Ingeniería basada en modelos en la industria del automóvil: la transformación digital definitiva

Este artículo explora cómo MBE está transformando la manera en la que se diseñan, prueban y fabrican los vehículos, y cómo esta metodología está penetrando en cada uno de los niveles de la cadena de suministro automotriz.

La ingeniería basada en modelos es una metodología que utiliza representaciones digitales o modelos para diseñar y simular sistemas complejos. Se basa en la creación de modelos que integran diferentes disciplinas de la ingeniería, como la mecánica, electrónica y software con el objetivo de representar no solo las propiedades físicas sino también el comportamiento, y las relaciones de un elemento o subsistema dentro de un sistema complejo. Esto permite a los ingenieros evaluar su rendimiento y tomar decisiones antes de la implementación física.

Mediante ingeniería basada en modelos, los ingenieros pueden crear representaciones detalladas que permiten visualizar el comportamiento del sistema bajo diversas condiciones sin necesidad de construirlo físicamente. Estos modelos permiten realizar pruebas virtuales para identificar posibles fallos o ineficiencias del sistema con el objetivo de ajustarlo y mejorarlo de forma iterativa, reduciendo significativamente el tiempo y los costes asociados a la creación de prototipos.

MBE registró sus primeros éxitos en industrias como la aeroespacial, defensa y naval, donde la complejidad de los sistemas y la gestión de múltiples variables simultáneamente son críticos. Un ejemplo emblemático es la NASA, que ha utilizado modelos avanzados para definir, simular y validar sus sistemas de vuelo antes de realizar pruebas físicas, reduciendo considerablemente los costos de desarrollo.

En el sector naval, empresas como Lockheed Martin y General Dynamics han empleado MBE para el diseño de submarinos y buques, permitiendo la integración de subsistemas mecánicos, eléctricos y de software en un entorno virtual antes de construir los primeros prototipos físicos. De manera similar, la industria de defensa se está beneficiado del uso de la ingeniería basada en modelos en la integración de sistemas, logrando una mayor interoperabilidad y reducción en los tiempos de desarrollo. Un ejemplo es el futuro avión de combate europeo FCAS.

En los últimos años, los grandes fabricantes de automóviles, han comenzado a adoptar MBE como una herramienta fundamental para afrontar los desafíos de la continuidad digital y la movilidad sostenible. Los vehículos actuales, especialmente los eléctricos y autónomos, dependen cada vez más de sistemas integrados de hardware y software que requieren una gestión más sofisticada durante el desarrollo.

Los OEM como General Motors, Ford, Toyota y Volkswagen, han encontrado en MBE una forma de optimizar el diseño de sus vehículos desde las primeras etapas conceptuales hasta la producción en serie. El uso de ingeniería basada en modelos permite a los ingenieros probar virtualmente la interacción entre diferentes subsistemas, como los motores eléctricos, los sistemas de gestión de energía y los sensores de conducción autónoma. Este enfoque reduce significativamente los tiempos de desarrollo, disminuye los costes asociados con prototipos físicos y mejora la calidad y la fiabilidad de los vehículos.

El avance de la conducción autónoma, la electrificación de vehículos y la implementación de sistemas conectados impulsan la adopción de MBE como una metodología esencial para el diseño y la producción de automóviles.

La adopción de la ingeniería basada en modelos en esta industria está revolucionando la forma en que se diseñan, prueban y fabrican los vehículos. A medida que los OEM y sus proveedores avanzan hacia la digitalización total, MBE juega un papel fundamental en la integración de sistemas complejos, la mejora de la eficiencia y la reducción de costes. Aunque la industria automotriz está en las primeras etapas de esta transformación, el potencial de MBE para mejorar la calidad y acelerar el desarrollo de vehículos innovadores es innegable.

Siempre atentos a las tendencias tecnológicas y con la misión fundacional de utilizar las metodologías, procesos y herramientas más avanzados al servicio de la mejora de la eficiencia de nuestros clientes, CT ha puesto en marcha el Centro de Excelencia de MBE con el objetivo de desplegar esta metodología en todos los ámbitos tecnológicos. Aprovechando nuestra dilatada experiencia en los sectores aeronáutico y aeroespacial estamos impulsando la aplicación de la ingeniería basada en modelos en todos los sectores con especial atención en el automotriz, en el que esta tecnología tendrá un papel relevante en un futuro cercano.