Instalações de teste preparadas para o futuro

O setor de equipamentos off-road está em constante evolução, impactado pela evolução das regulamentações, das demandas dos consumidores e da tecnologia. Para se manterem competitivos, os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) precisam repensar seus investimentos em testes, focando na flexibilidade e na preparação para o futuro, em vez de se comprometerem com uma única solução.

Na última parte do século XX, os laboratórios de teste para máquinas rodoviárias e fora de estrada concentravam-se no motor de combustão, com a expectativa de que seus investimentos durassem décadas. Hoje, essa confiança já não se sustenta. Eletrificação, motores híbridos, combustíveis alternativos e soluções híbridas significam que os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) precisam abordar uma gama de tecnologias de propulsão, muitas vezes simultaneamente, exigindo instalações de teste modulares e mais adaptáveis.

Enquanto a indústria muda, uma nova célula de testes de diesel OEM demonstra como até mesmo as instalações tradicionais de testes de propulsão estão sendo projetadas com flexibilidade para acomodar necessidades futuras e regulamentações em evolução. (Foto: ACS)

Navegando pela mudança

A mudança para a eletrificação tem um impacto significativo nos requisitos de infraestrutura de testes em todo o setor de equipamentos. A transição abrange múltiplas tecnologias de propulsão simultaneamente, gerando complexidade nas necessidades de testes. Os engenheiros precisam se concentrar em aspectos como a química da bateria, a lógica do inversor e o posicionamento do rotor do motor, em vez dos métodos tradicionais de medição do consumo de combustível e das emissões.

Essa mudança exige novas metodologias e equipamentos de teste. Da mesma forma, combustíveis alternativos e soluções híbridas apresentam desafios únicos, incompatíveis com as abordagens tradicionais de motores de combustão interna (MCI), exigindo requisitos de teste diversificados, independentemente da solução em que os OEMs optem por investir.

Testes ambientais e térmicos são cada vez mais críticos, visto que os fabricantes precisam simular condições climáticas extremas para baterias de alta tensão ou sistemas de combustível alternativo, onde a sensibilidade à temperatura e à umidade são fatores cruciais de segurança. Considere, por exemplo, os modernos sistemas de gerenciamento de baterias (BMS), que são sistemas eletrônicos sofisticados encarregados de monitorar centenas de células e proteger as baterias contra danos. A validação do desempenho do BMS exige simulação rigorosa em diversas condições operacionais, demonstrando a escala da infraestrutura necessária para apoiar os esforços de eletrificação.

Além da tecnologia de propulsão

A tecnologia de propulsão é fundamental para o desenvolvimento de equipamentos fora de estrada. Ainda assim, uma onda de transformação tecnológica está moldando as expectativas futuras para veículos dentro e fora de estrada. A inteligência artificial (IA) e a automação podem melhorar a eficiência operacional, enquanto as instalações também integram a Internet das Coisas (IoT) para rastrear equipamentos e torná-los mais eficientes. A computação em nuvem é cada vez mais crítica em ambientes de teste para garantir que o processo de aquisição de dados permita a medição ou o controle generalizado de todos os dados de teste e produtos necessários. Essa transformação digital generalizada impacta todos os aspectos de uma instalação de teste.

O surgimento de veículos autônomos e definidos por software abre novas oportunidades para os fabricantes aprimorarem seus equipamentos e atenderem às demandas do mercado. Esses avanços, no entanto, apresentam desafios fundamentais às abordagens tradicionais de teste, incluindo o comportamento imprevisível do software e a necessidade de sistemas que continuem funcionando mesmo após uma falha. Esses desafios exigem metodologias de teste que abordem comportamentos probabilísticos do sistema, nos quais passar em um teste uma vez não garante um desempenho consistente.

