Mes: abril 2023

La construcción de una fábrica de automóviles es uno de los proyectos de diseño más complejos y costosos que se puedan imaginar. La fábrica en sí es una máquina gigante en la que miles de trabajadores humanos, robots y artefactos deben moverse en un ballet perfectamente coreografiado para convertir 30 000 piezas individuales en un automóvil, a una velocidad de un automóvil por minuto. Antes de que comience la construcción de la fábrica, miles de ingenieros dibujan millones de dibujos CAD y se reúnen durante miles de horas. Peor aún, saben que ninguna cantidad de planificación evitará una larga lista de errores una vez que la fábrica finalmente abra, lo que puede resultar en pérdidas de millones de dólares todos los días hasta que se resuelvan los errores.

Al menos, así es como solía funcionar.

Todo esto está a punto de cambiar gracias a la primera fábrica virtual del mundo, un gemelo digital perfecto de la futura planta de 400 hectáreas de BMW en Debrecen, Hungría, que según se informa producirá alrededor de 150.000 vehículos cada año cuando se inaugure en 2025.

Ross Krambergar y Rev Lebaredian explicaron exactamente cómo funcionaría esto, durante una reciente entrevista en video. Krambergar, que ejecuta simulaciones geométricas para la puesta en marcha virtual en BMW, ha pasado los últimos dos años creando una versión completamente digital de la fábrica de Hungría con Lebaredian, quien es vicepresidente de Omniverse y tecnología de simulación en Nvidia. Nvidia, una empresa con sede en Santa Clara conocida principalmente por fabricar tarjetas gráficas para juegos y crear magia con tecnología de inteligencia artificial, ha estado desarrollando Omniverse durante años. Es un metaverso diseñado a medida para que las empresas planifiquen y optimicen procesos industriales que pueden ahorrarles millones de dólares. En otras palabras, es el polo opuesto del patio de juegos sin sentido de Mark Zuckerberg para niños tristes sin torso.

“Uno de los mayores problemas que tienen [las empresas industriales] es que en realidad no pueden ver si su fábrica va a funcionar hasta que la hayan construido”, dice Lebaredian. Al convertir los diseños en algo que se puede simular y ejecutar dentro de una computadora, compañías como BMW tienen la oportunidad de probar cosas digitalmente antes de crearlas en el mundo físico. Esto significa que pueden ahorrarse muchos dolores de cabeza y dinero al detectar miles de problemas potenciales antes de colocar un ladrillo.

MAS QUE UN JUEGO
Omniverse es como un videojuego extremadamente complejo que existe continuamente en la nube, muy parecido a Grand Theft Auto Online, pero sin las armas, las persecuciones policiales y las strippers. En Omniverse, todo lo que existe en el mundo real tiene una contraparte en 3D que actúa exactamente como su versión física. Un robot es sólido, tiene articulaciones reales, se ve afectado por la gravedad y, de hecho, puede programarse para realizar tareas. Puede tomar una tuerca y atornillarla al chasis de un automóvil, puede chocar con un estante de herramientas o, si no se coloca correctamente, puede aplastar accidentalmente a un trabajador humano en la cabeza.

BMW exploró por primera vez el software de hermanamiento digital cuando se asoció con Unreal Engine para construir fábricas 3D hace un par de años. “Antes de conocer a la gente de Omniverse, estábamos planeando la fábrica de Electric Mini en Oxford, Inglaterra. Una de las cosas que queríamos hacer era tratar de visualizar cómo se superponen todos los diferentes planes”, dice Krambergar. Explicó que durante la planificación, BMW tiene «congelaciones de diseño», un proceso en el que todos los involucrados en una parte específica de la fábrica se reúnen en una sala para asegurarse de que cada elemento del proceso funcione antes de pasar al diseño y aprobación de otra parte de la fábrica. la fábrica. Según Krambergar, estas conversaciones son casi imposibles de tener sin usar modelos 3D.

El software de Unreal Engine no era del todo adecuado para simular una fábrica del mundo real con miles de millones de parámetros en juego. Un motor de juego solo requiere que los desarrolladores creen modelos 3D en un programa como Maya, pinten algunas texturas en ellos, configuren la iluminación y luego agreguen algo de programación. Para comprender completamente cómo podría comportarse una fábrica, los diseñadores deben usar programas de software que puedan planificar con precisión todos los elementos necesarios, desde los sistemas eléctricos y la robótica hasta las herramientas, la logística e incluso el análisis del flujo de trabajo humano, que mide cómo se mueve un trabajador y dónde están las herramientas y deben estar las piezas para realizar una tarea de manera eficiente.

