Sonos llega a la cima de la innovación con Onshape

La experimentación y la innovación en el diseño son música para los ingenieros de Sonos, que buscan armonizar la búsqueda de soluciones de sonido de alta calidad con flujos de trabajo y herramientas que aceleren el tiempo de comercialización.

El líder mundial en tecnología de audio, especializado en altavoces inalámbricos y sistemas de cine en casa, fue pionero en el concepto de soluciones de audio multisala fáciles de usar y fáciles de integrar. Su misión es hacer que el audio de la más alta calidad sea accesible universalmente en comparación con los sistemas de sonido tradicionales, que suelen ser difíciles de usar y no son compatibles de manera confiable con los servicios modernos de transmisión de música. Sonos es famosa por su fácil expansión, lo que permite añadir altavoces y componentes adicionales a voluntad a través de la conectividad WiFi estándar. Esta arquitectura flexible se ha convertido en un punto de venta fundamental para los clientes que desean hacer crecer su ecosistema de sonido tanto dentro como fuera del hogar.

La adquisición de empresas que promuevan la innovación en la tecnología de audio ha sido fundamental para la cartera de productos y la estrategia de crecimiento de Sonos. En 2022, Sonos compró Mayht Holding BV, una empresa con sede en los Países Bajos que adoptó un enfoque revolucionario con respecto a los transductores de audio, un elemento fundamental para la creación de sonido. La contribución de Mayht fue reinventar el diseño de los transductores para que fueran más pequeños y livianos. La integración de la tecnología y el talento clave de ingeniería de Mayht en las filas de ingeniería de Sonos brindó una oportunidad clave para mejorar la cartera de productos de Sonos con un sonido de mayor calidad y, al mismo tiempo, ofrecer nuevas soluciones de altavoces con formatos imaginativos.

La tecnología de Mayht redujo drásticamente el tamaño de los transductores cuatro o cinco veces y, una vez que formaron parte de Sonos, el objetivo era ampliar esos primeros productos y pruebas de concepto a una línea de electrónica de consumo que pudiera producirse en masa de forma rentable.

«Llevábamos mucho tiempo investigando, desarrollando y creando prototipos; ahora somos la división de investigación de hardware de Sonos», explica Naphur van Apeldoorn, director sénior de ingeniería de desarrollo de hardware, que llegó a Sonos tras la adquisición de Mayht. Mientras estuvo en Mayht, Van Apeldoorn fue responsable de ampliar la cartera de transductores y de hacer que la tecnología se pudiera producir en masa. Tras la adquisición por parte de Sonos, desempeñó un papel decisivo para incorporar la tecnología Mayht original (ahora llamada Sound Motion™) a la barra de sonido más nueva y premium de Sonos, la Arc Ultra.

Si bien los transductores tradicionales son un elemento de audio básico con prácticas recomendadas de diseño comprobadas, la tecnología de transductores Mayht sirvió como pizarra en blanco para que los ingenieros de Sonos reimaginaran lo que es posible. Para ello, el equipo de ingeniería necesitaba una plataforma de diseño que fomentara la colaboración y pudiera soportar innumerables ciclos de iteración. Los sistemas CAD tradicionales basados en archivos locales no estaban alineados con el nivel de agilidad y flexibilidad que el equipo de transductores necesitaba para redoblar sus esfuerzos en la experimentación y la creación de prototipos.

«Tecnologías como la creación rápida de prototipos, el fresado CNC y la impresión 3D aceleraban los ciclos en la ingeniería mecánica, pero las herramientas de software que utilizaban la mayoría de los ingenieros estaban desactualizadas», afirma van Apeldoorn. «Onshape fue una herramienta muy bienvenida para acelerar la innovación en hardware».

Onshape impulsa la experimentación rápida y flexible

Una vez que pasaron a formar parte de Sonos, no tenían ganas de interrumpir los flujos de trabajo de ingeniería. El equipo de Mayht recibió el visto bueno para seguir usando Onshape, al menos durante un período de tiempo. En la actualidad, aunque la organización de desarrollo se basa principalmente en el software CAD NX de Siemens, el equipo de transductores con sede en los Países Bajos mantiene su compromiso con Onshape, ya que se siente atraído por ventajas clave como la colaboración, la creación rápida de prototipos y la flexibilidad del diseño.

Cuando el equipo comenzó a rediseñar el diseño de los transductores para adaptarlos a los productos Sonos actuales y futuros, la capacidad de acelerar la experimentación fue fundamental. Un proyecto clave, la barra de sonido Sonos Arc Ultra, exigió ideas de diseño totalmente nuevas, lo que elevó el listón para un conjunto de herramientas que promoviera la iteración y la colaboración en el diseño.

«Volvió a ser como un lienzo en blanco: no había prácticas estandarizadas ni acuerdos sobre la forma de las diferentes partes», explicó van Apeldoorn. «Teníamos que mantenernos flexibles e iterativos».

