Un vehículo de pasajeros moderno es una maravilla del diseño y la ingeniería y un epicentro de convergencia tecnológica. Para crear un producto tan singular, la industria automotriz implementa lo último en inteligencia artificial (IA), realidad virtual (RV) y otras tecnologías. Estas tecnologías hacen que el diseño y la producción de vehículos sean más rápidos, más creativos y configurables, más sostenibles, eficientes y más basados en software y datos.
Como señaló el futurista Maks Giodano en el Foro de Innovación Automotriz 2024 en Darmstadt, Alemania, el crecimiento tecnológico exponencial está haciendo que el futuro sea más difícil de predecir: "Está bien decir 'no' a una tendencia", dijo. Las siguientes tendencias de la industria automotriz pueden no dictar cómo se verá el futuro, pero si las empresas automotrices eligen negarlas, deben elegir sabiamente.
Conducción Autónoma: Hacia un Futuro Sin Volante (¿o No?)
Los autos y camiones autónomos han estado en la superficie de la viabilidad en el mundo real durante al menos una década, pero ahora están empezando a superar la barrera de las pruebas controladas en escenarios de conducción autónoma en el mundo real. Los principales fabricantes de automóviles, como Ford, GM, Tesla, Volkswagen y Volvo, están probando las aguas de los vehículos autónomos. También se están probando 1.400 vehículos autónomos en los Estados Unidos de más de 80 empresas.
Los taxis sin conductor requieren una autonomía de nivel 4 en la escala de automatización de la conducción de nivel 0 a 5 de la SAE (la autonomía de nivel 3 de Mercedes-Benz mencionada anteriormente equivale a un "chófer de atascos", limitado a la autonomía en condiciones de conducción específicas). Están apareciendo nuevos desarrollos tecnológicos, como el hecho de que May Mobility esté poniendo a disposición de los investigadores de vehículos autónomos un gran conjunto de datos que incluye datos raros del mundo real de varios vehículos que han realizado viajes repetidos.
Sin embargo, la adopción generalizada de la conducción autónoma completa (Nivel 5) se enfrenta a desafíos técnicos, regulatorios y éticos. La fiabilidad de los sensores (LiDAR, radares, cámaras) en condiciones climáticas adversas, la gestión de situaciones imprevistas y la toma de decisiones en dilemas morales siguen siendo áreas de investigación activa.
La misma encuesta de McKinsey reveló que el 96% de los ejecutivos de movilidad creen que las asociaciones con la industria son vitales para impulsar la innovación, reducir el riesgo de las inversiones y construir la infraestructura necesaria para ampliar la escala de los vehículos autónomos. Se requiere cierta innovación en torno a la interacción en evolución entre los principales sensores de los vehículos autónomos: cámaras, radar y LiDAR.
La infraestructura juega un papel crucial en el desarrollo de la conducción autónoma. La implementación de mapas de alta definición (HD maps) y la comunicación vehículo a vehículo (V2V) y vehículo a infraestructura (V2I) son esenciales para que los vehículos autónomos puedan navegar de manera segura y eficiente. La ciberseguridad también es una preocupación importante, ya que los vehículos autónomos son vulnerables a ataques informáticos que podrían comprometer su funcionamiento.
Diseño e Ingeniería Asistidos por IA
Los diseñadores e ingenieros automotrices que desarrollan sus productos tienen a su disposición una gran cantidad de ayudas de IA disponibles ahora o que estarán disponibles próximamente de la mano de Autodesk AI. Por ejemplo, el diseño generativo de Fusion genera miles de diseños listos para la fabricación basados en parámetros predefinidos por los diseñadores. También hay modelado automatizado para explorar rápidamente las posibilidades de diseño, dibujos automatizados para traducir modelos 3D en dibujos 2D acotados y trayectorias de herramientas automatizadas del complemento CloudNC CAM Assist Automation. Basándose en la adquisición de Blank AI, Autodesk está desarrollando el complemento Form Explorer para Alias, que utiliza IA para generar formas 3D editables al instante a partir de indicaciones descriptivas.
Fábricas Inteligentes y Fabricación Aditiva
En el caso de la fabricación de automóviles, las fábricas inteligentes con sensores integrados de recopilación de datos conectados a la nube en todas las instalaciones obtienen información de la IA y el análisis de datos de aprendizaje automático para que las empresas sean más eficientes y respondan mejor a las necesidades del mercado. Esto permite un mantenimiento predictivo para reducir el tiempo de inactividad de las máquinas, así como una demanda predictiva para una gestión más fluida de la cadena de suministro. La IA de las fábricas inteligentes también potencia y optimiza muchos procesos robóticos, como el ensamblaje, la soldadura y la pintura.
