamada MIH y ha atraído a 1400 empresas a su ecosistema desde que anunció la plataforma en noviembre de 2020".

Esta es una verdadera declaración de intenciones e indicativa de la brecha cada vez menor entre las industrias automotriz y electrónica. Foxconn no está solo, como continúa el libro blanco: "La intención de Huawei es ser conocida como una combinación de Bosch e Intel de China, y ser omnipresente en toda la industria automotriz".

Pero los desafíos de los fabricantes de automóviles para salir adelante en el orden mundial de los vehículos eléctricos son tanto internos como externos. La necesidad de hacer que los vehículos eléctricos sean más asequibles con los volúmenes de pedidos actuales, junto con ofrecer más opciones o 'automóviles a pedido' significa que las líneas de fabricación tradicionales de alto volumen deben ser reemplazadas por una fabricación más ágil, basada en la velocidad de comercialización y posiblemente renunciando el modelo justo a tiempo para siempre. El desafío para los titulares es hacerlo y, al mismo tiempo, lograr los márgenes de beneficio requeridos.

Un gran ejemplo que refleja esta flexibilidad es Škoda Auto, que colaboró ​​con Hexagon para reducir el tiempo necesario para programar la inspección robótica de varios días a solo cuatro horas, utilizando una nueva generación de software de control y programación robótica. El software HxGN Robotic Automation permite a los fabricantes equipar fábricas totalmente nuevas o modernizar líneas de producción existentes con inspección autónoma. Abre la puerta a Industry 4.0 mediante el diseño inteligente de rutinas de inspección óptimas para nuevos componentes de vehículos, como puertas, una tarea que normalmente requiere una gran cantidad de atención por parte de un profesional de metrología y robótica, en un solo paso. Actualmente, Škoda Auto utiliza el software para implementar celdas de inspección de calidad más rápido en la línea de producción, de modo que puedan estar listas y esperando para recopilar datos vitales de calidad y producción tan pronto como un nuevo vehículo entre en producción.

Este ejemplo se refiere a la integración de los procesos tradicionales de Quality Room en las líneas de producción. La transformación actual en la industria automotriz exige la integración vertical de los procesos de fabricación desde el desarrollo del producto hasta la inspección final, pero esto no es fácil y requiere un cambio cultural y organizacional para igualar las inversiones en tecnología.

Keith Perrin, director sénior de transformación digital de la división de inteligencia de fabricación de Hexagon, explica: "El ecosistema está cambiando a un ritmo rápido. Para empezar, ahora se les pide a los proveedores un conjunto diferente de habilidades. Se les pide que participen en un proceso más integrado verticalmente, que involucra ideas más ágiles, como la mejora continua y la implementación continua.

"Bajo los nuevos procesos, si alguien en la planta encuentra un problema, lo soluciona allí mismo, involucrando a un equipo vertical para solucionarlo según sea necesario. Una solución se integra y se implementa lo antes posible. Tradicionalmente, lo que habría sucedido si se hubiera planteado un problema y se pasara entre los departamentos para identificar, diseñar, aprobar, probar e implementar una solución. Dependiendo del problema, podría haber tomado días, semanas o meses para resolverse. todavía está sucediendo, pero los nuevos jugadores lo están haciendo de una manera mucho más dinámica y, a menudo, automatizada.

"Ahora el equipo se reúne para abordar pragmáticamente una solución, casi allí mismo. En lugar de pasar por diferentes grupos de personas, impulsar un problema a través de un proceso, es más probable que ese grupo de personas sea un equipo más integrado verticalmente que comprenda a todos las habilidades necesarias para una solución. Dado que ese equipo tiene la responsabilidad de hacerlo, pueden moverse mucho más rápido que los procesos más antiguos y tradicionales dictados".

Los cambios en curso en la industria automotriz representan un cambio sísmico que afectará a todos los involucrados en el sector, e incluso los gigantes que hasta ahora se consideraban demasiado grandes para fallar son superados por los nuevos y los recién llegados. Para evitar que estos nuevos competidores los tomen desprevenidos, las organizaciones de fabricación deben adoptar el futuro de los procesos de fabricación inteligente cambiando de manera proactiva sus estrategias, estructuras y "pilas tecnológicas" a lo largo del desarrollo y la fabricación de vehículos eléctricos.