La nueva herramienta de desarrollo Eagle permite a los OEM tomar el control

Durante sus primeros días trabajando como ingeniero mecatrónico en General Motors, el fundador de New Eagle, Rich Swortzel, vio una necesidad fundamental de una mayor agilidad y ciclos de iteración rápidos al pasar de una simulación a un modelo funcional durante el desarrollo de nuevas tecnologías para vehículos y equipos.

Kevin Alley, director comercial de New Eagle

“Sintió la necesidad de lo que llamaríamos eMBD (desarrollo basado en modelos embebidos)”, afirmó Kevin Alley, director comercial de New Eagle. “Se trata de adoptar ese paradigma de desarrollo basado en modelos, ciclos de iteración rápidos que funcionan con una especie de teoría y simulación, y luego contar con un contexto vinculado al mundo embebido para implementarlo físicamente en un objetivo real”.

Swortzel finalmente decidió fundar su propia empresa en 2009 con el objetivo de producir sistemas embebidos que agilizaran el desarrollo mediante la integración de software personalizado y hardware estándar. El resultado fue Raptor, una plataforma de software abierta e integral que permite a los usuarios acelerar la producción mediante ingeniería virtual y flujos de trabajo optimizados.

Creación rápida de software personalizado

El núcleo de la plataforma New Eagle es la herramienta Raptor, una herramienta de desarrollo propietaria que funciona como complemento para MATLAB Simulink. Raptor utiliza eMBD para aprovechar elementos de diseño y generación de código probados, reducir los esfuerzos de verificación de hardware y mantener una interfaz de desarrollo de aplicaciones consistente en todo el hardware de la ECU, lo que facilita un desarrollo rápido, pruebas sencillas y una calibración rápida.

La herramienta permite a los usuarios aprovechar bloques y funciones nativos junto con bloques Raptor para crear rápidamente software personalizado para controladores y pantallas compatibles.

“Puedes arrastrar y soltar bloques, trabajando en un dominio que los ingenieros de control, sistemas y mecánicos dominan, sin tener que preocuparte por traducirlo a un informático para que lo recodifique o lo implemente”, dijo Alley. “Solo tienes que pulsar el botón 'construir', generar un archivo inmediatamente, instalarlo en el componente electrónico, llevarlo a la pista de pruebas y luego ajustar y calibrar en vivo, todo con una sola herramienta. Esto acelera enormemente el ciclo de desarrollo”.

Raptor es una plataforma de software abierta e integral que permite a los usuarios acelerar la producción mediante ingeniería virtual y flujos de trabajo optimizados. (Fuente: New Eagle)

Según New Eagle, los clientes de los sectores de vehículos de carretera y todoterreno, construcción y minería, ferrocarriles, marítimos, manipulación de materiales, militares y otros han utilizado su plataforma para acelerar el desarrollo de aplicaciones como sistemas eléctricos e híbridos, control de motores de combustible alternativo, hidráulica, sistemas autónomos y control general del vehículo.

Enfoque empresarial de múltiples piezas

El modelo de negocio de New Eagle consta esencialmente de cuatro componentes, explicó Alley. El primero consiste en la concesión de licencias de la cadena de herramientas de software Raptor a los desarrolladores. El segundo componente es la electrónica en sí.

Los clientes de New Eagle tienen tres opciones en cuanto a las ECU. La opción 1 es usar un modelo comercial estándar compatible con la cadena de herramientas Raptor. La opción 2 es lo que Alley denomina "traiga su propia ECU".

“Los clientes vienen y nos dicen: 'Nos encanta la cadena de herramientas, pero tenemos nuestra propia electrónica'”.

Los módulos de control Raptor, diseñados a medida y con carcasa roja y el logotipo de New Eagle, se diseñan y fabrican íntegramente en nuestras instalaciones. (Foto: Becky Schultz)

La tercera opción es diseñar la ECU a medida para cada cliente, según sus necesidades específicas y con mayor variedad de opciones. Estos modelos, denominados Módulos de Control Raptor (RCM) y que suelen venir en una carcasa roja con el logotipo de New Eagle, son diseñados y fabricados íntegramente por New Eagle.

El tercer componente del modelo de negocio es la ingeniería de consultoría. Esta puede consistir en algún tipo de desarrollo financiado de software o hardware, o en ingeniería de aplicaciones para brindar soporte y acelerar el desarrollo.

New Eagle también ofrece servicios de diseño llave en mano a través de su Centro de Integración de Vehículos (VIC). «Nuestro equipo es muy competente en la realización de un trabajo práctico completo con los diseños de los vehículos de los clientes y un ciclo de desarrollo rápido», afirmó Alley.

“El cuarto y último componente del modelo de negocio es que actuamos como revendedores y distribuidores de valor añadido para componentes de terceros… para incorporarlos a aplicaciones de menor volumen”, afirmó Alley. Estos pueden incluir motores de alto voltaje, inversores y otros componentes que pueden ser más difíciles de conseguir para dichas aplicaciones.

