De que forma testes de próxima geração transformam negócios

Daniel Scuzzarello, diretor de Portfólio para a América do Sul da Siemens PLM Software

Se você comprou um carro recentemente, deve ter notado: mesmo para quem está no setor, é surpreendente a quantidade de opções existentes. Nas últimas décadas, tanto o número de modelos por marca quanto a variedade de motorizações por modelo explodiram e nós nem consideramos todas as configurações e opções possíveis.

Os fabricantes de carros criaram arquiteturas de powertrain (conjunto de elementos envolvidos na tração de um veículo) e o uso de materiais leves, em resposta à crescente demanda por transporte mais ecológico e limpo, trazendo muitas inovações nos campos de segurança ativa e direção autônoma.

Muitos desses novos recursos foram habilitados pelos recentes avanços nas tecnologias digitais. Os engenheiros automotivos precisam dominar essa complexidade adicional e a diversidade de produtos, enquanto ainda lidam com os requisitos clássicos de desempenho, como conforto, dirigibilidade e durabilidade. E o tempo é limitado, pois as tecnologias digitais correm o risco de ficar desatualizadas antes mesmo de chegar ao mercado.

Essa evolução traz aos departamentos de testes uma quantidade exponencial de trabalho de validação: mais veículos, mais versões, mais componentes, mais parâmetros e menos tempo. Algumas tarefas são padrão, outras são novas ou ganham importância com o surgimento de tecnologias digitais e veículos híbridos e elétricos. Ou o teste é o ponto de partida para explorar territórios inexplorados – como você sabe se um veículo se comportará de acordo com as expectativas se os alvos ainda não foram definidos?

O maior número de veículos trazidos para o mercado por marca, combinado com os requisitos de engenharia para veículos mais leves e mais fortes, obviamente aumenta diretamente a carga de trabalho para testes de durabilidade também.

Esses testes geralmente são em larga escala e acontecem principalmente quando o fim do ciclo de desenvolvimento se aproxima e são frequentemente conduzidos sob uma enorme pressão de tempo. Neste contexto, é de extrema importância que as equipes de testes automotivos possam colaborar de maneira produtiva para realizar todo o trabalho.

Para isso, os engenheiros de durabilidade precisam de uma plataforma integrada de ponta a ponta que os conduza por todas as etapas diferentes de uma campanha típica de testes de durabilidade, combinando a aquisição de dados de carga com a análise de dados de carga. Somente assim, eles podem ser eficazes para concluir todo o processo, incluindo configuração, medidas, validação, consolidação, análise e geração de relatórios dos canais.

A mudança para os motores elétricos, assim como o uso de novos materiais, aumenta a importância de certos aspectos da qualidade do som. Como o ruído de um ICE (motor de combustão interna) é menor (ou ausente), fontes secundárias como o vento, a estrada ou motores elétricos em componentes não são mais mascarados e se tornam mais relevantes na experiência geral de conforto.

Isso gera um esforço adicional de engenharia e aumenta a necessidade de usar tecnologias específicas para testes aero acústicos, análise de caminho de transferência de ruído de rodovia (TPA – transfer path analysis), acústica de interiores de veículos e muito mais.

Mas também o teste de NVH (teste que detecta problemas de vibração, ruído e aspereza) de powertrains tradicionais se tornou mais complexo. Isso é resultado do contínuo downgrade do ICE, usando turbo ou superchargers. Isso aumenta a pressão nos cilindros, levando a forças mais altas e aumentando potencialmente o ruído e as vibrações.

Além disso, os ICEs são cada vez mais impulsionados por conceitos avançados de controle de motores. Isso ajuda o motor a mudar facilmente a estratégia de controle enquanto dirige, para otimizar a eficiência e o desempenho do combustível. No entanto, o som produzido pode ser muito distinto ao mudar de um modo para outro.

Portanto, é importante avaliar muitos outros pontos de trabalho do mecanismo, bem como entender exatamente como o NVH está relacionado à eficiência e ao desempenho do combustível. Para isso, os engenheiros precisam usar tecnologias de teste que combinam análise de NVH com análise de vibração, análise de combustão e informações sobre o controlador.

Por fim, é importante que os engenheiros de teste compreendam sua mudança de papel na visão geral. À medida que a complexidade dos carros aumenta, a criação recorrente e o teste de protótipos físicos tornam-se uma maneira altamente ineficaz de resolver problemas.

Portanto, os processos padrão de desenvolvimento de veículos tornam-se cada vez mais orientados por simulação. Isso não significa, no entanto, que a carga de trabalho dos engenheiros de teste diminui. Muito pelo contrário. Ainda haverá protótipos, apenas poucas versões e mais insights serão necessários em horários apertados. Além disso, haverá uma enorme quantidade de novas atividades de teste necessárias, em vez de apoiar a simulação, e focar na validação de novos componentes e materiais.

Para desenvolver com sucesso hoje em dia veículos com suas complexas configurações de powertrain e sistemas inteligentes, será crucial que os engenheiros de simulação e teste colaborem firmemente.

Somente os fabricantes capazes de criar sinergia por meio da mesclagem desses processos geralmente separados serão eficazes para encontrar o equilíbrio correto entre os requisitos de desempenho funcional. Isso requer ferramentas de teste que podem preencher a lacuna entre os dois mundos. Isso inclui, por exemplo, interfaces para dados de simulação para validação, correlação, processamento e relatório, bem como recursos para criar canais virtuais com base em medições reais e modelos de simulação.

*Daniel Scuzzarello é diretor de Portfólio para a América do Sul da Siemens PLM Software