O futuro automotivo é colaborativo, digital e inteligente usando compostos

O “Futuro é Construído”?

Recentemente, ouvi um podcast do Freakonomics onde o CEO Jim Hackett discute sua visão de futuro para o apresentador da Ford Motor Co. Stephen Dubner aponta que, embora a Ford tenha zombado do arrivista do veículo elétrico (EV) em sua recente campanha "Built Ford Proud", Hackett está basicamente rastreando o futuro da Ford na venda de dados de seus clientes.




FONTE:“Nova campanha publicitária provoca emoção, leva tiro em Tesla”, Autonews.com

Dubner pressiona Hackett para defender Ford vs. Tesla. Hackett responde:


Observe que Hackett não está apenas falando sobre vender seus dados de aplicativo de crédito, ele também está tentando desenvolver tecnologia que possa vender para o Vale do Silício e outros.

No Consumer Electronics Show de 2018, a Ford apresentou sua Nuvem de Mobilidade de Transporte que supostamente apoiará o rápido desenvolvimento de serviços e aplicativos para permitir a movimentação mais eficiente de pessoas e transporte inteligente e conectado. A Ford também divulgou o que chama de C-V2X , ou a tecnologia Cellular Vehicle-to-Everything, que diz que permitirá que vários componentes e aplicativos de uma cidade compartilhem informações entre si, de veículos a pedestres e ciclistas, a toda a infraestrutura, permitindo sistemas de segurança anti-colisão, priorização de semáforos, e muito mais.

Enquanto isso, a Ford não vai mais construir sedans, mas apenas caminhões, SUVs e o Mustang , além de 16 modelos EV que prometeu revelar até 2022.

O veículo elétrico Uniti One explorará o digital tecnologia dupla (parte superior) e compósitos termoplásticos reforçados com fibra de carbono (parte inferior) em sua tentativa de redefinir os designs e a produção automotiva. FONTE:Projetos Especiais Uniti e KW.

O futuro é colaborativo, digital, inteligente usando compostos

Hoje, porém, estou assistindo ao vídeo no YouTube da startup sueca Uniti (https://www.uniti.earth/). A justaposição com a Ford não poderia ser mais dramática.


O primeiro modelo da empresa, o Uniti One de dois lugares , foi atualizado usando um processo de design orgânico de iteração rápida e software Siemens PLM, incluindo seu design gerador NX e plataforma digital dupla, bem como Simcenter, Teamcenter, Tecnomatix, MindSphere e Fibersim para compostos. O processo iterativo “fail-fast” desenvolveu três protótipos de trabalho em quatro meses usando feedback coletivo em esboços, modelos impressos em 3D, malhas CAD e experiências de realidade virtual. Este último também envolveu milhares de clientes em potencial para ajudar a evoluir a interface digital do carro, que é baseada em um tablet PC, eliminando o painel tradicional. O volante também foi trocado por controles de joystick.

O processo de design também incluiu manufatura digital e prototipagem virtual
de uma linha de produção em série usando o Tecnomatix. FONTE:Siemens

A Uniti está abraçando totalmente a tecnologia de gêmeos digitais, com um plano não apenas para ter um gêmeo digital para cada veículo na estrada, mas também para cada fábrica de produção. A empresa então usará dados reais em serviço para tornar seus veículos melhores, dependendo do uso exclusivo de cada um e dos problemas. Cada gêmeo digital pode ser usado para rastrear os problemas do veículo físico até sua causa na produção de peças, design, etc. e sugerir reparo, substituição de peças ou outra correção. Esses dados são então inseridos para melhorar os projetos futuros, mas também as fábricas de produção.

Assim, a Uniti está buscando não apenas veículos inteligentes e sensíveis conectados pela Internet das Coisas, mas também uma manufatura avançada e inteligente que continuamente aprende e melhora com base no desempenho de seus produtos no mundo real. A Siemens está trabalhando neste mesmo conceito com a Airborne e SABIC para a realização da produção de peças compostas termoplásticas em grande escala.



Primeiro, no entanto, a Uniti está simplesmente testando diferentes opções de fabricação antes de se comprometer com equipamentos ou instalações. “Você pode simular a fábrica em funcionamento primeiro”, diz Horne. “Você pode fazer toda a modelagem de custos e confirmar toda a logística antes de realmente gastar milhões para construí-la. … E a digitalização torna todo o processo muito mais eficiente. ”

No entanto, Uniti tem comprometido com um local para sua primeira fábrica - Silverstone Park, a histórica pista de corrida de Fórmula 1 e sede do Grande Prêmio da Inglaterra, agora transformada em um pólo de desenvolvimento de manufatura avançado. Parcerias com empresas locais como KW Special Projects (chassis composto e manufatura aditiva), Danecca (baterias) e Unipart (logística global da cadeia de suprimentos) sem dúvida ajudaram. ( Observe que a Williams Advanced Engineering formou uma joint venture com a Unipart - Hyperbat Limited com uma nova fábrica (clique na página inicial do Fly-through) - para produzir baterias para EVs. Williams também revelou seu próprio chassi de fibra de carbono para EVs . O Reino Unido não apenas formou uma estratégia para assumir a liderança no design e produção globais de EV, como também a financiou, incluindo o desenvolvimento do ToPCaT abaixo )

A planta piloto 4.0 em Silverstone - programada para estar operacional em 2020 - irá produzir o Uniti One e servir como um projeto para fábricas de montagem “digital” licenciadas globalmente em todo o mundo.

