What will it take to build the heavy equipment machines of the future?

Usando el software de hoy para crear el equipo pesado de mañana

La tecnología está cambiando rápidamente en la industria de equipos pesados. Desde la minería hasta la construcción y la agricultura, los fabricantes de equipos pesados ​​deben estar al tanto de los desarrollos en su industria y cuán importante es contar con las herramientas de diseño y simulación adecuadas para llevar sus productos al mercado en el menor tiempo posible.

Para los fabricantes de equipos pesados, integrar más tecnología para diferenciar los productos significa una mayor complejidad. Además de eso, los clientes son más exigentes y sofisticados: quieren adoptar rápidamente las capacidades de tipo automotriz, como la economía y las comodidades, lo que significa mayores niveles de personalización.

Desafortunadamente, demasiados fabricantes usan las herramientas de diseño de ayer para crear las máquinas de hoy, y esas tácticas simplemente no están a la altura. Con equipos de ingeniería mecánica, eléctrica y de software a menudo dispersos entre departamentos y en todo el mundo, hay demasiados puntos en los que la información debe compartirse entre disciplinas sin el lujo del tiempo para trabajar secuencialmente en el producto.

Las tendencias que refuerzan la necesidad de una estrategia de digitalización

El mercado mundial de equipos pesados ​​se estima en $ 500 mil millones; los expertos pronostican un crecimiento continuo del mercado. Con un mercado de ese tamaño y entendiendo la naturaleza cíclica de la industria en sí, es fácil ver por qué las empresas están adoptando una estrategia de mayor globalización y un patrón de consolidación de empresas locales.

La formación de empresas más grandes con presencia global es una forma estratégica de gestionar el riesgo en los mercados cíclicos y, al mismo tiempo, llevar las mejores máquinas a los mercados más apropiados a los costes más bajos. Estas entidades están tratando de lograr la gestión de costos mediante la combinación de diseños comunes con regionalización y estrategias de fabricación local.

La ONU proyecta una población mundial de 8.500 millones para 2030. Debido a que una población en crecimiento requiere más nutrición, los agricultores tienen la tarea de alimentar a más personas con el mismo campo y menos trabajadores. Por lo tanto, la necesidad de una mayor eficiencia y automatización en los equipos agrícolas es alta.

Los fabricantes tienen como objetivo construir máquinas duraderas que duren décadas. En ese período de tiempo, es probable que haya múltiples mejoras en las plataformas tecnológicas de conectividad, electrificación y máquina base. Estas mejoras ocurren en tres áreas complejas: durabilidad mecánica, cambio en la tecnología de controles y las múltiples rutas de actualización para sus clientes. Esto continúa haciendo que la gestión de servicios y piezas de repuesto sea un desafío.

Tomemos un tractor como ejemplo cuando se trata de observar estas tendencias. Podemos suponer que el tractor mecánico base no ha cambiado mucho en los últimos 20 años, sin embargo, el mayor uso de software, sensores y dispositivos inteligentes ha creado más revisiones de productos en ese tractor que el crecimiento normal de la confiabilidad. Cada cilindro, válvula y bomba hidráulica está equipado con amplios controles y sensores de monitoreo. Los sistemas están ahora más integrados que nunca.

Cuando se enfoca en el mañana con tecnologías avanzadas, los fabricantes pueden utilizar algoritmos y recopilar información para asegurarse de que el tractor se adapte a sus condiciones, donde sea que se use.

Construir estas máquinas con las herramientas de digitalización adecuadas significa que el diseño puede llevarse a cabo con equipos de ingeniería globales que analizan diferentes disciplinas, como electricidad, mecánica, hidráulica y simulación. Estos equipos deben tener acceso a los mismos datos y colaborar con la misma información. Los cambios y las mejoras deben poder implementarse desde cualquier lugar para adaptarse a las condiciones del mercado específicas de la región y las regulaciones gubernamentales pueden hacerlo. AGCO, líder mundial en diseño, fabrica y distribuye soluciones agrícolas, superó este desafío implementando una estrategia de diseño en cualquier lugar, construcción en cualquier lugar. Mediante el uso de soluciones de software integrales como parte de la cartera de Xcelerator, AGCO tomó los datos enriquecidos creados por el diseño y pudo compartirlos con diferentes usuarios en la fabricación en múltiples sitios en todo el mundo.

Sostenibilidad en el tiempo

La urbanización está aumentando a un ritmo espectacular y los países están presionando a las empresas para que construyan vehículos más eficientes, incluso prohibiendo los motores diésel en algunas ciudades metropolitanas. Desde las emisiones hasta la seguridad, no hay escasez de entornos regulatorios, que a menudo varían de un país a otro, mientras que los estándares corporativos varían de una empresa a otra.

¿Cómo afectarán las regulaciones regionales y la sostenibilidad a los diseños de máquinas?

La sostenibilidad a menudo significa economía de combustible y emisiones, pero eso es solo una parte. Necesitamos pensar más que solo en la eficiencia, sino también en el entorno en el que opera. Considere los efectos del uso de un motor diesel en un pozo de mina donde la ventilación y los pozos son los medios para el aire. La sostenibilidad en una operación minera puede tomar la forma de un vehículo eléctrico que sea fácil de usar y rentable, mientras que la autonomía elimina al operador por completo.

Ser capaz de simular estos entornos, automatizar y electrificar tiene sentido y mejora la experiencia del usuario.

Los propietarios buscan reducir el costo de propiedad a través de la reducción o eliminación de daños, tiempo de inactividad no planificado y emisiones. El objetivo es reducirlos a cero. ¿Cómo es eso?

• + Daño cero. Uso de electrificación, automatización y sensores inteligentes para detectar condiciones peligrosas y anular al operador que detiene un vehículo antes de que se produzcan daños. Este lugar de trabajo interconectado significa una mejor información y coordinación del operador al tiempo que reduce la posibilidad de daño al operador.
• + Tiempo de inactividad cero. Aprovechar los procesos avanzados de simulación y validación, especialmente los relacionados con la durabilidad, proporciona a la maquinaria un tiempo de actividad óptimo. El uso de software y operación impulsada por sensores puede ayudar a mantener las máquinas funcionando dentro de sus parámetros de diseño originales y extender la vida útil de la máquina. Esos mismos sensores pueden extender la operación de servicio de la máquina.
• + Emisiones cero. Con un nombre como equipo pesado, el peso es un factor. Los diseños livianos y los trenes motrices innovadores, así como la simulación y la verificación, pueden ayudar a reducir las emisiones y mejorar la economía de combustible, lo que reduce el costo total de operación.

La digitalización lo cambia todo

Muchas empresas de fabricación de equipos pesados han adoptado cierta digitalización en sus propios espacios, por ejemplo, para medir la salud de una planta individual o diagnosticar los requisitos de fertilización e hidratación. Incluso las entregas en tiempo real o justo a tiempo implican la digitalización. Su capacidad para aprovechar la digitalización puede muy bien determinar la capacidad de supervivencia de su empresa.

La respuesta para enfrentar estos desafíos involucra software de diseño y simulación que elimine los límites entre las disciplinas de la ingeniería. Permite que los equipos colaboren con un único modelo unificado y reúne todas estas disciplinas con una única estrategia de digitalización.

Concluye el primer blog de la serie. A medida que continuamos discutiendo las tendencias y los desafíos que enfrenta la industria de equipos pesados, veremos cómo los fabricantes utilizan herramientas de simulación, validación y digitales para ayudar a construir las máquinas del mañana.