Itainnova y el futuro de la movilidad: Vehículos más autónomos y conectados

La forma en que entendemos la movilidad está en transformación, de la mano de importantes disrupciones tecnológicas y de negocio. Con motivo de la Semana Europea de la Movilidad, el Instituto Tecnológico de Aragón, abrió las puertas de su Smart Structures & Systems Lab o Laboratorio de Estructuras y Sistemas Inteligentes para que empresas de diferentes sectores conocieran la actividad de Itainnova dirigida, en particular, al vehículo eléctrico y la conducción autónoma.

En lo que hace referencia al automóvil, "las cuatro grandes tendencias que están definiendo la movilidad tienen que ver con el vehículo autónomo, el vehículo conectado, el vehículo eléctrico o de emisiones cero y los nuevos modelos de movilidad basados en el coche compartido o ‘car sharing’", considera José Luis Núñez, responsable de Desarrollo de Negocio de Itainnova. Estas cuatro grandes tendencias, "y la velocidad con la que se están implantando, exigen de herramientas cada vez más sofisticadas, ágiles, fáciles de conectar y globales que permitan adaptar diseños de vehículos y componentes ya existentes y diseñar otros completamente nuevos". "Debemos estar preparados para la incorporación masiva de sensores en estos nuevos sistemas, así como tratar con nuevas tipologías de estos sensores y ser capaces de procesar toda esta información directamente en los vehículos", añade.

Para dar respuesta a esta realidad, este laboratorio integra "de forma sinérgica cuatro líneas tecnológicas en las que el Instituto lleva trabajando más de 15 años: Integridad Estructural y Fatiga, Mecatrónica, Robótica y Simulación Multifísica y Multidominio, pero incide en el potencial de innovación y de añadir valor que tienen en estas temáticas la disponibilidad de información a partir de una mayor cantidad y capacidad de los sensores, mejoras en las comunicaciones y la mayor potencia de computación en sistemas embarcados en el producto, en el proceso o en la estructura". Su objetivo es, "dotar a las entidades de nuestro entorno de este conjunto de herramientas que permitan aligerar el peso de los automóviles, aumentar su seguridad, evolucionar rápidamente diseños, trasladar a sectores menos evolucionados tecnológicamente que la automoción muchos de estos desarrollos".

La innovación bulle en el nuevo laboratorio. Ya se trabaja en desplegar tecnologías de navegación autónoma "similares a las utilizadas en el sector de la automoción, que harán que en apenas 4-5 años veamos coches con niveles de autonomía sorprendentes en la calle, a diferentes máquinas móviles industriales o dirigidas al mundo de la construcción (por ejemplo, dumpers de desescombro, pavimentadoras ...)". Itainnova también colabora intensamente con empresas e instituciones líderes europeas como Siemens, Audi, Tenneco o la universidad alemana de Ilmenau en el desarrollo de herramientas para poder validar sistemas completos de nuevos vehículos (amortiguación, freno, dirección...) ‘a distancia’ y sin necesidad de disponer de prototipos físicos del vehículo completo, que son sustituidos por modelos matemáticos que generan señales electrónicas, señales de comunicación y fuerzas que replican el vehículo real y su entorno. En paralelo, "estamos desarrollando nuevos sistemas para controlar la ‘salud’ de las estructuras 'online' mediante herramientas físicas y digitales que nos permiten detectar la aparición de imperfecciones y grietas sin necesidad de hacer inspecciones rutinarias".

Puertas abiertas

Representantes de unas 70 empresas de sectores como automoción, ferrocarril, ascensor, electrodoméstico, maquinaria de obra pública, etc. acudieron el 16 y 17 de septiembre a las jornadas de puertas abiertas del nuevo Laboratorio de Estructuras y Sistemas Inteligentes de Itainnova. "Se han acercado profesionales del ámbito de la I+D+i, responsables de ingeniería, directores comerciales y de operaciones, así como personas del mundo académico", señala Susana Calvo, responsable de la parte del laboratorio dedicada a Análisis de la integridad estructural, la fatiga y la durabilidad.

Itainnova apuesta "por una nueva estrategia conjunta en sus laboratorios, de forma que se proporcionen instalaciones experimentales y conocimientos para apoyar la investigación, el diseño, el desarrollo y la validación de nuevos productos provenientes del uso cada vez mayor de la electrónica integrada y software en productos electromecánicos tradicionales y aprovechando las ventajas de las tecnologías clave de la industria 4.0", destaca. Además de "la singularidad del equipamiento", entre los visitantes despertaron gran interés "las capacidades experimentales del instituto y la disponibilidad de estos espacios para realizar colaboraciones y hacer ‘coworking’".

Las tres patas del Laboratorio de Estructuras y Sistemas Inteligentes

Análisis de la integridad estructural, la fatiga y la durabilidad de componentes, estructuras y sistemas La primera parte del Laboratorio de Estructuras y Sistemas Inteligentes tiene como ocupación principal "analizar el comportamiento a corto, medio y largo plazo de diversos componentes de automoción, maquinaria, ferrocarril, aeronáutica ... –explica José Luis Núñez–, para verificar que durante su vida útil no sufren fallos de funcionamiento e incluso predecir cuál va a ser su vida útil".
Robótica y Control La segunda parte del laboratorio está dedicada al diseño y desarrollo de sistemas de control y sistemas autónomos: robótica móvil y autónoma, tanto terrestre como aérea; robots colaborativos; sistemas de percepción del entorno; diseño y desarrollo de producto mecatrónico. En esta segunda parte "nos centramos en el diseño y desarrollo de nuevos sistemas que incorporan elementos mecánicos, electrónicos y software trabajando juntos ; en el desarrollo de robots que son capaces de trabajar junto a personas en espacios compartidos (robótica colaborativa) o de sistemas que permitan a dichos robots interpretar lo que se encuentra en su entorno para adaptarse a él (percepción) y reaccionar de manera autónoma, tomando decisiones y desplazándose de manera automática tanto en tierra como en el aire (robótica móvil)".
Gemelos digitales y escalado de procesos Un gemelo digital es "una réplica ‘virtual’ de un producto o proceso de fabricación, que simula la realidad de forma muy precisa a lo largo de todo su ciclo de vida aprovechando la información de sensores y que permite trabajar con él, parametrizarlo, optimizarlo... sin necesidad de construirlo físicamente", señala. En este laboratorio "construimos y exploramos el potencial de gemelos digitales de procesos de transformación de materiales como el laminado de tubos metálicos, el mezclado de nuevos polímeros con nanorrefuerzos o la inyección a baja presión de materiales termoestables en matrices de fibra de vidrio o de carbono".

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