Socios facilitadores

Como parte de su estrategia, New Eagle se ha aliado con varios socios de fabricación importantes, uno de los cuales es John Deere Electronics. "Somos socios facilitadores", declaró Alley. "Estamos aprovechando nuestras fortalezas".

New Eagle se ha asociado con socios de fabricación como John Deere Electronics. Se muestran los módulos de control Raptor de la serie M de John Deere. (Foto: Becky Schultz)

La colaboración comenzó cuando John Deere buscó comercializar sus inversores de alto voltaje de la serie PDU. "Para lograrlo, buscaban un socio ágil y rápido que también pudiera ayudar con la implementación de la tecnología", dijo Alley. "Ahí es donde empezó nuestra relación: como distribuidor e integrador de valor añadido para su serie PDU. Lo hemos hecho durante, creo, 10 años".

Posteriormente, en la ACT Expo 2024, las empresas anunciaron la ampliación de su colaboración con la integración del software Raptor en los controladores de la Serie M de John Deere. "Hemos instalado Raptor en cinco de sus ECU de chasis de carrocería", declaró Alley. "El razonamiento fue similar al de la PDU, pero se extendió más allá".

Obviamente, cuentan con una cadena de suministro extremadamente robusta y excelentes capacidades de diseño y fabricación, pero necesitaban un socio que les permitiera implementar una plataforma abierta, rápida y fácil de usar (de ahí la integración con Raptor), además de ágil para abastecer a estos nichos de mercado más pequeños a medida que crecen.

En la ACT Expo de este año se anunció una nueva expansión, con el lanzamiento por parte de New Eagle de la plataforma informática de alto rendimiento Raptor, un controlador integrado robusto habilitado para GPU construido sobre la unidad de procesamiento de visión (VPU) de última generación de John Deere Electronics, que recientemente se puso a disposición comercialmente para los fabricantes de equipos originales (OEM) para aplicaciones dentro y fuera de carretera.

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New Eagle está integrando activamente el hardware desarrollado por John Deere en el ecosistema Raptor, con compatibilidad con flujos de trabajo de desarrollo basados en modelos. El sistema se convierte en el primer controlador compatible con GPU de la línea Raptor.

Más potencia en una plataforma robusta

Basada en un módulo de cómputo de última generación con GPU, la Plataforma de Cómputo de Alto Rendimiento Raptor ofrece hasta 275 TOPS (Teraoperaciones por Segundo) de potencia de procesamiento y admite hasta 12 entradas de cámara GMSL2 con tecnología de Alimentación por Coaxial (PoC). Esto la hace ideal para sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), robótica móvil, prototipado rápido y entornos de automatización industrial exigentes.

“La VPU incorpora un chip NVIDIA Orin, lo que le otorga 275 teraOPS de potencia computacional. Hablamos de varios órdenes de magnitud más [que otras ECU]”, afirmó Alley. Esto le permite capturar y analizar millones de píxeles de datos de múltiples cámaras. “Por lo tanto, ofrece mucha más potencia computacional, mucho más almacenamiento, y está diseñada para realizar funciones más relacionadas con los sistemas ADAS e incluso con la autonomía”.

Además, el hardware está reforzado para las condiciones del mundo real, con sellado IP67, enfriamiento pasivo sin ventilador y amplio soporte de voltaje y temperatura.

“La mayoría de los dispositivos electrónicos que se encuentran en el mercado son similares a las PC industriales… No soportan altas vibraciones ni temperaturas, no suelen tener clasificación IP y cuentan con ventilador y refrigeración activa”, explicó Alley. “En cambio, la VPU se caracteriza por estar diseñada para entornos extremos y exigentes”.

El hardware también cuenta con una sólida cadena de suministro detrás, añadió.

Permitiendo aún más la autonomía

En lo que respecta a la habilitación de software, New Eagle trae tres opciones al mercado con la plataforma informática de alto rendimiento.

New Eagle presentó la plataforma informática de alto rendimiento Raptor, basada en la unidad de procesamiento virtual (VPU) de John Deere, durante la ACT Expo. (Foto: Becky Schultz)

“La primera opción es ofrecerlo básicamente como una plataforma Jetson abierta y estándar, que solucione algunas de las necesidades de software de bajo nivel que la convierten en una solución llave en mano fácil de usar”, dijo Alley. “Para quienes ya utilizan la arquitectura y la cadena de herramientas NVIDIA Jetson, será como un hardware robusto que ya funciona con sus flujos de trabajo actuales”.

La segunda opción está orientada a la automatización industrial en las plantas de producción. "Es la misma base, pero habilitamos la asistencia de código, que es uno de los desarrollos de la cadena de herramientas que se utiliza en algunos sectores, tanto fuera de carretera como de forma considerable, en el ámbito de la automatización industrial", señaló Alley.

La tercera opción, continuó, es la que mejor se adapta a nuestra plataforma tradicional de Raptor, MATLAB Simulink y nuestra cadena de herramientas, para el desarrollo integral en ese entorno. Permite ejecutar tanto los algoritmos de control en la unidad como el procesamiento de sensores para la detección de objetos y otras funciones requeridas.