Da IA e IoT à computação em nuvem, a transformação digital está remodelando a forma como os equipamentos de construção são projetados e validados em ambientes de teste. (Foto: ACS)

À medida que o setor evolui, as mudanças regulatórias e as demandas flutuantes dos consumidores aumentam a volatilidade e complicam o planejamento das instalações de teste. O setor enfrenta demandas regulatórias cada vez mais rigorosas e fragmentadas, incluindo padrões de emissões mais rigorosos para motores, como os estabelecidos pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) e as regulamentações em constante evolução da UE para baterias e pegada de carbono. A conformidade exige que os fabricantes naveguem por longos processos de licenciamento, se adaptem às leis específicas de cada região e invistam em testes e documentação avançados para atender aos requisitos sujeitos a atualizações frequentes e variações regionais. Como resultado, os prazos de teste são mais agressivos, pressionando os OEMs a concluírem os testes mais rapidamente. Isso exige testes eficientes e flexíveis.

Para se manterem à frente, os OEMs devem priorizar a flexibilidade e a eficiência nos espaços de teste. Uma abordagem modular acomoda maiores contagens de canais, tipos de medições e uma maior variedade de tecnologias.

Comprometer excessivamente a infraestrutura de testes com uma única solução de propulsão, seja um motor de combustão interna (ICE) tradicional ou um futuro sistema de baterias, representa riscos significativos no atual cenário regulatório e tecnológico em rápida evolução. Devido à incerteza sobre quais tecnologias de propulsão dominarão, instalações projetadas para uma única tecnologia podem rapidamente se tornar obsoletas ou exigir adaptações dispendiosas. Laboratórios de teste de motores antigos tiveram que investir milhões para acomodar testes com hidrogênio ou baterias elétricas. Essa inflexibilidade pode deixar os fabricantes com ativos ociosos e a incapacidade de responder rapidamente às mudanças nas demandas dos clientes ou aos requisitos regulatórios.

Preparar espaços de teste para o futuro com uma abordagem modular ajuda a estabelecer um ambiente mais ágil, que leva em conta o crescimento e a evolução contínuos. Uma abordagem modular significa projetar instalações ou sistemas de teste usando módulos autônomos que podem ser combinados, expandidos ou reconfigurados para atender a requisitos em constante evolução. Cada módulo é estruturalmente robusto e ambientalmente controlado, capaz de funcionar de forma independente ou como parte de um ambiente de teste maior e integrado.

Essa abordagem é essencial para veículos modernos que exigem validação abrangente em nível de sistema. Uma infraestrutura modular de testes pode acomodar esses requisitos de integração, mantendo a flexibilidade para se adaptar à evolução das arquiteturas de sistemas. Projetar o espaço da instalação para crescimento, por exemplo, permite a rápida adição de novos equipamentos com o mínimo de retrabalho da infraestrutura existente. Quando apoiada por uma abordagem modular para controles de software e aquisição de dados, a adaptabilidade para necessidades futuras é incorporada ao projeto, engenharia e fabricação de equipamentos vitais para a construção.

Quanto mais flexíveis os OEMs forem em seus testes, mais rápido eles poderão se adaptar às mudanças de direção do setor. É fundamental que a equipe de desenvolvimento de produtos, engenheiros de teste e projetistas de instalações se comuniquem frequentemente sobre os requisitos atuais e as necessidades futuras das instalações. Isso permite que projetistas e construtores visualizem uma instalação que ofereça a máxima flexibilidade.

Incerteza é uma oportunidade

Investir em uma instalação de testes é um compromisso de mais de 20 anos. Portanto, é vital projetar com adaptabilidade em mente desde o início. OEMs que se planejam para a imprevisibilidade regulatória, a fragmentação do mercado e as rápidas mudanças tecnológicas podem reduzir os custos do ciclo de vida e se manter competitivos. Essa abordagem requer uma infraestrutura robusta e uma cultura empresarial que acolha a incerteza em vez de resistir a ela. As organizações garantem o sucesso a longo prazo tornando a adaptabilidade um imperativo estratégico em todas as etapas.

Nota do editor: este artigo foi publicado originalmente na edição de julho de 2025 da Power Progress.