Ingeniería eléctrica, el ‘cerebro’ del automóvil

Pasar de la mera producción de coches a convertirse en un proveedor de movilidad sostenible y ofrecer al cliente toda una experiencia digital es el reto que se ha trazado el Grupo Volkswagen para lo que queda de década. Un objetivo que no se consigue de la noche a la mañana. Ya en sus propósitos para 2025 figura la plena integración del software en el vehículo, una meta en la que el Consorcio automovilístico lleva los últimos años inmerso y cuyo máximo exponente es la gama de los ID, los vehículos eléctricos de la Marca, que ya transitan por nuestras carreteras. Un progreso sostenido por los departamentos de Ingeniería Eléctrica de cada una de las plantas del Grupo.

Ingeniería Eléctrica de Volkswagen Navarra no es una excepción. El responsable de este departamento, Daniel Ágreda, subraya que cada modelo que fabrican “supone un avance en las funcionalidades que el vehículo ofrece, más allá del propio transporte. De forma prioritaria, en el apartado de la seguridad, pero también en el de la asistencia a la conducción para hacerla más fácil. O, incluso, en el del entretenimiento, con sistemas multimedia cada vez más avanzados”.

Dichas mejoras están, en su mayoría, “soportadas por la electrónica, por lo que cada vez estamos viendo un mayor número de sensores, centralitas y programas que consiguen que todo esto funcione”. Aun así —señala Ágreda—, en estos tres campos, “queda todavía mucho camino por recorrer. Estoy seguro de que en los próximos años experimentaremos grandes avances en seguridad, autonomía en la conducción y en el entretenimiento dentro del vehículo”.

Hacia la conectividad total

Luis Pérez Eguaras, responsable técnico de Ingeniería Eléctrica, recuerda que nuestro producto “es el pequeño del grupo. Las innovaciones comienzan a introducirse en vehículos de gama superior y posteriormente llegan a nuestro modelo”.

Pero la evolución en el mundo del automóvil “también ha comenzado a pequeña escala en nuestros modelos, Polo y T-Cross”, apunta. El peso del software en el vehículo “es una realidad”, como puede comprobarse en las funcionalidades que pueden activarse bajo demanda tras adquirir el vehículo. “La conectividad de nuestros modelos y los servicios a través de la plataforma digital están disponibles y en continua evolución”, subraya Pérez Eguaras. Los sistemas de ayuda a la conducción, “que son el comienzo de la conducción autónoma, ya están integrándose en nuestra plataforma”, anuncia. Además, detalla, “la paleta de motores sigue en desarrollo para ser más eficiente y adaptarse a las exigencias de las nuevas normas de gases”.

Electrónica, el núcleo de la movilidad actual

En esta línea, la evolución en la tecnología automovilística ha dado un salto de gigante durante la última década. La electrónica se ha incorporado, no como un elemento más, sino como uno de sus mecanismos nucleares. Sus componentes se localizan en cualquier rincón de los vehículos actuales, haciéndose imprescindibles para su funcionamiento.

Los softwares, hardware, todo tipo de sensores y chips o semiconductores configuran actualmente las principales funciones de un automóvil. Posibilitan la orden de encendido, el tipo de conducción, la velocidad, la dirección y cualquier alarma o aviso necesario para que el manejo de un coche sea lo más seguro y confortable del mundo. Toda una experiencia sensorial proporcionada por lo que constituye el verdadero ‘cerebro’ de los vehículos, donde la inteligencia artificial y el factor humano son los que mandan al volante.

Dependencia de la producción

Pero esta misma incorporación progresiva de los componentes electrónicos hace que una ausencia o retraso en su aprovisionamiento no sea baladí. En Volkswagen Navarra y en las factorías de automoción de todo el mundo estamos viviendo una experiencia descriptiva del grado de dependencia que tenemos de la electrónica, hasta en las más pequeñas acciones del vehículo.

Como se recordará, el confinamiento de la población mundial durante los primeros meses de la pandemia hizo que el consumo de dispositivos móviles, smartphones, tablets, smartwatches, portátiles, etc…  creciera de forma inesperada. De este modo, la demanda de dispositivos electrónicos para su fabricación se disparó.

A la vez, la producción de automóviles tuvo que ser suspendida en casi todas las factorías del mundo al permanecer confinadas sus plantillas. Así, los fabricantes de tecnología móvil pudieron obtener suficientes componentes electrónicos para atender el aumento de su demanda.

Pero al pasar el confinamiento y reactivarse la producción de vehículos, las compañías automovilísticas han debido enfrentarse a la falta de aprovisionamiento de estos dispositivos, lo que en algunos casos ha provocado nuevas paralizaciones en la fabricación de coches.

Volkswagen Navarra no ha podido librarse de la falta de semiconductores, a pesar de que inicialmente fuese capaz de sortear la incidencia en su producción. La falta de unos chips específicos que forman parte de las centralitas de la servodirección, ha provocado el cese de la producción durante el mes de junio. A inicios del pasado mes de mayo y durante unas cuantas semanas, nuestra compañía tuvo que almacenar miles de vehículos incompletos, a la espera de recibir los chips de la radio que debían alojarse en la guantera del automóvil.

La falta de semiconductores no es más que un pequeño ejemplo de la total dependencia que actualmente presentan los automóviles del factor electrónico.

Ingeniería eléctrica en Volkswagen Navarra (áreas del departamento)

Dentro de la estructura de la Dirección de Ingeniería de la fábrica, el Servicio de Ingeniería Eléctrica es el encargado de garantizar todos los procesos relacionados con la electrónica del vehículo, tanto en lo referido a los hardware (centralitas instaladas en el coche), como a los softwares (programas informáticos que llevan incorporados estas centralitas, encargados de aportarles funciones específicas).