La fabricación aditiva, o impresión 3D, sigue ofreciendo ventajas a los fabricantes de automóviles, como el desarrollo más rápido de prototipos, la reducción del peso de determinadas piezas y la producción rápida de moldes, ayudas de fabricación y piezas de recambio personalizadas. Por ejemplo, Audi adoptó la impresión 3D hace varios años para acelerar los tiempos de diseño y creación de prototipos y, según ha informado, redujo el tiempo de producción de determinadas piezas en un 50 %. El Centro de Tecnología Rápida de Ford en Alemania produce prototipos en el mismo día con impresoras 3D estándar de Formlabs.
En el futuro, los fabricantes de automóviles tendrán mayores oportunidades de aprovechar la impresión 3D para fabricar piezas personalizadas, promover la sostenibilidad mediante el uso de materiales de impresión 3D reciclados y explorar enfoques más rentables para fabricar piezas con geometrías complejas. A medida que aumenta la producción de vehículos eléctricos, las piezas impresas en 3D con poco peso y excelentes capacidades térmicas serán adecuadas para optimizar la autonomía y la vida útil de las baterías de los vehículos eléctricos.
Vehículos Conectados y la Era del Software
El sistema informático a bordo de los vehículos modernos está diseñado para la IA, comenzando con hardware informático optimizado para la IA, como la serie de SoC NVIDIA Drive. Estos chips permiten los procesos de IA de funciones de conducción automatizada, como la visión artificial y otro procesamiento pesado de datos.
Los analistas predicen que en 2024, el 72% de los vehículos de pasajeros en todo el mundo serán "automóviles conectados", lo que significa que son parte de la Internet de las cosas (IoT), con una computadora interna que puede enviar y recibir datos, así como comunicarse con otros sistemas de software. La proliferación generalizada de la tecnología inalámbrica 5G y la infraestructura aumenta la capacidad de los automóviles conectados para actualizar de manera confiable sus sistemas y funciones internos a partir de actualizaciones frecuentes por aire, de manera similar a los teléfonos inteligentes. También hace que los automóviles conectados estén mejor equipados para convertirse en una parte integral de los hogares inteligentes de sus propietarios.
Los fabricantes de equipos originales también pueden beneficiarse al recopilar datos del mundo real de los vehículos conectados de los clientes y usarlos para refinar sus gemelos digitales de vehículos. Los fabricantes de automóviles podrán explorar diferentes flujos de ingresos a lo largo de los ciclos de vida de los vehículos conectados. El estudio Global Automotive Consumer Study 2024 de Deloitte indica un alto interés de los clientes en servicios como información actualizada sobre el mantenimiento del automóvil y la seguridad vial y del tráfico.
Otra tendencia clave es el posicionamiento de los Vehículos Definidos por Software (SDV). Son autos diseñados para que la mayor parte de sus funciones, desde la conducción hasta el entretenimiento, sean gestionadas y perfeccionadas por medio de actualizaciones de software. En otras palabras, un vehículo puede recibir nuevas funcionalidades y características sin necesidad de cambiar componentes físicos, optimizando su desempeño con el tiempo.
El Auge de la Electrificación
Muchas de las principales tendencias de la industria automotriz se relacionan entre sí y se refuerzan entre sí. La electrificación, la inteligencia artificial y la impresión 3D pueden reforzar la sostenibilidad. El software y la inteligencia artificial son vitales para la autonomía del vehículo, una preocupación importante para las nuevas regulaciones de seguridad.
La electrificación ya no es una simple alternativa; se ha consolidado como la corriente principal. No se trata solo de reemplazar los motores de combustión interna por baterías, sino de optimizar la eficiencia energética en todos los niveles. Las baterías de estado sólido, por ejemplo, prometen mayor densidad energética, tiempos de carga más rápidos y mayor seguridad en comparación con las baterías de iones de litio convencionales. La investigación se centra también en la gestión térmica de las baterías para mantener un rendimiento óptimo en diferentes climas y condiciones de conducción.
La infraestructura de carga, aunque todavía en desarrollo, está experimentando una expansión considerable, con inversiones tanto públicas como privadas en cargadores rápidos y ultra-rápidos, así como en soluciones de carga inalámbrica. Además, la electrificación va más allá de los vehículos de pasajeros. Estamos viendo un aumento en la electrificación de vehículos comerciales, como camiones de reparto y autobuses urbanos, lo que contribuye significativamente a la reducción de emisiones en las ciudades. La tecnología híbrida, tanto enchufable como no enchufable, sigue desempeñando un papel importante como puente hacia la electrificación total, ofreciendo una mayor autonomía y flexibilidad para aquellos que aún no están preparados para un vehículo totalmente eléctrico.
