Instalaciones de prueba preparadas para el futuro

La industria de equipos todoterreno está en constante evolución, impactada por la evolución de las regulaciones, las demandas de los consumidores y la tecnología. Para mantenerse competitivos, los fabricantes de equipos originales (OEM) deben replantear sus inversiones en pruebas, centrándose en la flexibilidad y la preparación para el futuro, en lugar de comprometerse con una única solución.

A finales del siglo XX, los laboratorios de pruebas para maquinaria de carretera y todoterreno se centraban en el motor de combustión, con la expectativa de que sus inversiones duraran décadas. Hoy, esa confianza ya no es válida. La electrificación, los sistemas de propulsión híbridos, los combustibles alternativos y las soluciones híbridas exigen que los fabricantes de equipos originales (OEM) aborden diversas tecnologías de propulsión, a menudo simultáneamente, lo que exige instalaciones de prueba más adaptables y modulares.

Mientras la industria evoluciona, una nueva celda de pruebas diésel OEM demuestra cómo incluso las instalaciones de pruebas de propulsión tradicionales se están diseñando con flexibilidad para adaptarse a las necesidades futuras y a la evolución de las normativas. (Foto: ACS)

Navegando el cambio

La transición hacia la electrificación tiene un impacto significativo en los requisitos de infraestructura de pruebas en todo el sector de equipos. Esta transición abarca simultáneamente múltiples tecnologías de propulsión, lo que genera complejidad en las necesidades de pruebas. Los ingenieros deben centrarse en aspectos como la composición química de la batería, la lógica del inversor y la posición del rotor del motor, en lugar de los métodos tradicionales de medición del consumo de combustible y las emisiones.

Este cambio requiere nuevas metodologías y equipos de prueba. Asimismo, los combustibles alternativos y las soluciones híbridas presentan desafíos únicos, incompatibles con los enfoques tradicionales de los motores de combustión interna (MCI), lo que exige requisitos de prueba diversos, independientemente de la solución en la que los fabricantes de equipos originales (OEM) decidan invertir.

Las pruebas ambientales y térmicas son cada vez más cruciales, ya que los fabricantes deben simular condiciones climáticas extremas para baterías de alto voltaje o sistemas de combustible alternativo, donde la sensibilidad a la temperatura y la humedad son factores de seguridad cruciales. Tomemos como ejemplo los sistemas modernos de gestión de baterías (BMS), que son sofisticados sistemas electrónicos encargados de monitorizar cientos de celdas y proteger las baterías de daños. Validar el rendimiento de los BMS requiere una simulación rigurosa en diversas condiciones operativas, lo que demuestra la escala de la infraestructura necesaria para respaldar los esfuerzos de electrificación.

Más allá de la tecnología de propulsión

La tecnología de propulsión es fundamental para el desarrollo de equipos todoterreno. Sin embargo, una ola de transformación tecnológica está configurando las expectativas futuras de los vehículos todoterreno y de carretera. La inteligencia artificial (IA) y la automatización pueden mejorar la eficiencia operativa, mientras que las plantas también integran el Internet de las Cosas (IoT) para rastrear los equipos y hacerlos más eficientes. La computación en la nube es cada vez más crucial en los entornos de prueba para garantizar que el proceso de adquisición de datos permita la medición o el control generalizados de todos los datos necesarios de prueba y producto. Esta transformación digital generalizada impacta todos los aspectos de una instalación de pruebas.

La aparición de vehículos autónomos y definidos por software ofrece nuevas oportunidades para que los fabricantes mejoren sus equipos y satisfagan las demandas del mercado. Sin embargo, estos avances presentan desafíos fundamentales para los métodos de prueba tradicionales, como el comportamiento impredecible del software y la necesidad de sistemas que puedan seguir funcionando incluso después de un fallo. Estos desafíos requieren metodologías de prueba que aborden comportamientos probabilísticos del sistema, donde aprobar una prueba una vez no garantiza un rendimiento constante.

