O potencial das tecnologias emergentes na indústria automotiva do futuro

Uma convergência de tendências em grande escala na indústria automotiva está causando um aumento na complexidade dos veículos. A autonomia e a conectividade devem aumentar a sofisticação dos futuros sistemas de veículos, atingindo níveis sem precedentes. O aumento da complexidade já começou. Os veículos da atualidade podem conter 40 sistemas elétricos distintos compostos por cerca de 700 conectores e mais de 3.000 fios. Porém, de acordo com um estudo realizado pela Roland Berger em 2020, a lista de itens eletrônicos de um veículo elétrico de alto nível parcialmente autônomo será mais do que o dobro de um veículo de combustão interna não autônomo.

Agora é um momento oportuno para OEMs (fabricantes de equipamentos originais) e fornecedores automotivos investirem em digitalização e tecnologias e processos de manufatura avançados (Figura 1). Esses investimentos ajudarão a acelerar o desenvolvimento de futuros produtos e tornar as empresas automotivas mais resilientes e adaptáveis às condições dinâmicas do mercado. A maioria dessas tecnologias já está em uso na indústria automotiva há muitos anos. Agora, as empresas procuram aplicar essas tecnologias de novas maneiras para se tornarem mais rápidas, ágeis e resilientes.

A automação e a robótica, por exemplo, estão presente nas fábricas de automóveis há décadas. O investimento crescente em máquinas industriais automatizadas, flexíveis, conectadas e adaptáveis permitirá que as máquinas concluam um maior número de tarefas durante a produção de veículos, abrindo novas possibilidades para projetos de produção, manufatura flexível e configuração dos próprios produtos.

Além disso, a digitalização será um forte facilitador de tecnologias avançadas, projetos inovadores e colaboração mais estreita na indústria automotiva. A digitalização ajuda na tomada de decisão fornecendo análises robustas e facilitando o trabalho dos funcionários de diferentes domínios da engenharia, equipes funcionais e organizações. A digitalização também pode ajudar na implementação de tecnologias avançadas na fabricação e manutenção de veículos.

A Porsche, famosa fabricante de carros esportivos, surgiu como líder na automação e digitalização dos processos de produção e serviço em apoio ao seu novo veículo elétrico Taycan. A Porsche precisava construir uma unidade de produção inteiramente nova para o seu sedã esportivo elétrico Taycan perto da fábrica atual em Zuffenhausen, em Stuttgart, em tempo recorde e permitindo que a produção de carros esportivos continuasse operando normalmente. A Porsche sabia que precisava construir uma estrutura superior, mas enfrentava outro desafio. Em Zuffenhausen, há uma restrição de altura nos edifícios para minimizar o impacto no fluxo de ar na cidade de Stuttgart.

A Porsche também é conhecida pelo nível de personalização que oferece em seus veículos. Os clientes podem personalizar seus veículos por dentro e por fora para atender a todas às expectativas. Com o Taycan, não é diferente. Isso significa que cada estação da unidade de produção da Taycan tinha que oferecer um alto grau de flexibilidade - um grande desafio logístico, pois a produção está distribuída em vários andares. Para resolver essas questões, a Porsche trabalhou com a Siemens para desenvolver um conceito de manufatura exclusivo que tira o máximo proveito de cada andar, sem perder um centímetro da altura.

Esse conceito é conhecido como FlexiLine, uma nova abordagem de produção em que veículos guiados automaticamente (AGVs) movem carrocerias de veículos de uma estação de processamento para a próxima (Figura 2). Em vez de correias transportadoras fixas, os AGVs, movidos pela tecnologia Siemens, fornecem flexibilidade máxima. A abordagem FlexiLine permite adaptar os ciclos operacionais às necessidades reais e, por exemplo, interromper um AGV para realizar tarefas automatizadas e, em seguida, acelerá-lo para seguir para a próxima estação de processamento. Todo o sistema de produção passou por simulação virtual e testes antes da construção para garantir o funcionamento adequado e descomplicado. O resultado é um sistema de produção altamente flexível, com otimização do espaço, que foi implementado em apenas quatro meses e meio.

Mas a jornada de digitalização da Porsche não parou por aí. Como o primeiro veículo totalmente elétrico de produção em série da Porsche, o Taycan oferece várias tecnologias avançadas e componentes complexos interconectados. Isso dificulta o trabalho rápido e confiável das equipes de serviço e manutenção - a curva de aprendizado neste veículo é acentuada. Para capacitar melhor as equipes de serviço e manutenção, a Porsche usa a digitalização para construir uma solução de serviço de realidade aumentada. Essa solução, conhecida como Porsche Augmented Reality in Service (PARiS), usa dados CAD diretamente do departamento de desenvolvimento de veículos para criar animações em 3D de sistemas de veículos, em vez de produzir manuais de serviço cada vez maiores. Basta que os funcionários de serviço segurem seu tablet em frente ao veículo para exibir instantaneamente os dados em 3D animados sobre a peça específica do veículo, incluindo a descrição do componente, dados técnicos e instruções de uso, como o torque de apert
o correto do parafuso.

O sucesso da Porsche é uma demonstração do poder da digitalização na indústria automotiva. A conexão de dados de vários departamentos, incluindo de desenvolvimento de veículos, projeto de manufatura, produção real e organizações de serviço em campo, traz novas oportunidades de inovação e avanço em todo o thread digital. Na verdade, as empresas que adotam uma estratégia de digitalização abrangente estarão mais preparadas para liderar a indústria automotiva do futuro.