Materiales Sostenibles y Economía Circular
La sostenibilidad es una prioridad en la industria automotriz. Se están utilizando materiales reciclados y renovables en la fabricación de vehículos para reducir su huella de carbono. El uso de plásticos reciclados, fibras naturales (como el cáñamo y el lino) y materiales compuestos derivados de fuentes biológicas está en aumento.
La investigación se centra también en el desarrollo de materiales más ligeros, como el aluminio y la fibra de carbono, para mejorar la eficiencia energética de los vehículos. El ciclo de vida completo del vehículo se está teniendo en cuenta, desde la extracción de las materias primas hasta el reciclaje al final de su vida útil. Las baterías de los vehículos eléctricos se están diseñando para ser recicladas y reutilizadas en aplicaciones de almacenamiento de energía. La economía circular se está convirtiendo en un principio fundamental en la industria automotriz, con el objetivo de minimizar los residuos y maximizar el valor de los materiales.
El Contexto en Chile
El contexto económico tanto en Chile como en el mundo, tras la pandemia del Covid-19, ha generado la transformación y cambios de diversas industrias, entre las cuales se encuentra la automotriz, en la cual se ha observado una caída en la venta de autos nuevos del 29% entre enero y septiembre de 2023 -en comparación con el mismo periodo del año anterior-, de acuerdo con cifras de la Asociación Nacional Automotriz (ANAC). Aunque al analizar las cifras de venta de los vehículos “amigables con el planeta”, los resultados son distintos. Este dato puede ser la respuesta de lo que se espera de la industria automotriz para los próximos años.
De acuerdo a la (Asociación Nacional Automotriz), durante este año 2023, en Chile se han registrado menores ventas de vehículos en comparación al año pasado. Esto comienza a marcar una tendencia de los vehículos eléctricos como reemplazo a los de combustión interna, que se está dando a nivel mundial. Los otros aspectos que se esperan en el futuro de la industria automotriz guardan relación con los avances tecnológicos en los vehículos.
En Chile, es posible disfrutar de distintas características en un auto con sistema de asistencia al conductor. Entre ellas están:
- Cámaras: sirven para asistir al estacionarse, monitorear los puntos ciegos e incrementar la seguridad vial de todos en las calles.
- Control crucero: funciona para mantener una velocidad constante, el cual es útil para ir en rutas largas y sin tráfico, aunque se tiene que desactivar en zonas con curvas, tráfico intenso y mal clima.
- Frenado automático de emergencia: se activa al detectar peatones u obstáculos en el camino.
Uno de los retos en el país es implementar métodos de transporte sostenible, centrados en minimizar el impacto negativo al medioambiente por la movilidad impulsada con combustibles como el petróleo o la bencina. Debido a ello, cada vez se está impulsando la evolución de la tecnología automotriz y la adopción de vehículos eléctricos e híbridos, por lo que se espera la llegada de más marcas y modelos innovadores, seguros e inteligentes.
Desafíos y Oportunidades
A pesar de los avances significativos, la industria automotriz enfrenta una serie de desafíos. El costo de las tecnologías emergentes, como las baterías de estado sólido y los sistemas de conducción autónoma, sigue siendo un obstáculo para su adopción masiva. La infraestructura de carga para vehículos eléctricos necesita una expansión significativa para satisfacer la creciente demanda. La regulación de la conducción autónoma sigue siendo un área compleja y en evolución. La ciberseguridad es una preocupación constante, ya que los vehículos conectados son vulnerables a ataques informáticos.
Sin embargo, estos desafíos también representan oportunidades para la innovación y el crecimiento. La reducción del costo de las tecnologías emergentes, la expansión de la infraestructura de carga, el desarrollo de marcos regulatorios claros y la mejora de la ciberseguridad son áreas clave donde se requiere inversión y colaboración. La industria automotriz tiene el potencial de transformar la movilidad y crear un futuro más sostenible, eficiente y seguro.
El Futuro de la Movilidad: Un Ecosistema Interconectado
En 2025, la innovación en la industria automotriz no se limita a los vehículos en sí. Se trata de crear un ecosistema interconectado de movilidad que integre diferentes modos de transporte, servicios de información y entretenimiento, y soluciones de gestión de la energía. La colaboración entre fabricantes de automóviles, proveedores de tecnología, empresas de energía y gobiernos es esencial para hacer realidad esta visión.
El futuro de la movilidad es emocionante y lleno de posibilidades. La electrificación, la conducción autónoma, la conectividad, los materiales sostenibles y la inteligencia artificial están convergiendo para transformar la forma en que nos desplazamos.
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