Cisco y General Motors (GM) colaboran para modernizar y automatizar el proceso de pruebas de rendimiento de datos en los vehículos de preproducción, con lo que acelerarán el tiempo en que los automóviles estarán disponibles comercialmente.

En su campo de pruebas en Milford, GM usa la arquitectura de red inalámbrica backhaul de Cisco para probar el rendimiento previo a la producción en tiempo real, lo que permite a los ingenieros monitorear simultáneamente cientos de canales de datos durante la ejecución, observar los parámetros de operación del vehículo y modificar la prueba a medida que se realiza para optimizar los resultados.

“Esta conectividad nos permite realizar análisis en tiempo real y transmitir información directamente a nuestro centro de datos empresarial sin almacenamiento en búfer ni intervención humana”, explicó Stephen Jenkins, director de Global Labs, Operaciones de Campos de Pruebas e Ingeniería de Operaciones y Materiales de GM.

Acelerando la velocidad hacia la innovación

Anteriormente, no era viable el acceso en tiempo real a los datos de desarrollo durante las pruebas de rendimiento del vehículo. La tecnología inalámbrica LTE no proporciona una conectividad confiable cuando se realizan pruebas a altas velocidades.

Los datos se registraban localmente y se analizaban fuera del sitio. El equipo de prueba o los problemas ocurrían con frecuencia durante las sesiones de conducción y, sin visibilidad en tiempo real, los ingenieros debían volver a ejecutar las mismas pruebas, por lo que el proceso agotaba tiempo y recursos.

Sin embargo, desde que se implementó Cisco Ultra-Reliable Wireless Backhaul para la conectividad del vehículo a la pista, los ingenieros de GM capturan los datos de sus sensores durante las pruebas de rendimiento en tiempo real y ajustan el vehículo en la pista, con lo que se agiliza el proceso y se ahorra tiempo.

De esta forma, GM es el primer fabricante de automóviles en implementar la tecnología de backhaul inalámbrico de Cisco para pruebas de alta velocidad y en tiempo real de vehículos en preproducción.

“Usar la red de Cisco y sus datos para acelerar nuestras pruebas de rendimiento es el tipo de innovación que ofrece un valor comercial real a medida que hacemos la transición de fabricante de automóviles a plataforma innovadora”, dijo Anthony Bolton, CIO y CTO de Telecomunicaciones Globales y Servicios de Uso Final y Desarrollo de General Motors.

La tecnología de backhaul inalámbrico de Cisco combina la confiabilidad y la velocidad de la conectividad de fibra con la flexibilidad de las comunicaciones inalámbricas. Ofrece hasta 500 Mbps con latencia ultrabaja, conexión inalámbrica de gran ancho de banda con traspasos continuos y conectividad móvil privada para aplicaciones de misión crítica.

La cartera de redes de IoT industrial de Cisco incluye una variedad de tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, 4G LTE/5G, LoRaWAN y backhaul inalámbrico.

Los fabricantes de chips y otros componentes para productos electrónicos y automóviles se vieron obligados a detener sus operaciones tras el sismo de 7.4 de magnitud que sacudió la costa de la prefectura japonesa de Fukushima el miércoles 16 de marzo.

Entre los principales afectados se encuentra Sony, que detuvo la producción en dos de sus fábricas que se encuentran en la prefectura de Miyagi y una tercera fábrica en la prefectura de Yamagata. En estas fábricas, Sony se encarga de producir unidades de almacenamiento, diodos láser y sensores de imagen, que se utilizan para teléfonos inteligentes y otros dispositivos. 

Renesas Electronics es un fabricante japonés de chips microcontroladores que se usan en automóviles en todo el mundo y es el principal proveedor de Ford Motor. La firma también hizo una pausa temporal en la producción de tres de sus fábricas, entre ellas la planta de Naka, una de las más avanzadas en la fabricación de chips de 300 milímetros ubicada en la prefectura de Ibaraki, según informó Reuters. 

Murata Manufacturing también fue otro de los fabricantes que detuvo sus operaciones en cuatro fábricas tras el terremoto. Murata es el principal proveedor mundial de condensadores electrónicos utilizados en teléfonos inteligentes, computadoras y automóviles.

Aunque estas empresas no son familiares en Occidente, la realidad es que estos fabricantes son realmente importantes para la industria tecnológica y automotriz. Si bien la interrupción de la producción por el terremoto es temporal, su efecto es negativo para la ya frágil cadena de suministro mundial que se ha enfrentado a la escasez de componentes por la pandemia de Covid-19.