Cuando BWM se asoció con Nvidia, encontró un socio capaz de esa complejidad. Omniverse permite a BMW conectar sus complejas bases de datos de diseño en una gigantesca base de datos: una fábrica viviente en la nube, por así decirlo. Esto permite que todos vean en tiempo real lo que está pasando con el trabajo de los demás. Por ejemplo, si un planificador de herramientas necesita colocar una herramienta adicional en algún lugar de la línea de ensamblaje, puede ver dónde está todo y todos los demás pueden ver dónde aparece la nueva herramienta en la fábrica virtual de Omniverse.

Krambergar dice que los resultados son nada menos que fenomenales cuando se trata de acelerar el trabajo en equipo. Señala: «Uno de los planificadores me dijo que una congelación de diseño que normalmente puede demorar hasta tres días ahora solo tomó una hora». Esto sucede porque ver todo lo que sucede en tiempo real directamente en su navegador web hace que todos entiendan las cosas de manera intuitiva (por cierto, BMW no usa auriculares VR, solo navegadores web donde el mundo 3D también se transmite desde la nube). El efecto, dice Krambergar, es que los diseñadores tienen mucho más tiempo para cumplir cómodamente con los plazos, lo que genera mucha menos presión y un trabajo mucho mejor.

PLANCHANDO LOS PROBLEMAS
La interacción visual en tiempo real, donde todo se coordina en un solo modelo, conduce automáticamente a una detección más rápida de posibles problemas, dice Lebaredian. “Todos los ingenieros pueden analizarlo como si estuvieran juntos en el lugar físico real, e intuitivamente pueden ver que las cosas están en conflicto y solucionarlas allí mismo”.

Un ejemplo reciente sucedió en la antigua fábrica de BMW en Munich el año pasado. Lebaredian explica que hizo un recorrido por el edificio de 100 años. Cuando llegó a una sección de la fábrica donde enormes robots sueldan detrás de una cerca de tela metálica, vio una pasarela metálica sobre ellos. Le preguntó a los empleados de BMW cómo se aseguraban de que los brazos gigantes no golpearan el puente.

Antes, obtener una respuesta habría requerido que el fabricante de los robots viniera a la fábrica, colocara los robots y probara cuidadosamente su programación con los ingenieros de BMW para asegurarse de que los brazos del robot no golpearan la pasarela o cualquier otra cosa a su alrededor. Ese proceso podría llevar días. Usando Omniverse, BMW pudo colocar los robots dentro de la fábrica, hacerlos funcionar como si fueran reales e inmediatamente vio que habrían destruido la pasarela si hubieran usado el programa de soldadura original. Para solucionarlo, modificaron la programación y, así, les ahorró días de dolores de cabeza: los robots se instalaron con precisión y estaban listos para funcionar de inmediato.

“Una vez que te comprometes a poner [los robots] en el mundo real, es costoso y cualquier retraso o problema termina costándote millones y millones de dólares”, dice Lebaredian. Krambergar dice que es importante detectar temprano estos percances en el diseño de la fábrica porque generalmente son fáciles de solucionar. Si no los atrapa en el Omniverso, perderá mucho dinero. “Cuando cerramos durante dos semanas, son dos semanas en las que no estamos ganando dinero alguno. Y son dos semanas en las que no podemos recuperar ese tiempo”. Cada minuto que no están construyendo un auto, ese es el precio de un auto perdido, dice, porque las plantas escupen un auto cada minuto.

Sin embargo, la verdadera prueba para Omniverse está ocurriendo ahora con su nueva planta húngara, la primera que se ve afectada por un verdadero gemelo digital. También será la primera vez que todos los equipos de BMW podrán utilizar el gemelo digital después de un largo período de pruebas beta. En los próximos meses, BMW y Nvidia planean seguir agregando nuevas capacidades, como las simulaciones de trabajadores humanos reales que trabajan y recorren la planta como lo harían sus contrapartes del mundo real.

Eventualmente, la fábrica de gemelos digitales de BMW se expandirá más allá de su función de diseñar y probar fábricas antes de que entren en funcionamiento. El objetivo es crear un flujo de trabajo simplificado donde cualquier cambio en la fábrica física actualizará la fábrica virtual y donde cualquier cambio en la fábrica virtual actualizará las bases de datos 3D utilizadas por los equipos de diseño de BMW. Una vez que tengan todas esas capas en su lugar, Lebaredian dice que la próxima frontera es integrar Omniverse con inteligencia artificial que ayudará a optimizar el mundo físico.

