DESAFÍOS

• Desarrollar productos en plazos cortos
• Integrar flujos de trabajo de diseño multidisciplinar
• Eliminar silos de información en el desarrollo de productos
• Mejorar la comunicación con los fabricantes contratados

CLAVES PARA EL ÉXITO

• Implementar soluciones integradas para el diseño mecánico, eléctrico y electrónico, y la publicación técnica
• Confiar en la formación y la asistencia de ADOPT id PLM, partner de soluciones de Siemens

RESULTADOS

• Iteraciones de diseño racionalizadas
• Menos errores
• Preparación de una documentación exhaustiva y precisa de diseño y fabricación

ADOPT id PLM

eNovates utiliza el portfolio de Solid Edge y PADS para integrar el diseño mecánico, eléctrico y electrónico.

«Lacreación de prototipos virtuales nos ayudó a reducir en un 80 % las maquetas y los prototipos físicos».

Apoyo al ecosistema de la movilidad eléctrica

eNovates es una empresa tecnológica de rápido crecimiento impulsada por la movilidad y la sostenibilidad. Se fundó en 2010 como grupo de expertos en un club empresarial centrado en el desarrollo y la producción de sistemas de recarga y software de gestión de la energía para apoyar el ecosistema de la movilidad eléctrica.

eNovates se está expandiendo en la Unión Europea y tiene una importante cuota de mercado en el suministro de infraestructuras de recarga pública, con unas 80 000 estaciones de recarga instaladas a principios de 2021. La empresa está ampliando su alcance a la gestión inteligente de la energía. Recientemente, ha añadido a su portfolio un cargador de vehículo a red (V2G). Sus clientes son operadores de puntos de carga (CPO), es decir, empresas que venden puntos de carga, los conectan a la red y se encargan de su mantenimiento. eNovates sirve a sus partners CPO como fabricante de equipos originales (OEM).

«Algunos de nuestros clientes recurren a nosotros con una simple idea de producto final. En este caso, podemos basarnos en un conjunto de componentes y productos de plataforma genéricos para crear el producto personalizado que mejor se adapte al cliente», explica Stijn Vispoel, director de Investigación y desarrollo de eNovates. «Otros se presentan con un bastidor y nos piden que desarrollemos un cargador para él. Realizamos proyectos completos y todas las soluciones incluyen componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y de software».

Desarrollo de productos para unos requisitos que cambian con rapidez

Las tecnologías, los reglamentos, las normas y las exigencias de los clientes evolucionan deprisa en el ecosistema de la movilidad eléctrica. «El mayor reto es el cambio constante y rápido de las directrices del mercado», afirma Vispoel. «Debemos estar al tanto de todas las novedades y realmente necesitamos un nuevo producto cada año. Es importante contar con suficiente capacidad de I+D para afrontar con solvencia los cambiantes requisitos de los puntos de carga. Otro factor importante es la normativa, que no es la misma en todos los países europeos. Por ejemplo, las necesidades de los clientes en los Países Bajos difieren de las que tienen los clientes franceses».

Vispoel dirige un equipo de gestores de proyectos y personal de soporte con formación diversa en ingeniería mecánica, eléctrica y electrónica. «Comenzamos cada proyecto con una fase de creación de prototipos en la que desarrollamos las placas de circuito impreso que necesitamos, el cableado eléctrico y los componentes mecánicos», explica Vispoel. «Una vez efectuadas todas las comprobaciones en los archivos de diseño digital, fabricamos algunos prototipos y realizamos pruebas para confirmar que cumplen los requisitos y la normativa del cliente. Luego entramos en lo que llamamos la fase alfa y rediseñamos los componentes que necesitan modificaciones. Fabricamos otro lote del producto, de 30 a 50 cargadores, y llevamos a cabo otra prueba de validación, en la que efectuamos pruebas de temperatura y de alto voltaje. También tenemos clientes que los utilizan para cargar los coches y realizar pruebas adicionales».

En la siguiente fase del desarrollo, la fase beta, eNovates realiza las modificaciones de diseño necesarias y encarga un nuevo lote del producto. «Vamos directamente a los laboratorios de certificación con los cargadores beta, y colocamos unos 100 cargadores sobre el terreno con nuestros clientes. Así, nos aseguramos de que el producto está lo suficientemente maduro y totalmente certificado para comercializarlo», declara Vispoel. «En esa fase, no solemos desarrollar más el hardware, sino que nos centramos en terminar el software. Por último, pasamos a la producción para nuestros clientes».

Silos de información y sistemas dispares

A lo largo de su historia, eNovates había adquirido sistemas de software de ingeniería para el diseño mecánico asistido por ordenador (MCAD), dos soluciones diferentes de diseño de placas de circuito impreso (PCB) y un sistema para el diseño de cables y arneses eléctricos. Los sistemas se habían seleccionado basándose en la experiencia previa de los ingenieros y en el uso de las soluciones por parte de partners y clientes.

Este panorama de software presentaba algunas limitaciones: el sistema MCAD carecía de funciones de diseño eléctrico, el sistema de diseño de arneses eléctricos no tenía funcionalidades 3D y ninguno de los dos sistemas intercambiaba datos fácilmente con las herramientas de diseño de PCB. Las cuatro soluciones de software separadas y desconectadas creaban silos de información que dificultaban la colaboración interdisciplinar. Cada paquete de software utilizaba formatos de datos diferentes que impedían la transferencia de información entre disciplinas. Dado que el software se adquirió a diferentes proveedores, las nuevas versiones de cada solución no estaban sincronizadas con las demás, por lo que eNovates tenía cuatro líneas de soporte distintas.