Volkswagen quiere ganar la carrera de la transformación digital y ya implementó un proyecto de prueba con una red 5G dedicada en su planta de Wolfsburg, Alemania, para mejorar sus operaciones y producción.

La compañía reveló que en este piloto probará si la tecnología 5G cumple con los requisitos de la producción de vehículos, con miras a desarrollarla para la producción industrial en serie en el futuro. Se utilizará una frecuencia de radio 5G dedicada para salvaguardar la transmisión de datos segura y sin demoras.

Se trata de un proyecto que ya se implementó en su fábrica de Dresde, en donde también desarrolló una red 5G dedicada sólo a la producción.

Volkswagen señaló que la configuración y operación de la propia infraestructura 5G ha sido diseñada para desarrollar experiencia competitiva en el uso de esta importante tecnología del futuro y garantizar la seguridad de los datos.

La fábrica de Volkswagen en Wolfsburg tiene ya alrededor de cinco mil robots y otras máquinas y sistemas inteligentes. La compañía dijo que en el futuro se requerirá una transmisión de datos segura y sin demoras para controlarlos y monitorearlos.

Las redes 5G permiten reducir la latencia, que es el tiempo que tardan en enviarse los datos a través de la red, y Volkswagen reconoció que se acorta significativamente con las redes 5G en comparación con otras tecnologías de comunicación inalámbrica como WLAN.

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Asimismo, señaló que la tecnología 5G proporciona tiempos de latencia extremadamente cortos de hasta un milisegundo, velocidades de transmisión de datos en el rango de gigabits y una confiabilidad considerable incluso con una alta utilización. Esta comunicación inalámbrica en tiempo real hará posibles muchas aplicaciones de fábricas inteligentes por primera vez, aseveró Volkswagen.

“Estamos trabajando a toda velocidad para transformar nuestros sitios de Volkswagen en fábricas inteligentes. Nuestro objetivo es optimizar continuamente nuestra producción y hacerla aún más eficiente y flexible. Creemos que la tecnología 5G tiene un gran potencial de innovación, desde el uso de robots inteligentes y sistemas de transporte sin conductor hasta el control en red de la planta y la maquinaria en tiempo real, y la actualización inalámbrica de software de los vehículos fabricados”, señaló Christian Vollmer, miembro de la Junta de Gestión de la Marca Volkswagen responsable de Producción y Logística.

Un escenario que se probará en la fase piloto en condiciones de laboratorio de la vida real en Wolfsburg es la carga inalámbrica de datos a los vehículos fabricados. Con niveles cada vez más altos de digitalización y vehículos completamente conectados, el proceso de producción requiere que se transmitan grandes cantidades de datos a los automóviles. El 5G hace posible realizar esto mucho más rápidamente y en cualquier momento durante la producción.

“El control en red para un sistema de transporte sin conductor se está desarrollando aún más en colaboración con Porsche, Audi y la Universidad Tecnológica de Dresde. Los sensores del sistema de transporte sin conductor transmiten los datos del entorno a la computadora en la nube mediante 5G. Esto calcula la ruta a un cuerpo ID.3 y envía la información en tiempo real”, agregó.

Justo en el centro-norte de México, a unos 400 kilómetros de la capital del país, en 2019 comenzó a operar una de las plantas más importantes para BMW a nivel mundial, la de San Luis Potosí, de la que Rubén Ruiz, director de Tecnologías de la Información de BMW Group SLP, presume nació completamente digital.

El ejecutivo explicó a DPL News cómo en dicha planta, en donde producen el modelo BMW Serie 3, utilizan tecnología de última generación como Realidad Virtual, Inteligencia Artificial, Robótica, Internet de las cosas (sensores), y otras herramientas que la hacen una planta 4.0.

Pero para que todas estas herramientas funcionen en el día a día, fue necesario que BMW construyera infraestructura de fibra óptica –que es la columna vertebral– en toda su planta, que además está dotada también con conectividad inalámbrica.

“Tienes que empezar por la base, comunicación de redes para que no tengamos problemas de comunicación, que exista conexión de alta velocidad, y para ello tenemos fibra óptica por todos lados.

