Por qué la electrónica robusta se está convirtiendo en un elemento fundamental para los fabricantes de equipos originales de vehículos todoterreno.

Técnicos analizan circuitos en el laboratorio de verificación de productos de John Deere.

Las máquinas más modernas incorporan cada vez más pantallas avanzadas, antes reservadas para la industria automotriz, así como sistemas telemáticos, controladores inteligentes, sistemas de energía electrificados y funciones autónomas.

Si bien gran parte de la conversación se centra en las nuevas funciones, una cuestión más fundamental para los fabricantes de equipos originales es si los sistemas electrónicos que constituyen la base de esas funciones están diseñados para perdurar.

Esto es importante porque, en aplicaciones de alta exigencia, la electrónica es cada vez más fundamental para el tiempo de actividad, el valor de la máquina y la credibilidad de la marca.

Jason Weishaar, director de ventas y desarrollo comercial para fabricantes de equipos originales (OEM) en John Deere, afirma: "El mayor cambio que he observado en los últimos 10 años es el aumento del uso de la electrónica para habilitar funciones avanzadas en las máquinas industriales".

En particular, hace hincapié en la autonomía, afirmando que "la única manera de lograrlo es mediante la electrónica informática avanzada".

Jason Weishaar

Sin embargo, al mismo tiempo, las expectativas en torno al entorno del operador también han cambiado. Dan Dougherty, director de fabricación de electrónica y ventas OEM de John Deere, afirma que el sector ha ido adoptando progresivamente elementos del diseño automotriz, desde interfaces más grandes hasta funciones digitales en la cabina.

“Se están viendo pantallas más grandes y sistemas de infoentretenimiento más parecidos a los de los automóviles”, afirma, a medida que los fabricantes de equipos originales responden a las expectativas de los clientes, que van mucho más allá de los mercados tradicionales de vehículos todoterreno.

Si bien la combinación de funcionalidades avanzadas y las crecientes expectativas de los usuarios está aumentando la cantidad de componentes electrónicos a bordo, también está incrementando las consecuencias cuando esos sistemas no funcionan correctamente.

Entornos hostiles, mayores riesgos

Para los fabricantes de equipos originales (OEM), el desafío técnico no consiste simplemente en añadir más componentes electrónicos, sino en garantizar que esos componentes electrónicos puedan soportar entornos adversos.

Dougherty identifica como principales amenazas el polvo, la suciedad, la entrada de líquidos, los cambios extremos de temperatura y las vibraciones.

Weishaar añade otro ejemplo: “El impacto. Las cargas repentinas que se producen cuando, por ejemplo, una cargadora choca contra un montón de rocas”.

En esos momentos, los dispositivos electrónicos están expuestos no solo a un estrés operativo constante, sino también a picos y fluctuaciones impredecibles.

Esas excursiones son importantes. Los vehículos de pasajeros suelen operar dentro de un rango de condiciones relativamente estrecho y bien conocido. Los vehículos todoterreno no.

Planta de fabricación de productos electrónicos de John Deere en Fargo, Dakota del Norte

Las máquinas utilizadas en demolición, reciclaje o extracción de áridos pueden enfrentarse a impactos repetidos, contaminación, humedad y fluctuaciones térmicas en combinaciones difíciles de replicar a menos que se diseñen y prueben específicamente para ello.

Para Weishaar, esa es la esencia de la robustez. Los dispositivos electrónicos robustos están diseñados para funcionar en estas condiciones, pero, fundamentalmente, también deben ser probados en ellas. Esa es la clave.

“No se trata solo de seleccionar los componentes adecuados; se trata de salvaguardar el diseño en su conjunto y de realizar pruebas para comprobar que cumple con los parámetros.”

Dougherty señala que la robustez no es únicamente una cuestión de ingeniería.

Según él, “no se trata solo de diseñar sistemas electrónicos que resistan estas condiciones, sino también de poder fabricarlos para que las soporten”.

En la práctica, esto significa que el control de procesos, la experiencia en el ensamblaje y la coherencia entre el prototipo y la producción influyen en si un módulo sobrevivirá en condiciones reales de uso.

La fiabilidad no se limita solo a la caja.

Una de las observaciones más llamativas del debate es que los propios componentes electrónicos no siempre son el eslabón débil que se suele suponer.

“En muchos sentidos, los componentes electrónicos duran más que las piezas mecánicas de estas máquinas”, afirma Weishaar. Según él, los problemas suelen surgir en “los sistemas de interconexión, especialmente en los arneses y conectores”.

Dougherty describe un patrón habitual en la industria al que denomina "swapnóstico": sustituir un controlador, una pantalla u otro módulo porque parece ser el problema, cuando el verdadero problema reside en otra parte del sistema.

Dan Dougherty

“Swapnostics no llega realmente a la causa raíz de un problema del sistema”, afirma. “Y muchas veces, podría ser algo tan simple como un problema con el arnés de cableado o algún otro problema relacionado con el sistema”.

Para los fabricantes de equipos originales (OEM), esto tiene implicaciones que van mucho más allá de la eficiencia del servicio. Un diagnóstico erróneo conlleva reemplazos innecesarios de componentes, genera problemas en el análisis de garantías y puede dejar sin resolver problemas de integración subyacentes.

