Usando sistemas digitais para reduzir a confusão de cabos

Projeto de pesquisa da FAPS na FAU quer devolver fabricação à Alemanha

Universidade Friedrich Alexander Erlangen-Nuremberga

As redes de bordo dos veículos têm desempenhado um papel central desde a introdução dos carros elétricos. A confusão de cabos em cada automóvel representa o aumento da eletrificação dos veículos que um dia permitirá a condução autónoma com funções críticas para a segurança. Isto irá finalmente transformar as redes de bordo no sistema nervoso da mobilidade. Atualmente, os processos de fabricação desses chicotes elétricos exigem um grande número de pessoal e não são altamente automatizados.

No âmbito do projeto “Next2OEM” financiado pelo Ministério Federal da Economia e Ação Climática, os investigadores da FAU pretendem agora examinar, digitalizar e automatizar toda a cadeia de valor. Isto eliminará tanto a “desorganização” das etapas do processo quanto das responsabilidades envolvidas. No final do projeto realizado pelo Instituto de Automação de Fábrica e Sistemas de Produção (FAPS), será produzido um protótipo que garantirá que as redes de bordo sejam novamente “Made in Germany”. O projeto Next2OEM tem um volume global superior a 24 milhões de euros e tem conclusão prevista para janeiro de 2026.

Vias nervosas complexas em redes a bordo

Para os motoristas, as redes embarcadas são uma espécie de caixa preta, pois são praticamente invisíveis. No entanto, esses chicotes elétricos específicos do cliente formam um “sistema nervoso” complexo em um veículo. Mesmo um automóvel de passageiros de médio porte contém em média cerca de 3.000 cabos individuais que, junto com outros componentes da rede de bordo, chegam a um peso total de 55 quilos.

No passado, a cadeia de valor simplesmente crescia com as estruturas de produtos e processos, sem ser repensada. Por exemplo, foi dada prioridade à eficiência de custos, o que levou a uma logística excessiva. Devido aos custos mais baratos envolvidos, o Norte de África e a Ucrânia tornaram-se locais de produção estabelecidos. Em alguns casos, isso pode significar que cabos e componentes menores são enviados de um lado para o outro em todo o mundo antes de chegarem à Alemanha para montagem final em um fabricante de equipamento original (OEM). A invasão russa da Ucrânia tornou óbvia a falta de resiliência destas cadeias de abastecimento e, especialmente durante a pandemia do coronavírus, a fragilidade dos processos de aquisição tornou-se evidente.

FAPS e parceiros do projeto examinam toda a cadeia de valor

Para permitir a relocalização da fabricação de chicotes elétricos para a Alemanha no futuro, a FAPS e os parceiros Next2OEM estão desenvolvendo algo conhecido como modelo de informação baseado em gráficos. Este modelo é baseado em dados digitais e na forma como eles são trocados para cada produto e cada processo de fabricação e transporte. Este ecossistema digital facilita os processos de fabricação recém-desenvolvidos no Next2OEM. O objetivo é implementar a fabricação e instalação automatizada de chicotes elétricos em OEMs. O projeto Next2OEM resultará em um sistema de demonstração para fabricação de chicotes elétricos altamente automatizado em um veículo.

Isto incluirá, por exemplo, soluções para gerir o manuseamento de componentes e cabos com formas instáveis. Além disso, garantirá pela primeira vez a rastreabilidade até o nível do componente e do processo. Além disso, em termos de impacto no ambiente, encurtará as rotas logísticas e, assim, reduzirá a pegada de CO2. Serão disponibilizados dados sobre quais componentes foram instalados e verificados, quando e onde e o tamanho da pegada de CO2 de um produto, virtualmente com o toque de um botão.

Todos os parceiros em uma mesa

O consórcio compreende parceiros de toda a cadeia de valor, incluindo tudo, desde a fabricação de conectores plug-in e montagem de cabos, modelagem, proteção de cabos, testes e logística até a montagem do chicote elétrico na carroceria do carro. A líder do consórcio AUDI AG é responsável por testar e validar a viabilidade do protótipo de todo o sistema.