Para abastecer a los vehículos de estos servicios cada vez más fundamentales, el trabajo del departamento se divide en cuatro áreas básicas:

Es la encargada de garantizar que el software que lleva incorporado el coche sea exactamente el que le corresponde, dependiendo de las características de cada vehículo, del mercado al que se exportará y de la legislación vigente en cada momento.

Por ejemplo, si un coche lleva el asistente de cambio de carril, la centralita que lo controla debe tener esa función programada. O si el coche se va a vender en un determinado país, el navegador debe llevar cargados los mapas correctos. También pueden entrar en juego normativas legales como las EUx que regulan el funcionamiento de los motores a través de sus centralitas y que exigen que éstas vayan programadas de forma diferente dependiendo de la normativa aplicada.

En esta área trabaja Eder Quintana, para quien su puesto como datenmanager tiene en la fábrica la responsabilidad de asegurar que cada coche fabricado en Volkswagen Navarra lleve las centralitas adecuadas. “Nos aseguramos de que todas las centralitas del vehículo estén correctamente configuradas para cumplir con las funciones elegidas por cada cliente”, apunta.

El estado de cada centralita viene definido por una versión, que la compone la clave de pieza (referencia del componente), la versión de HW (componentes físicos) y la versión de SW (programa cargado). La configuración de las centralitas se realiza a través de unos archivos (contenedores de datos), que combinan una serie de tablas con las que se determina cómo adaptar la centralita en función de lo que el cliente haya solicitado.

Ante cualquier fallo electrónico detectado en los coches fabricados, explica Eder, “nosotros somos los encargados de analizar, proponer soluciones y denunciar ante los entes responsables”, por lo general, ante los desarrolladores de cada centralita. En definitiva, “nuestro objetivo es asegurar la producción de coches con centralitas comprobadas, sin defectos electrónicos y cumplir con los requisitos del cliente peticionario”, describe.

Es el área responsable de controlar el proceso de fabricación, que se realiza a través del programa SIDIS, que se comunica con el coche durante las distintas fases de su producción. Este sistema valida que la electrónica del coche se está fabricando correctamente. SIDIS se comunica con el coche durante las distintas fases del proceso y realiza las parametrizaciones y pruebas necesarias para asegurar la correcta elaboración del coche. Algunas de estas pruebas las realiza el sistema de forma autónoma, mandando mensajes a las distintas centralitas y analizando su respuesta. Otras pruebas requieren que una persona interactúe con el coche, accionando los distintos dispositivos y comprobando de esta forma su adecuado funcionamiento.

Alberto Ríos es uno de los integrantes del Área de Programación.  Define su puesto de systempfleger como “muy dinámico”, en el que desempeñan tareas muy diversas:

• Planificación de las pruebas que hay que realizar al coche y su programación.

• Planificación de los medios o instalaciones necesarias para realizar las pruebas.

• Gestión de incidencias tanto del sistema de diagnosis (SIDIS) como del vehículo, cuando es necesario. Ríos describe el día a día en el área de Programación como “muy variopinto e intenso” y considera necesarias una serie de habilidades para desarrollar el trabajo. En concreto, señala la importancia de tener gran capacidad de análisis, conocimientos tecnológicos sólidos y amplios y destreza para gestionar problemas y aportar soluciones. “La electrónica en el vehículo está en constante progreso, por lo que es muy importante dedicar tiempo al autoaprendizaje para intentar mejorar los procesos en el futuro”, añade Ríos. Califica su puesto como “un trabajo interesante y gratificante”, desarrollado en un ambiente “muy sano y de gran compañerismo”.

En las épocas de lanzamiento, como la que estamos viviendo ahora, es necesario realizar pruebas antes de que los coches lleguen al taller de montaje. Se trata de comprobar que las piezas son correctas y que el programa SIDIS va a funcionar correctamente. Estas verificaciones se realizan mediante simulaciones de fabricación previas al montaje final del coche definitivo.

La idea que subyace tras estas pruebas es sencilla, según indica desde esta área Francisco Calderón. “Se trata de anticipar el momento de detección de los problemas para, de esa manera, ganar tiempo a la hora de encontrarles una solución”. De este modo, se obtienen los siguientes beneficios: el cumplimiento del programa de fabricación, la mejora de la calidad del producto y la reducción de los costes de retrabajo. “También es importante el conocimiento del producto que se adquiere para transmitírselo a Producción”, apunta.

Es importante vigilar diariamente el comportamiento de las piezas y del proceso de fabricación y analizar los errores que el sistema SIDIS localiza. Para ello existe un grupo de trabajo formado por compañeros de Producción y Calidad que, diariamente, analiza los problemas más frecuentes y establece medidas para solucionarlos.

Javier Sagunto explica cómo desde I01 trabajan “codo con codo con Producción y Calidad, aportando todos nuestros conocimientos técnicos y facilitando formación e información del producto, en lo que respecta a la electricidad-electrónica del vehículo”.

Un trabajo que, según indica, “reporta beneficios para realizar análisis y resolver problemas, tanto de producto como de procesos eléctricos”. La finalidad es que “la corrección de estos defectos sea más fluida, en beneficio tanto de la producción como de la calidad del producto”, señala.

Para conseguirlo, se realiza a diario un seguimiento de los defectos en los diferentes puntos del proceso, que se analizan en profundidad. Un trabajo que desarrollan en colaboración con los diferentes departamentos de Producción y Calidad, intercambiando información para que la calidad del producto sea la máxima.