En un mercado donde el tiempo de actividad está directamente ligado a los ingresos del cliente, ese es un punto ciego costoso.

La verdadera cuestión del coste

Según Dougherty, el argumento comercial en torno al uso de la electrónica reforzada a menudo se plantea de forma demasiado restrictiva.

Señala que los fabricantes de equipos originales (OEM) tal vez deban invertir más en componentes de alta calidad y diseños validados para lograr la máxima durabilidad de sus equipos. Sin embargo, la cuestión empresarial más importante es si ese costo adicional reduce el costo total a lo largo de la vida útil del producto.

Un módulo menos costoso que funciona mal en la práctica puede volverse rápidamente caro una vez que se tienen en cuenta las intervenciones de servicio, la pérdida de tiempo de actividad, el daño a la reputación y las fallas repetidas.

En ese sentido, los componentes electrónicos robustos no son simplemente una decisión de compra; forman parte de la ecuación del coste total de propiedad.

Dougherty afirma: “Actualmente se están produciendo muchas innovaciones en este ámbito, especialmente en lo que respecta a la autonomía, y estas características se están utilizando para diferenciar a las máquinas en el mercado”.

Eso eleva aún más la apuesta. Si la capacidad digital se utiliza como factor diferenciador competitivo, entonces es fundamental que los componentes electrónicos de soporte sean fiables.

Una función que funciona en una demostración pero no de forma consistente en la práctica se convierte no solo en un problema técnico, sino en un problema de marca.

Colaboración para el desarrollo integral de la pila tecnológica.

Los robots se utilizan para fabricar las unidades de procesamiento de visión de John Deere.

Esa es una de las razones por las que cada vez más fabricantes de equipos originales (OEM) están reevaluando la cantidad de capacidad electrónica que desean desarrollar internamente.

Para los fabricantes más grandes, la amplia experiencia interna en electrónica puede seguir siendo una competencia clave. Pero para muchos fabricantes de equipos originales (OEM) pequeños y medianos, la situación económica es diferente. Dougherty afirma que a menudo tienen que preguntarse: "¿Qué vamos a fabricar como nuestra competencia principal?".

El reto reside en que el desarrollo de la electrónica moderna abarca el hardware, el software, la validación, la fabricación, el aprovisionamiento y la planificación del ciclo de vida.

Él cree que muchos fabricantes de equipos originales dirán: "Es una inversión demasiado grande para nosotros, así que buscaremos un buen socio para que lo haga".

Esa decisión ya no se trata solo del diseño del producto. También tiene que ver con la integración de sistemas y la continuidad del suministro.

Weishaar afirma que la participación temprana puede ayudar a los proveedores a comprender mejor las necesidades reales de los clientes y garantizar que el resultado final sea "optimizado en costes" y, a la vez, sólido.

Dougherty añade que, para aplicaciones más avanzadas, especialmente en electrificación y autonomía, la colaboración temprana puede aportar ventajas significativas, y el éxito depende de garantizar que los sistemas funcionen "armoniosamente en una fase temprana del desarrollo del vehículo".

Luego está el problema de la cadena de suministro. "No se trata solo de tener algo que funcione", dice Weishaar, "sino de tener algo que funcione a largo plazo".

Este argumento ha cobrado mayor relevancia en los últimos años, a medida que los fabricantes de equipos originales (OEM) se han enfrentado a la escasez de componentes y a la presión por rediseñar sus productos. Dougherty sostiene que «la capacidad de obtener, seleccionar y gestionar componentes a lo largo del tiempo es tan importante para esta industria como la robustez de los propios componentes electrónicos».

En los sectores donde los equipos permanecen en servicio durante décadas, esa mentalidad de larga vida útil es importante.

Dougherty afirma que los fabricantes de equipos originales deben ser "muy cuidadosos con la selección de componentes y estar bien preparados para la obsolescencia y las realidades del soporte a largo plazo".

Una elección de diseño estratégica

Planta de fabricación de electrónica de potencia de John Deere

La lección principal es que la electrónica robusta no debe tratarse como una cuestión de especificación de última hora.

A medida que la maquinaria todoterreno se vuelve más conectada, más automatizada y más dependiente del software, la fiabilidad electrónica se acerca cada vez más al centro de la estrategia de la máquina, lo que afecta al tiempo de actividad y al coste del ciclo de vida, así como a la confianza con la que los fabricantes de equipos originales pueden lanzar funciones avanzadas al mercado.

Es importante destacar que los sistemas electrónicos fiables influirán cada vez más en la diferenciación de máquinas y marcas.

“Los fabricantes de equipos originales que tendrán éxito en el sector de la electrónica en el futuro”, afirma Dougherty, “son aquellos que acierten en la ejecución de toda la pila tecnológica”.

Para los fabricantes de vehículos todoterreno, esta podría ser la conclusión clave. En la carrera por incorporar inteligencia a las máquinas, la verdadera ventaja competitiva quizás no radique en añadir más componentes electrónicos, sino en garantizar que estos sean lo suficientemente robustos como para generar confianza a largo plazo.

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Este artículo fue producido por KHL Content Studio, en colaboración con expertos de John Deere Electronics.

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Todas las imágenes son cortesía de John Deere Electronics.

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