A KW Special Projects desenvolveu o chassi de composto reforçado com fibra de carbono que será usado no Uniti One. FONTE:KWSP

ToPCaT:Cuba de Carbono Termoplástico

O parceiro da Uniti, KW Special Projects (KWSP), fornecerá a escolha da empresa para um chassi - o monocoque termoplástico reforçado com fibra de carbono conhecido como ToPCaT (ThermoPlastic Carbon Tub). O desenvolvimento da tecnologia começou em 2015, visando uma alternativa leve, mas de baixo custo, aos tradicionais monocoques de epóxi curados em autoclave. O uso de compostos termoplásticos permite tempos de ciclo muito mais baixos, bem como capacidade de reciclagem, e o ToPCaT afirma oferecer alto desempenho, baixos custos de ferramentas e fabricação repetível com uma construção modular para flexibilidade de projeto e produção.

De acordo com um Composites in Manufacturing Artigo de julho de 2017 na revista, o diretor-gerente da KWSP, Kieron Salter, disse que prevê grandes mudanças nos materiais nos próximos 10 anos. Embora ele favoreça os compostos, ele prevê que os veículos usarão mais materiais híbridos produzidos por processos de manufatura aditiva, incluindo materiais que podem se curar, mudar de forma para se adequar ao ambiente e fornecer monitoramento / diagnóstico de integridade estrutural. “Percebe-se que o setor automotivo está em um ponto de inflexão”, diz ele. “Nos próximos 10 anos, pode ser que estejamos prestes a ver tantas mudanças quanto testemunhamos no século passado.”

As tecnologias desenvolvidas refletem a missão

Embora a Uniti e a KWSP estejam abertas a metais, híbridos e novos materiais que possam ser desenvolvidos no futuro, eles adotaram os compostos de fibra de carbono como uma parte fundamental de sua missão, pois oferecem leveza, desempenho e custo essenciais para fazer seus projetos de veículos elétricos trabalhos.

A Uniti descreve a digitalização como parte de seu DNA. Isso também gera valor e desempenho, permitindo que uma equipe de 15 a 20 pessoas concluam um projeto básico e três protótipos de trabalho em tempo recorde. Vejo a Uniti indo ainda mais longe do que a Tesla no envolvimento e relacionamento com sua base de clientes, por meio da comunicação digital, pois comprova valor de mercado por meio de pré-pedidos e atualiza seus investidores de crowdfunding.

Marcos e metas futuras do Uniti

• 2016 - Uniti fundada na Suécia
• 2017 - Protótipo de veículo revelado
• Desenvolvimento com financiamento coletivo
• Cultivo de uma comunidade por meio da mídia social e mensagens digitais
• 2018 - Primeiros pedidos online e por meio de duas histórias do MediaMarkt na Suécia (2.500 pedidos)
• 2018 - Apresentado na Auto Expo da Índia, um demonstrador de realidade virtual de um modelo de 5 lugares a ser produzido com o Bird Group, com sede em Delhi
• Fim de 2019 - Modelo de intenção de produção a ser revelado
• 2020 - Totalmente digitalizado, local de produção i4.0 operacional no Reino Unido
• 2020 - modelo de 5 lugares em produção na Índia
• Expansão para o norte da Europa, EUA e Ásia-Pacífico
• 2024 - Atingir pelo menos 4% do mercado europeu de baterias EV (BEV)

A Uniti discute o desenvolvimento de seus próprios recursos de veículo a veículo (V2V) e veículo a infraestrutura (V2I) - portanto, o mesmo domínio de recursos que o C-V2X da Ford e a Nuvem de Mobilidade de Transporte. Mas os esforços da Uniti são uma nota lateral, enquadrada apenas como uma de suas áreas de inovação e com o motivo de ajudar seus clientes de veículos melhorando a direção segura na cidade, por exemplo, ou oferecendo novas maneiras de fazer transações de estacionamento com segurança.

Tudo isso é bom demais para ser verdade? Possivelmente. Acho que a realidade é que os veículos da Uniti são um nicho de mercado, voltado para áreas urbanas densas onde o congestionamento e a poluição são problemas reais que precisam ser resolvidos agora. Mas as tendências que a Uniti está demonstrando em relação ao design generativo, teste virtual de protótipos, gêmeos digitais e simulação de processos de manufatura junto com linhas de produção compostas de células de manufatura inteligentes e flexíveis - isso é o futuro do setor automotivo e muito mais.