“Además, tenemos un centro de cómputo de alta capacidad, de alto rendimiento. Siempre es necesario trabajar en las bases para estar preparado y, cuando necesites montar nuevos casos de uso, tengas la infraestructura lista”, comentó.

Uno de los primeros procesos digitales que se implementó en la planta de San Luis Potosí, que comenzó a construirse en 2015 e inició operaciones en 2019, fue la de capacitar a personal con Realidad Virtual.

Rubén Ruiz platicó cómo crearon un ambiente virtual del área de pintura para capacitar al personal. Esta tecnología permite que los colaboradores practiquen como si lo hicieran físicamente.

“Un tema importante es el de la capacitación. Cuando comenzamos estábamos con mucha gente y teníamos que ver cómo los íbamos a capacitar. Por ejemplo, en pintura o soldadura metimos herramientas de Realidad Virtual donde les damos capacitación para que sepan cómo pintar o soldar en ambientes virtuales y lo apliquen en la realidad sin ninguna diferencia”, comentó Ruiz.

Otra de las tecnologías que utiliza BMW en la fabricación de sus vehículos en México es la Inteligencia Artificial. El fabricante de autos alemán tiene un sistema de cámaras de alta resolución con las que captura imágenes de sus procesos de ensamble y estas son analizadas y procesadas por sistemas de Inteligencia Artificial para supervisar y agilizar el proceso sin que se presenten errores, por mínimos que parezcan.

En cuanto a conectividad inalámbrica, el director de Tecnologías de la Información de BMW Group SLP explicó que hoy en día utilizan Wi-Fi y redes 4G locales; sin embargo, ya delinean el plan para dar el siguiente paso hacia el 5G relacionado con el Internet de las cosas.

Explicó cómo en la línea de ensamble tienen múltiples sensores que son necesarios para que manden información en tiempo real. También, en lugares remotos de la planta, como la zona de estacionamiento de los vehículos terminados, utilizan su red 4G para realizar cualquier proceso que sea necesario y próximamente lo harán con la quinta generación móvil.

“Por ejemplo, tenemos un sistema de IoT en un área donde llenamos el vehículo con fluidos y lo monitoreamos a través de los sensores, con ello hemos visto que en ocasiones hay pequeñas desviaciones en el llenado de los fluidos del coche. Colocamos también sensores para monitorear el ambiente, empiezas a generar Digital Shadow, que te hace una réplica virtual de lo que sucede en el medio ambiente y lo metemos en Big Data para ver si hay ciertas variaciones de humedad o temperatura, y así ajustarla para mejorar la producción y calidad.

“Otro ejemplo de IoT e Inteligencia Artificial es que capturamos imágenes de los vehículos en la línea de producción para ver distancias entre el pilar B o la puerta, si es la apropiada; las máquinas son infalibles en esos temas”, detalló el ejecutivo de BMW.

Pero la tecnología y digitalización no sólo se encuentra en las áreas de producción, sino también en el back office.

Rubén Ruiz explicó que han implementado también sistemas para los empleados de recursos humanos o finanzas, que les permite realizar su trabajo de una manera más sencilla.

A ellos les instalaron Robotic Process Automatization, un software que es un robot virtual el cual analiza, extrae y genera información de las bases de datos para las necesidades que tengan los colaboradores.

En un lugar hiperconectado, como la planta de BMW en San Luis Potosí, es necesario que existan sistemas de ciberseguridad, por lo que la firma alemana tiene también un equipo especializado y dedicado a esas tareas, que incluyen también la capacitación y entrenamiento de su personal.

Por si todo ello fuera poco, Ruiz explicó que también utilizan Blockchain en distintos procesos, por ejemplo, para personalizar vehículos de distintos clientes, y en ello esta tecnología les permite tener una trazabilidad completa de dicho automóvil, es decir, saber los detalles como la fabricación de una pieza, el proveedor, la fecha de instalación y muchos datos más con los que pueden dar una atención más rápida a los compradores en caso de que requieran alguna refacción o el vehículo haya presentado algún desperfecto.

“En muchas cosas estamos a la vanguardia, poseemos características que no tienen ni las plantas en Alemania. Por ejemplo, somos la primera planta 100 por ciento paperless. Somos la planta más nueva de BMW, y hay una serie de cosas que desde corporativo se pensaban y se han implementado en San Luis Potosí; nos toca ser punta de lanza de herramientas que se implementarán en otras sedes”, comentó.