La revolución de la conducción autónoma está a la vuelta de la esquina y, con ella, los requisitos relativos a los vehículos y a la infraestructura también cambian a un ritmo vertiginoso. La transición a vehículos totalmente autónomos enfrenta a la industria automovilística a grandes desafíos, pero también brinda posibilidades. En el centro de este desarrollo se encuentra la necesidad de una comunicación de datos fluida y fiable para garantizar la seguridad y la eficiencia del tráfico por carretera del futuro.
Requisitos para la infraestructura de la conducción autónoma
La conducción autónoma ha experimentado un desarrollo vertiginoso y hoy en día, en muchos vehículos ya se pueden encontrar sistemas del nivel 3 de forma estándar. Estos sistemas permiten al vehículo asumir el control en determinadas condiciones, si bien el conductor siempre tiene que estar preparado para intervenir en caso necesario. No obstante, con el paso a los niveles de autonomía 4 y 5, nos enfrentamos a un cambio radical. Estos niveles requieren una amplia autonomía, con la cual el vehículo actúa por sí mismo en prácticamente todas las situaciones, y esto requiere una conexión a internet continua, preferiblemente a través de 5G, para la transmisión y el procesamiento de los datos en tiempo real. Además, la comunicación V2X desempeña un papel decisivo para garantizar una interacción fluida y segura del vehículo con su entorno.
Por este motivo, un requisito básico para el tráfico por carretera del futuro es un amplio desarrollo de la infraestructura, que incluye una densa red de 5G para una comunicación rápida de los datos, así como tecnologías V2X, tales como sensores en las carreteras. Además, también es necesario mantener y modernizar la infraestructura de las carreteras con delimitaciones de carriles altamente reflectantes, datos de mapas precisos y el desarrollo de servicios de asistencia para flotas de vehículos autónomos en las ciudades. Esto incluye la creación de zonas de recogida y de parada, el uso flexible de las zonas peatonales y la creación de hubs de movilidad para cambiar de forma fluida entre distintos medios de transporte.
Conexiones de datos: la base técnica de la conducción autónoma
El segundo pilar de este desarrollo es el propio vehículo. En el camino hacia la conducción autónoma del nivel 5, el papel del conductor también cambia radicalmente, pasando de ser un conductor activo a un pasajero. Este cambio exige nuevos y exigentes requisitos para la tecnología del automóvil. Su pieza clave son los ordenadores de alto rendimiento, que se ocupan de procesar las inmensas cantidades de datos recopiladas por los numerosos sensores, como cámaras, radar y Lidar, los llamados componentes periféricos. En este contexto hay que prestar una especial atención a la redundancia y la capacidad de comunicación, con el fin de garantizar una conexión sin interrupciones incluso en caso de averías. En el futuro se emplearán equipos de control descentralizados que se combinan con procesadores centrales conectados a través de una potente red de comunicación («backbone»), en el contexto de lo que se denomina arquitectura zonal. Esto garantiza una supervisión y un control continuos de los sistemas de los vehículos. Paralelamente a esto, las ofertas de medios para el entretenimiento y la información de los pasajeros durante el viaje cobran cada vez una mayor importancia y siguen transformando la experiencia de transporte.
Para la implementación de vehículos autónomos del nivel 5 no se deben subestimar los riesgos y desafíos en el ámbito de la comunicación de datos. Un problema fundamental es la fiabilidad de la transmisión de los datos. Cualquier interrupción o retardo puede acarrear consecuencias críticas para la seguridad del tráfico. La relevancia de la seguridad de estos sistemas es enorme, ya que cada decisión del control del vehículo debe basarse en datos precisos y actuales. Para garantizar la seguridad, se necesitan sistemas a prueba de fallos, que sigan funcionando de forma fiable incluso si se producen averías parciales. Debido a los efectos inmediatos para la integridad física de los ocupantes del vehículo y de otros usuarios de la vía pública, cualquier fallo del sistema puede tener consecuencias muy graves. Y todos estos sistemas necesitan cables de datos. Estos cables conforman la espina dorsal de la transmisión de datos y garantizan una comunicación fiable y rápida, que resulta imprescindible para el funcionamiento de los vehículos autónomos del nivel 5.
Fiabilidad y seguridad en primer plano
Con la llegada de la conducción autónoma a nuestra vida diaria, los requisitos que se exigen a las conexiones de datos en el vehículo cambiarán de forma considerable. Este desarrollo requiere un replanteamiento de las estructuras de red. La fiabilidad de estos sistemas ocupa ahora el primer plano. Es comparable al desarrollo de la red eléctrica doméstica, en la que antiguamente se toleraban los cortes de luz y hoy en día son absolutamente inaceptables, ya que perjudican a sistemas críticos como los sistemas de cierre y las calefacciones. De un modo similar, un vehículo de nivel 5 ya no se podrá permitir problemas de conexión o de datos, ni siquiera brevemente, y sobre todo a velocidades elevadas.