Con este enfoque, el equipo de diseño mecánico enviaba sus modelos de diseño al equipo eléctrico, que modificaba los diseños y los devolvía al equipo mecánico. Estos intercambios de diseños iterativos se prolongaban durante semanas y meses, lo que suponía enormes costes de diseño y creación de prototipos, así como retrasos en el lanzamiento de los productos. Los silos de información y las barreras entre sistemas dificultaban a eNovates la tarea de encajar los diseños eléctricos en los espacios mecánicos. Además, creaban problemas al de comunicar la información del diseño a los fabricantes contratados. eNovates enviaba detalles confusos e inconexos del diseño para la fabricación, lo que generaba obstáculos en el cumplimiento de requisitos y normativas.

Integración de soluciones y disciplinas de ingeniería

Para eliminar las ineficiencias del flujo de trabajo, eNovates buscó un conjunto de herramientas de software integrado que se adaptara mejor al rápido ritmo de desarrollo. Gracias sus contactos en la Universidad de Gante, el equipo de eNovates conoció el software Solid Edge®, que forma parte del portfolio de soluciones y servicios Xcelerator™ de Siemens Digital Industries Software, y que es una plataforma de desarrollo de productos líder en el mercado.

eNovates se puso en contacto con ADOPT id PLM, partner de soluciones de Siemens en Bélgica. Tras una reunión inicial, ADOPT id PLM preparó una presentación para eNovates que incluía Solid Edge y sus herramientas integradas de diseño eléctrico y publicación técnica. La demostración ilustró cómo todas las aplicaciones de Solid Edge para diseño mecánico, de enrutamiento de cables eléctricos y de arneses, así como de publicación técnica, estaban totalmente integradas y utilizaban el mismo formato de datos y las mismas convenciones de interfaz de usuario. Asimismo, ADOPT id PLM propuso el software PADS Professional de Siemens EDA (anteriormente Mentor), también integrado con Solid Edge, para el diseño y la verificación de placas de circuito impreso (PADS cuenta con el apoyo de Innofour, partner de soluciones de Siemens EDA). La presentación también hizo hincapié en los flujos de datos bidireccionales y en la asociatividad entre los dominios mecánico, eléctrico y electrónico: las modificaciones de diseño en cada disciplina se reflejan automáticamente en las demás.

eNovates tomó rápidamente la decisión de elegir la solución propuesta por Siemens por varias razones. «Queríamos que todas nuestras herramientas de software funcionaran juntas a fin de tener un flujo de diseño optimizado para alcanzar un desarrollo rápido», manifiesta Vispoel. «Para conseguir productos complejos con altos estándares de calidad y una producción eficiente, necesitábamos transferir la información de forma muy eficaz. El software de Siemens nos ofrecía una mejor adaptación para ayudarnos a cometer menos errores en las iteraciones de diseño. No encontramos este nivel de integración en ningún otro producto del mercado de software para ingeniería. Consideramos que Siemens es un gran proveedor de tecnología, líder del mercado de software y una marca que ofrece calidad».

Documentación de los diseños para la fabricación

«Externalizamos totalmente nuestra producción», declara Vispoel. «Entregamos al fabricante contratado un paquete completo de información sobre cómo debe fabricarse el producto, cómo probarlo y cómo envasarlo. Después, trasladan lo que hacemos en ingeniería a la fabricación del producto. Obtienen todos los componentes, fabrican todas las placas de circuito impreso y lo prueban todo basándose en las instrucciones que les facilitamos».

Con sus anteriores soluciones de software, eNovates podía entregar un archivo 3D con el diseño mecánico, los planos eléctricos y tres listas de materiales (BOMs) separadas para el dibujo del contenido mecánico, eléctrico y de PCB. Sin embargo, la información no estaba bien integrada y su entrega no era eficiente.

El software Solid Edge Technical Publishing ofreció a eNovates una solución superior para preparar la información para la fabricación. En la actualidad, el paquete de fabricación incluye una BOM unificada para todo el producto, lo que resulta especialmente útil para la fijación de precios. En el caso de la fabricación de PCB, un archivo de formato estándar producido con el software PADS Professional incluye información sobre cada capa física de la placa y las coordenadas de los objetos de la PCB, como trazas de cobre, vías, almohadillas y máscaras de soldadura. Para la fabricación eléctrica, el software Solid Edge Technical Publishing extrae la lista de cables y sus ubicaciones, conexiones, longitudes de corte y pares de torsión necesarios en los tornillos de conexión, todo ello elaborado con el software de diseño eléctrico Solid Edge. Con el modelo 3D de Solid Edge, el software de publicación describe de forma completa y visual cada paso del proceso del conjunto y las pruebas del producto.

Flujos de trabajo optimizados que aumentan la eficiencia

El nuevo conjunto de herramientas integradas incrementa la eficiencia en todo el ciclo de desarrollo y fabricación de eNovates. «Hemos conseguido un gran logro», concluye Vispoel.

El software de diseño 3D de Solid Edge incluye tecnología síncrona, que permite a eNovates editar datos CAD desde cualquier fuente y aprovechar las herramientas integradas de gestión de datos de productos y colaboración en la nube. El diseño eléctrico de Solid Edge satisface la necesidad de eNovates de diseñar y validar el cableado y los arneses eléctricos en 3D en los conjuntos mecánicos.

Solid Edge Technical Publishing ha ayudado a eNovates a mejorar la claridad, la precisión y la exhaustividad de la información de fabricación en archivos de casos completos. La integración de PADS Professional con Solid Edge ha contribuido a mejorar la comunicación entre los diseñadores de PCB y los ingenieros mecánicos.