El desafío
Con sede en Taipéi (Taiwán), XING Mobility diseña y fabrica sistemas modulares de baterías eléctricas y sistemas de propulsión para convertir camiones y vehículos de construcción de motores diésel a energía eléctrica. Al diseñar miles de formas y tamaños de baterías personalizados cada año, XING buscaba un mejor sistema de gestión de datos para mantener a sus múltiples equipos de ingeniería siempre alineados con respecto a los últimos cambios de diseño. El equipo de desarrollo de productos también buscaba automatizar sus repetitivas tareas de diseño.
Resultados
- La nueva función Automatic Pack Builder de XING Mobility, creada a partir del lenguaje de programación FeatureScript de código abierto de Onshape, ahorró 400 horas de ingeniería en un año.
- La función Onshape personalizada de XING redujo a menos de un minuto la tarea repetitiva de modelar un paquete de baterías eléctricas, que duraba una hora.
- La gestión de datos integrada de Onshape elimina los problemas de control de versiones para el equipo de diseño de XING, que solía dedicar el 50 por ciento de su tiempo a tareas administrativas.
Onshape’s FeatureScript is game-changing for us. This is something I've never seen in any other CAD system. Our software engineers can create our own custom CAD features that are unique and suited just for our applications.’’
Si bien reducir su huella de carbono y ser un buen ciudadano del mundo es una de las principales motivaciones para que las empresas cambien a vehículos totalmente eléctricos, en realidad hay una razón empresarial más convincente. Sorprendentemente, los vehículos comerciales e industriales eléctricos tienen un costo total de propiedad (TCO) más bajo.
«En el caso de nuestras transmisiones eléctricas, a menudo vemos una eficiencia energética superior al 80 por ciento. Por lo general, los motores de gasolina o diésel pueden estar en el rango del 20 por ciento, pero eso es solo la mitad de la historia», afirma Azizi Tucker, cofundadora y directora de tecnología de XING Mobility. «La verdadera diferencia se produce cuando analizamos los tiempos de inactividad. Muchos vehículos comerciales pueden estar en ralentí hasta el 70 por ciento del tiempo de funcionamiento del motor, simplemente quemando combustible mientras esperan. Cuando los vehículos eléctricos están inactivos, el consumo de energía se reduce prácticamente a cero».
Con sede en Taipéi, Taiwán, XING Mobility diseña y fabrica sistemas modulares de baterías eléctricas y sistemas de propulsión para vehículos comerciales e industriales. Centrándose en las industrias de la minería, la construcción y la agricultura, la misión de la empresa es «capacitar a todos y cada uno de los vehículos industriales para que pasen a ser eléctricos».
En estrecha colaboración con los fabricantes de camiones y equipos de construcción, XING integra sistemas de baterías eléctricas personalizados para adaptarse al chasis de los vehículos existentes. En muchos casos, como en la industria de la construcción, no es práctico diseñar vehículos nuevos desde cero porque puede haber 20 o 30 equipos diferentes con un volumen relativamente bajo en cada vehículo.
«El sistema de baterías modulares de XING es único, ya que llevamos la calidad y la tecnología de la automoción a la industria comercial, y luego lo empaquetamos con dos características únicas. Usamos un módulo de batería que tiene aproximadamente la mitad del tamaño de una caja de zapatos y se apilan como piezas de Lego. Podemos interconectar los módulos para construir una batería de diferentes tamaños y formas, así como de voltajes y capacidades», afirma Tucker.
«Además, somos una de las únicas empresas de este mercado que ofrece refrigeración por inmersión en la que bombeamos líquido a través de la batería para eliminar los puntos críticos. Esto significa que controlamos la temperatura de la batería y podemos garantizar un ciclo de vida muy largo y ofrecer un mayor nivel de seguridad», añade.
XING Mobility anunció recientemente una asociación con Castrol para avanzar en su tecnología de baterías de refrigeración por inmersión.
FeatureScript de Onshape ayuda a reducir las tareas de diseño de una hora a minutos
La naturaleza modular de los sistemas de baterías de XING significa que los fabricantes de vehículos ya no se limitan a un diseño de batería con forma de rectángulo. XING puede construir baterías en forma de T o de cualquier forma (incluso asimétricas) que se ajusten al espacio disponible dentro o incluso fuera del vehículo. En el caso de un vehículo minero subterráneo, por ejemplo, es posible que el paquete de baterías deba montarse externamente. Sin embargo, esa flexibilidad sin precedentes conlleva un enorme desafío de diseño de productos.