Un YouTuber ha compartido un video muy divertido en el que cambia las ruedas de un Tesla Model 3 con ruedas de 10 pies de un buggy, y los resultados son alucinantes. Incluso logra volcar el auto y conducirlo boca abajo.

Si no ha visto el canal de YouTube, WhistlinDiesel , se ha perdido una gran acción y comedia gratuitas en el sitio de redes sociales. El canal comenzó en 2015 pero ha ganado fama por su contenido extravagante.

Hace unos meses, el anfitrión, Cody Detwiler, demostró los efectos de volar un helicóptero en interiores. Esto debería darle una idea lo suficientemente buena sobre la escala de la locura que se muestra en el sitio. Entonces, el automóvil con ruedas de buggy puede parecer un paso por debajo de sus esfuerzos anteriores, pero los resultados son divertidísimos.

¿Qué tan bueno es un Tesla?
Detwiler dice al comienzo de su video que todos los fabricantes de automóviles están compitiendo para construir autos eléctricos. Esto significaría que se trata de una tecnología fascinante que se está desarrollando frente a nuestros propios ojos, y él quiere probar qué tan buena es.

¿Qué mejor representante para los autos eléctricos que el Tesla de Elon Musk, que ha logrado ventas récord en múltiples mercados? En lugar de hacer un choque o una prueba de velocidad, Detwiler usa sus propios parámetros para probar el vehículo y, en múltiples ocasiones, se refiere a las afirmaciones que Tesla ha hecho sobre sus autos.

Por ejemplo, el hecho de que los coches eléctricos se consideren no contaminantes ya que funcionan con electricidad. Sin embargo, es extremadamente importante que la electricidad también se genere a partir de una fuente renovable para que sea realmente verde. Eso es algo de lo que muy pocos fabricantes de automóviles hablan.

A la mitad del video, Detwiler llega a la parte más interesante de deshacerse de las ruedas convencionales de Tesla y reemplazarlas con las de un buggy. Si ha visto videos anteriores en el canal, verá que Detwiler ha probado este concepto en otros autos antes, por lo que no es inusual que lo haga.

Además de pasar por encima de un Ferrari, lo que también logra hacer esta vez es voltear el vehículo eléctrico y conducirlo boca abajo. Hace unos minutos muy divertidos en el video antes de que decidiera voltearlo y conducir su Tesla modificado normalmente nuevamente.

Interesting Engineering le ha traído previamente algunas modificaciones interesantes que hacen que los Tesla sean más rápidos y mejores. Sin embargo, nada ha sido tan divertido antes.

Si bien los sensores internos de un automóvil pueden identificar rápidamente problemas mecánicos específicos, algunos son un poco más desafiantes. Mediante el uso de módulos integrados para escucharlos, el sistema V2M está diseñado para detectar esos otros.

Una empresa de tecnología con sede en Delaware, V2M utiliza su amplio conocimiento científico en diagnósticos de sonido y automotrices. La compañía ha creado una forma novedosa al examinar los sonidos típicos de las fallas reales de los automóviles. El dispositivo escucha los ruidos provenientes del automóvil para identificar fallas.

V2M , que actualmente está en desarrollo por una empresa con el mismo nombre, se compone de dos módulos de detección electroacústica que se colocan en la parte delantera y trasera del automóvil, respectivamente, así como una unidad de control que se encuentra en el medio.

El sistema monitorea y registra continuamente los ruidos operativos del vehículo usando este hardware. Las grabaciones analógicas se transforman en señales digitales y se envían a un servidor en línea para que los analicen los algoritmos basados ​​en IA . Una aplicación y un tablero accesible en línea alertan al propietario y/o al mecánico del automóvil si se encuentra algún problema.

Además, las alertas pueden transmitirse a los administradores de flotas, los fabricantes de vehículos y el sistema de diagnóstico a bordo del automóvil. El concepto detrás de V2M, que significa «vehículo a mantenimiento», es que el mantenimiento necesario se puede realizar lo antes posible antes de que se requieran reparaciones más complicadas.

Ahora, el sistema puede distinguir entre los ruidos producidos por rodamientos de rueda problemáticos, rodillos de sincronización, ralentí y de tensión y juntas homocinéticas. Los diseñadores ahora están identificando los sonidos relacionados con los problemas de suspensión.

V2M es un sistema prototipo que se ha instalado en un sedán Tesla. Está diseñado para ser utilizado tanto en automóviles de combustión interna como eléctricos. Para junio, se planea tener una versión que esté lista para el mercado.