En el caso del Raptor, se trata de poder vincular el desarrollo de controles que se realiza en otras ECU que interactuarán con él para tenerlo en un entorno de desarrollo integrado, con la misma velocidad y ciclos de iteración rápidos, pero dentro del dominio de la autonomía.

Un enfoque en capas

Alley continuó describiendo la autonomía como un conjunto de cuatro capas, siendo la capa superior el sistema de percepción, compuesto por cámaras, radar, LiDAR y altos niveles de capacidad computacional. «Su único diseño es comprender el mundo, poder registrar quién eres, dónde estás y qué te rodea, y luego poder tomar decisiones inteligentes en ese contexto», afirmó.

En segundo lugar, está la capa de planificación de rutas o toma de decisiones. «Gestiona las interacciones según sus expectativas sobre adónde debe ir y qué hace todo lo demás, según lo que le indica el sistema de percepción», indicó Alley. «De igual manera, requiere altos niveles de capacidad computacional».

“Todo lo que se puede ejecutar en la VPU o la Plataforma de Computación de Alto Rendimiento: tanto los algoritmos de percepción como los de toma de decisiones”.

La tercera capa se centra en la actuación: el sistema por cable para controlar funciones como el acelerador, la dirección, el frenado, el cambio de marchas, etc. Y la capa final está formada por el propio vehículo físico.

Empezamos principalmente en el sector de la modernización. Muchas empresas necesitaban una plataforma para que los vehículos, tanto en carretera como fuera de ella, dependiendo del cliente, pudieran conducir de forma autónoma. Necesitaban habilitar el chasis, y ahí es donde diseñamos los sistemas de modernización —explicó Alley—. Con el tiempo, a medida que la industria ha evolucionado, hemos trabajado con los fabricantes de equipos originales para integrarlos de forma nativa en el vehículo.

Ahora, la empresa tiene la oportunidad de explorar aún más capas de la pila de autonomía. «Históricamente, hemos tenido un desempeño excelente en las dos capas inferiores», afirmó Alley. «La [Plataforma de Computación de Alto Rendimiento] nos permite ser participativos y ayudar aún más a los clientes en esas dos capas superiores, al menos en el desarrollo de hardware y la cadena de herramientas».

'Tomar el control'

En el futuro, New Eagle planea entregar su robusta plataforma informática con herramientas de habilitación a clientes que buscan la autonomía. Estos clientes podrían abarcar todos los mercados que cubre la compañía, incluyendo turismos, vehículos comerciales, vehículos todoterreno (forestales, construcción, agricultura, minería, etc.), militares, marinos y aeroespaciales.

John Deere Electronics decidió integrar Raptor en sus controladores porque es una plataforma abierta, rápida y fácil de usar. (Foto: Becky Schultz)

La razón radica en las tres grandes olas tecnológicas que nos impulsan. La primera es la electrificación, la hibridación o los combustibles alternativos —señaló—. Todo se reduce a cómo se aprovechan estas tecnologías más nuevas, ya sean vehículos eléctricos de batería (BEV) puros o híbridos, o quizás hidrógeno o pilas de combustible... Al pasar de una industria a otra, la tecnología subyacente y la necesidad de aplicarla son prácticamente las mismas.

La segunda ola es la autonomía. "De nuevo, donde hemos invertido mucho es en la habilitación de vehículos con control electrónico para hacerlos controlables y seguros", dijo Alley. "Hemos desarrollado desde vehículos eléctricos personalizados para dos personas hasta camiones mineros de 250 y 300 toneladas, y todo tipo de vehículos intermedios".

La tercera área tecnológica es la "Industria 4.0", o el siguiente paso de la automatización industrial a la autonomía industrial. "Cuando pensamos en la automatización industrial actual, vemos vehículos y robots en la planta que se mueven de forma autónoma con las personas, y todo eso debe estar orquestado", afirmó Alley.

“Esos son los tres dominios tecnológicos en los que operamos, pero pueden ver cómo podrían ser similares... un vehículo eléctrico es un vehículo eléctrico. Al fin y al cabo, todos tienen algún tipo de fuente de energía. Todos deben controlar algún tipo de motor e inversor, sistema de baterías, sistema de refrigeración, etc.”, comentó. “Por lo tanto, nos ayuda a abarcar estos diferentes segmentos del mercado”.

Donde New Eagle se diferencia es en que “nuestro objetivo no es vender cajas negras”.

“Si trabajas con las grandes empresas automotrices tradicionales de primer nivel o de equipos todoterreno de primer nivel, te venden un dispositivo de caja negra que el OEM no puede tocar. Si quieres cambiar algo, necesitas tiempo y dinero”, afirmó Alley. “Buscamos facilitar, y de ahí viene nuestro lema 'Toma el control'... Ese es el objetivo: tomar el control del desarrollo, de la propiedad intelectual y del cronograma. Queremos ser facilitadores, no ejecutores”.