Desde la IA y el IoT hasta la computación en la nube, la transformación digital está transformando el diseño y la validación de equipos de construcción en entornos de prueba. (Foto: ACS)

A medida que la industria evoluciona, los cambios regulatorios y las fluctuaciones en la demanda de los consumidores aumentan la volatilidad y complican la planificación de las instalaciones de prueba. La industria se enfrenta a exigencias regulatorias cada vez más estrictas y fragmentadas, incluyendo estándares de emisiones más estrictos para motores, como los establecidos por la EPA de EE. UU. y las regulaciones en constante evolución de la UE sobre baterías y huella de carbono. El cumplimiento exige a los fabricantes gestionar largos procesos de permisos, adaptarse a las leyes regionales e invertir en pruebas y documentación avanzadas para cumplir con los requisitos, sujetos a actualizaciones frecuentes y variaciones regionales. Como resultado, los plazos de prueba son más ajustados, lo que presiona a los fabricantes de equipos originales (OEM) para que completen las pruebas con mayor rapidez. Esto requiere pruebas eficientes y flexibles.

Para mantenerse a la vanguardia, los fabricantes de equipos originales (OEM) deben priorizar la flexibilidad y la eficiencia en los espacios de prueba. Un enfoque modular permite un mayor número de canales, tipos de mediciones y una mayor variedad de tecnologías.

Dedicar demasiado tiempo a la infraestructura de pruebas a una única solución de propulsión, ya sea un motor de combustión interna tradicional o un sistema de baterías de próxima generación, plantea riesgos significativos en el panorama regulatorio y tecnológico actual, en constante evolución. Debido a la incertidumbre sobre qué tecnologías de propulsión dominarán, las instalaciones diseñadas para una sola tecnología pueden quedar obsoletas rápidamente o requerir costosas modernizaciones. Los laboratorios de pruebas de motores tradicionales han tenido que invertir millones para realizar pruebas de hidrógeno o de baterías eléctricas. Esta inflexibilidad puede dejar a los fabricantes con activos inutilizados y sin capacidad para responder con rapidez a las cambiantes demandas de los clientes o a los requisitos regulatorios.

Preparar los espacios de prueba para el futuro con un enfoque modular ayuda a establecer un entorno más ágil que permita el crecimiento y la evolución continuos. Un enfoque modular implica diseñar instalaciones o sistemas de prueba mediante módulos autónomos que pueden combinarse, ampliarse o reconfigurarse para adaptarse a las necesidades cambiantes. Cada módulo es estructuralmente robusto y está controlado ambientalmente, pudiendo funcionar de forma independiente o como parte de un entorno de prueba más amplio e integrado.

Este enfoque es esencial para los vehículos modernos que requieren una validación integral a nivel de sistema. La infraestructura de pruebas modular puede adaptarse a estos requisitos de integración, manteniendo la flexibilidad para adaptarse a la evolución de las arquitecturas de sistemas. Por ejemplo, diseñar el espacio de las instalaciones para el crecimiento permite la rápida incorporación de nuevos equipos con una mínima necesidad de rehacer la infraestructura existente. Además, al respaldarse con un enfoque modular para los controles de software y la adquisición de datos, la adaptabilidad a las necesidades futuras se integra en el diseño, la ingeniería y la fabricación de equipos de construcción esenciales.

Cuanto más flexibles sean los fabricantes de equipos originales (OEM) en sus pruebas, más rápido podrán adaptarse a los cambios de rumbo de la industria. Es fundamental que el equipo de desarrollo de productos, los ingenieros de pruebas y los diseñadores de instalaciones se comuniquen frecuentemente sobre los requisitos actuales y las necesidades futuras de las instalaciones. Esto permite a los diseñadores y constructores visualizar una instalación que garantice la máxima flexibilidad.

La incertidumbre, una oportunidad

Invertir en un centro de pruebas implica un compromiso de más de 20 años. Por ello, es fundamental diseñar con la adaptabilidad en mente desde el principio. Los fabricantes de equipos originales (OEM) que se preparan para la imprevisibilidad regulatoria, la fragmentación del mercado y los rápidos cambios tecnológicos pueden reducir los costos del ciclo de vida y mantenerse competitivos. Este enfoque requiere una infraestructura robusta y una cultura empresarial que acepte la incertidumbre en lugar de resistirla. Las organizaciones garantizan el éxito a largo plazo al hacer de la adaptabilidad un imperativo estratégico en todas las etapas.

Nota del editor: este artículo apareció originalmente en la edición de julio de 2025 de Power Progress.