Para estos vehículos autónomos, las conexiones de datos deben funcionar de forma segura y eficiente en todas las condiciones. Los vehículos modernos dispondrán de arquitecturas, que organizarán potentes clústeres en dominios funcionales conectados a través de una espina dorsal de datos de alta velocidad. Estas estructuras comprenderán un gran número de cables de datos y deben ofrecer estructuras altamente fiables y basadas en red con redundancia.
Esto requiere sistemas resistentes y aptos para el automóvil que garanticen un funcionamiento continuo y libre de errores a lo largo de miles de horas y en entornos difíciles. También tienen que garantizar la integridad de los datos para proteger de la posible corrupción en un entorno afectado por perturbaciones electromagnéticas. En este contexto, es de vital importancia que las soluciones de conectividad cumplan los distintos requisitos relativos al procesamiento de los datos, latencia y redundancia, en función de su aplicación específica en el vehículo.
Desarrollo de los procesos de producción en la fabricación de cables
Por ello, especialmente a los proveedores del sector de los cables de datos y la fabricación de cables se les exige satisfacer los más altos niveles de calidad con el fin de estar a la altura de los requisitos de la conducción autónoma. Para ello, un papel decisivo lo ocupan las nuevas posibilidades de análisis, tales como las aplicaciones de cámaras de infrarrojos y las pruebas 100 % de TC y rayos X, apoyadas por análisis de IA. Estas tecnologías permiten revisar de forma precisa y analizar las conexiones de datos y su fabricación para garantizar la máxima fiabilidad y seguridad.
Los procesos de fabricación en MD ELEKTRONIK se caracterizan por una automatización en aumento, que permite ofrecer la misma excelente calidad con unas grandes cantidades de piezas y continuidad en la producción. La automatización se aplica en aquellos ámbitos en los que los requisitos superan la capacidad humana, lo cual es imprescindible para la fabricación de los más modernos productos. La capacidad de adaptar los procesos de producción de una forma rápida y específica es tan importante como la posibilidad de integrar directamente controles de calidad precisos en procesos cada vez más avanzados.
MD cuenta con una dilatada experiencia no solo en la fabricación de cables y el desarrollo de productos, sino también en el desarrollo y la construcción de instalaciones de producción que permiten una fabricación y verificación automatizadas. Esta experiencia se integra continuamente en el desarrollo de las instalaciones futuras para alcanzar el mayor grado de automatización posible.
Seguridad a través de la calidad
La implementación de vehículos autónomos de los niveles 4 y 5 exige complejos requisitos en lo que se refiere a la infraestructura, la tecnología del vehículo y las conexiones de datos. El desarrollo de sistemas de transmisión de datos potentes y fiables ocupa un lugar central para garantizar la seguridad de los pasajeros del vehículo y de otros usuarios de la vía pública. Para estar a la altura de los elevados requisitos de la conducción autónoma, los proveedores y fabricantes deben cumplir los más altos niveles de calidad en la fabricación de los componentes y utilizar tecnologías y procesos avanzados. La dilatada experiencia de MD ELEKTRONIK en la fabricación de cables, el desarrollo de productos y la construcción de instalaciones de producción propias permite integrar controles de calidad precisos directamente en los procesos de fabricación, que son cada vez más exigentes, y de este modo es capaz de proporcionar los cables de datos adecuados para la movilidad de mañana.
Jochen Stein
Jochen Stein es Senior Key Account Quality Manager en MD ELEKTRONIK. Con más de 20 años de experiencia en la industria automotriz, ha superado algunos desafíos complejos y optimizado los procesos. Su pasión es la digitalización y la automatización de los procesos empresariales. Como mánager experimentado en la producción y, posteriormente, en la gestión de calidad, está encantado de aportar su pasión por la innovación y la mejora continua a su trabajo en MD para participar en la creación de la movilidad del futuro. Desde hoy ya sueña con poder utilizar coches totalmente autónomos en el futuro.
Frank Götze
Frank Götze es Director Quality Operations en MD ELEKTRONIK. Tras sus estudios universitarios de Ciencias de los materiales en la TU Dresden, su camino en la gestión de calidad lo llevó por varias estaciones, entre otros, la construcción de vehículos utilitarios y el procesamiento del acero, hasta que llegó a MD. Su mayor interés se centra en campos como el liderazgo, la Inteligencia Artificial y los temas científicos en general. En su vida privada, le gusta practicar deporte (bicicleta de montaña, natación) y leer biografías. Su lema es: «BE USEFUL» (Arnold Schwarzenegger).