Por ejemplo, el transductor tradicional tenía forma de cono o triángulo; para la línea Arc Ultra, el equipo optó por un diseño de transductor rectangular que estaba más en línea con el tamaño alargado de la barra de sonido Sonos.

El otro problema importante fue la creación de un concepto de producto que pudiera escalar con éxito a la producción y, al mismo tiempo, cumplir con el punto de referencia de rendimiento de la industria. El transductor típico tiene casi una docena de piezas, por lo que la necesidad de un montaje sencillo era crucial.

«Necesitábamos poder diseñar las conexiones entre todas las piezas de forma que pudiéramos tener en cuenta las tolerancias de cada una», explica Lars Wouterse, ingeniero sénior de desarrollo de hardware de Sonos y miembro clave del equipo de transductores.

Onshape fue esencial para ayudar al equipo a superar ambos desafíos. Las capacidades de ramificación y fusión de la plataforma permitieron que varias personas trabajaran sin problemas en diferentes partes del diseño del transductor (y en diferentes diseños) simultáneamente. Una vez que hubo consenso, se fusionaron las ramas pertinentes, lo que permitió al equipo avanzar en el diseño en paralelo y, al mismo tiempo, realizar un seguimiento de las relaciones y la orientación de las piezas.

«Si la colaboración puede ser instantánea y sin conflictos, hace que las cosas funcionen mucho mejor», dijo Wouterse.

El enfoque ágil facilitó el diseño para la fabricación y, al mismo tiempo, simplificó el control de versiones al eliminar los conflictos de entrada y salida. Esto era especialmente importante ya que el transductor constaba de aproximadamente 18 piezas únicas.

«Estábamos diseñando por la tarde y usábamos las impresoras 3D durante la noche», explica Wouterse. «Recolectábamos las piezas por la mañana, construíamos los prototipos, hacíamos mediciones, aprendíamos de esos prototipos e implementábamos lo aprendido en el siguiente ciclo de diseño para que el ciclo continuara».

Una sinfonía de flujos de trabajo de diseño eficientes

Como plataforma basada en la nube, la capacidad de Onshape de hacer que todos los diseños y capacidades de diseño estuvieran disponibles en un dispositivo móvil fue otro activo importante durante la fase de producción. Dado que los equipos de ingeniería y las líneas de fábrica se encuentran en diferentes zonas horarias, Onshape permite a cualquier persona acceder a los archivos CAD desde cualquier lugar, lo que permite comprobar rápidamente la holgura de las piezas o los ensamblajes antes de la producción a gran escala. Como Onshape era más accesible y utilizable por una gama más amplia de personas, también permitía que más personas se fijaran en los diseños, lo que ayudaba a la resolución de problemas y a la optimización.

Las capacidades de ramificación y fusión de Onshape han tenido el mayor impacto en los flujos de trabajo de diseño, ya que han reducido el tiempo necesario para crear una solución optimizada hasta en un 30%.

«Como probar nuevas ideas no alteró la rama principal, nos incentivó a probar todas las ideas que se nos ocurrieron», dijo van Apeldoorn.

Las capacidades de simulación integradas de Onshape simplificaron aún más la colaboración, lo que permitió a los equipos ejecutar múltiples análisis sin el retraso que supone cambiar de software o realizar engorrosos traspasos. El aprovechamiento de las capacidades avanzadas de Onshape ha triplicado la capacidad de diseño del grupo sin tener que añadir más ingenieros al equipo de transductores. Hasta hace dos años, se necesitaba un equipo de tres ingenieros para desarrollar un transductor; hoy en día, mediante el uso del método de ensamblaje vertical y el método de simulación nativo de Onshape (especialmente el análisis modal), un ingeniero puede diseñar y simular por su cuenta y, al mismo tiempo, reducir los ciclos de iteración a la mitad.

La mejora de las capacidades de control de versiones también ha permitido acelerar los flujos de trabajo de diseño. Las capacidades de gestión de lanzamientos de Onshape permiten a un solo ingeniero mantener una visión general clara de cada pieza y ensamblaje, incluso durante el lanzamiento de más de 15 piezas. La mejora de las habilidades de dibujo en 2D también ha simplificado la gestión de las versiones, dijo Wouterse.

«Si puedes mantenerte en el flujo de ingeniería, eso facilita las cosas», agregó.

La fiabilidad general de Onshape (Wouterse y su equipo no han sufrido ningún tiempo de inactividad y nunca han perdido el trabajo), la rentabilidad y el soporte de respuesta rápida han sido fundamentales para que Sonos pudiera redoblar sus esfuerzos en la experimentación. De cara al futuro, Wouterse espera disponer de más capacidades de automatización y creación de scripts de funciones, y utilizar Onshape para automatizar el trabajo rutinario y poder centrarse en lo que es fundamental para la misión de Sonos.

«Si ponemos todo eso en marcha, podemos dedicar menos tiempo a tareas repetitivas y más tiempo a la resolución y la innovación», afirma Wouterse. «Onshape te permite disfrutar de todo lo que es ingeniería. Hace que el trabajo sea más divertido».