«Estamos diseñando literalmente miles de tamaños y formas de baterías por año. Obviamente, esto supone un enorme desafío, no solo desde el punto de vista de la ingeniería, sino también por el archivado, el mantenimiento de registros y la documentación de todos estos diferentes sistemas de baterías», señala Tucker.
Para garantizar que sus múltiples equipos de ingeniería mecánica y eléctrica estén siempre trabajando en la última versión del diseño de una batería, XING Mobility confía en la gestión de datos integrada de Onshape, que elimina la necesidad de utilizar un sistema PDM externo. Cada vez que un ingeniero realiza un cambio de diseño, todos los demás miembros del equipo pueden verlo al instante. Un historial de edición completo registra quién hizo qué cambio de diseño y cuándo, lo que permite al equipo volver a cualquier etapa anterior de desarrollo si es necesario.
«Onshape nos ayuda a prevenir cualquier problema de control de versiones», afirma Tucker. «En nuestro sistema CAD anterior, era muy fácil seleccionar la versión incorrecta de los archivos CAD para el análisis, el diseño y la fabricación. Solíamos dedicar aproximadamente el 50% de nuestro tiempo de diseño a la administración de archivos. Con Onshape, eso es historia».
Crear paquetes de baterías con formas poco convencionales partiendo de cero es un proceso lento, por lo que los ingenieros de XING crearon su propia función personalizada para automatizar las configuraciones modulares. Con FeatureScript, el mismo lenguaje de programación de código abierto que se utiliza para crear todas las funciones nativas de Onshape, crearon una herramienta para apilar automáticamente los módulos de batería dentro de un volumen predefinido. Para los paquetes de baterías que van desde 50 hasta más de 500 componentes, los ingenieros anteriormente tenían que apilar los módulos manualmente uno a uno.
El nuevo generador automático de paquetes personalizado de XING Mobility es similar a ver el juego de arcade «Tetris». El apilamiento de formas está automatizado, lo que permite a los ingenieros reasignar su tiempo a tareas de mayor valor.
«Onshape ha mejorado nuestra velocidad para crear un paquete de baterías a menos de un minuto cuando antes tardaba hasta una hora», afirma el ingeniero de software Dmitry Kashel, quien programó la función Automatic Pack Builder. «Ha sido extremadamente útil para eliminar las tareas repetitivas».
Tras señalar que, en la fase de cotización de un proyecto, la fabricación de paquetes de baterías a menudo puede pasar por varias iteraciones, Tucker estima que su función personalizada Onshape le ahorró a su equipo al menos 400 horas de ingeniería en 2020.
«En nuestro negocio, añadir más volumen de batería a un área específica es crucial», afirma. «Por lo tanto, podemos añadir más volumen de batería que nuestros competidores como resultado directo de esta herramienta».
Aplicaciones futuras: uso de Onshape como herramienta de ventas
XING no limita sus conversiones eléctricas a la minería, la construcción y la agricultura. El líder en tecnología de vehículos eléctricos se ha asociado con HKS, una compañía global de repuestos para vehículos de pasajeros, para comercializar y distribuir sus sistemas de baterías y tren motriz a nuevos clientes automotrices.
Diseñado pensando en la simplicidad, Tucker prevé que el generador automático de paquetes pronto se convierta en una herramienta de ventas productiva. Los miembros del equipo de ventas sin experiencia en CAD podrían mostrar a los clientes potenciales cómo serían sus paquetes de baterías personalizados y ofrecer opciones y precios alternativos al instante.
«Un cliente podría decir: 'Ey, tengo un camión base de avanzada. Este es el chasis, este es el espacio donde quiero colocar la batería». Además, nuestro vendedor podría crear rápidamente en Onshape un volumen sencillo para representar el espacio en el que va a estar el motor», explica Tucker. «Luego, en un par de minutos, podríamos decir: 'Puedes tener 80 kilovatios de batería en esta área, o si usas esta otra área, podríamos tener 150 kilovatios-hora de batería'. "
FeatureScript de Onshape es revolucionario para nosotros. Esto es algo que nunca he visto en ningún otro sistema CAD», añade. Nuestros ingenieros de software pueden crear nuestras propias funciones CAD personalizadas que son únicas y adecuadas solo para nuestras aplicaciones.