Antes mesmo de o carro ser colocado no t�nel de vento para avaliar a aerodin�mica ou jogado contra a parede no teste de impacto para verificar a seguran�a, os engenheiros da Fiat Chrysler Automobiles (FCA) j� sabem os resultados, permitindo que melhorias sejam aplicadas e o teste f�sico apenas valide o virtual.
Com a evolu��o das tecnologias, principalmente as relacionadas � realidade virtual, tornou-se poss�vel fazer simula��es com programas de computa��o que reproduzem de maneira fiel e precisa diferentes situa��es a que o ve�culo pode ser submetido. E o resultado � impressionante.
No Polo Automotivo de Betim, a FCA integra moderna estrutura do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Giovanni Agnelli, que tem sistemas de alta tecnologia de Realidade Virtual (VA) e Realidade Aumentada (AR) usados para otimizar o desenvolvimento dos novos produtos, tornando os processos cada vez mais precisos e eficientes.
Todas as ferramentas est�o reunidas no rec�m-inaugurado Virtual Center Latam, que recebeu investimentos de R$ 4,1 milh�es, aplicados no que h� de mais avan�ado do mundo digital � engenharia automotiva.
Evolu��o dos projetos
� no Virtual Center Latam que as diversas �reas da engenharia acompanham a evolu��o dos projetos, desde a concep��o do conceito inicial � industrializa��o. Ali s�o feitas avalia��es de diferentes aspectos, como ergonomia, seguran�a e interface dos sistemas e componentes.
A estrutura dispon�vel no Virtual Center otimiza o tempo de comunica��o entre as equipes envolvidas no processo de desenvolvimento do produto, incluindo os times da Engenharia de Produto, Assist�ncia T�cnica, Qualidade, Manufatura e fornecedores, entre outros. E os resultados das avalia��es s�o comprovados nas performances virtuais.
Constru�do em uma �rea de 800 metros quadrados, o Virtual Center � composto de tr�s ambientes. O primeiro deles � a Sala de Realidade Virtual, que usa software de �ltima gera��o para criar modelos digitais imersivos em 3D. Por meio da power wall, com tela de 150 polegadas e tecnologia 3D ativa. Nela � poss�vel visualizar, com o m�ximo de detalhes, a carroceria e todos os componentes do carro.
Ainda, com o uso de joysticks, realizar intera��es, como a retirada da bomba de combust�vel, simulando a troca do componente na concession�ria e identificando poss�veis dificuldades para que as corre��es sejam feitas ainda na fase de desenvolvimento
O outro ambiente � a Sala Integrada, que possibilita intera��es em um cockpit adapt�vel, composto por chassi, bancos dianteiro e traseiro, painel, console e volante com realidade virtual em 4D. Com o uso de �culos de realidade virtual imersivo, integrado ao sistema wireless, a sensa��o � de estar dentro de um carro.
Detalhes da arquitetura interna e externa s�o criados no ambiente virtual e, com os movimentos do corpo, ocorre a interface homem-m�quina, como abrir e fechar as portas e o cap�, colocar uma caixa no porta-malas ou uma lata no console e girar o volante.
As imagens s�o reproduzidas em tempo real nos quatro monitores de 75 polegadas instalados na sala. Al�m do joystick, a intera��o tamb�m pode ocorrer com o uso de luvas eletr�nicas, que contam com sensores capazes de reproduzir o movimento das m�os no ambiente virtual.
O terceiro ambiente � a Oficina. Nela, depois da valida��o digital do projeto, d�-se in�cio � constru��o dos modelos f�sicos dos componentes internos e externos do novo ve�culo, como far�is, lanterna, console, painel de instrumento, entre outros. Os materiais utilizados s�o resina, fibra de carbono e fibra de vidro, al�m da impress�o 3D. Na oficina, os c�lculos validados e certificados na Sala de Realidade Virtual e na Sala Integrada come�am a ganhar vida, em um ambiente controlado, para nova sequ�ncia de avalia��es.
Outro recurso importante no Virtual Center Latam � a tecnologia de Realidade Aumentada (AR), que � a combina��o do ambiente real com o virtual. Por meio de um tablet, � poss�vel projetar, em uma carroceria, elementos das partes interna e externa do ve�culo. As dimens�es s�o detalhadamente calculadas por meio de um scanner para garantir 100% de assertividade na intera��o entre o f�sico e o virtual. As an�lises virtuais tamb�m envolvem ve�culos da concorr�ncia, para que sejam feitas compara��es em busca do aprimoramento do produto.
Cria��o de novos carros
O ponto de partida para o desenvolvimento de um novo carro � o briefing conceitual. Trata se de um documento no qual s�o identificados a miss�o, o foco de performance do novo ve�culo e a compara��o com os principais concorrentes.
No ambiente virtual tamb�m surgem os primeiros desenhos, j� com as dimens�es m�ximas do ve�culo, como bitola, dist�ncia entre-eixos, altura, largura e habitabilidade. A partir dessa imagem, o Design Center come�a a criar a superf�cie do novo ve�culo.
Enquanto isso, a engenharia inicia as escolhas t�cnicas para definir qual plataforma — assoalho, compartimento do motor e chassis — sistemas e componentes ir�o compor o ve�culo.
Toda esta cria��o e intera��o feita por meio de simula��es virtuais faz contraponto com os processos usados durante o desenvolvimento do Fiat 147, em 1976, totalmente realizados em pranchetas e modelos f�sicos.
Somente a partir da d�cada de 1990, a FCA Latam come�ou a utilizar ambientes digitais, culminando com a cria��o do Virtual Center Latam. O processo evoluiu a um ponto em que, hoje, � poss�vel escutar o ru�do de rodagem de um ve�culo ainda na fase virtual, permitindo modifica��es para atingir a performance desejada.
Simula��es no ambiente virtual
De acordo com Gustavo Costa, supervisor de An�lise Virtual de Engenharia de Chassis, nas an�lises de din�mica veicular, o piloto interage com a simula��o, em tempo real. “� a experi�ncia de dirigir um carro que ainda n�o existe fisicamente, em um conceito chamado driver-in the- loop”, revela Gustavo.
Essas intera��es s�o realizadas no SIMCenter, centro de excel�ncia em simula��o de din�mica veicular da FCA, considerado o mais moderno da Am�rica Latina. No SIMCenter s�o definidas as caracter�sticas t�cnicas e funcionais dos componentes que determinam a din�mica do ve�culo, como pontos geom�tricos de suspens�o, amortecedores, molas, barras estabilizadoras, pneus, dire��o e freios.
A primeira sala est� localizada no Polo Automotivo Fiat e compreende um simulador est�tico, com volante, c�mbio e pedais. Nas intera��es no cockpit, s�o criadas as condi��es de avalia��o do comportamento do ve�culo nas mais diferentes situa��es.
Ap�s a valida��o dos modelos obtida no simulador est�tico, o pr�ximo passo � a avalia��o do comportamento do ve�culo no simulador din�mico, instalado no campus Cora��o Eucar�stico da PUC Minas, em Belo Horizonte. O sistema � formado por uma plataforma que realiza todos os movimentos de um ve�culo real por meio de nove atuadores, um cockpit equipado com sistema de �udio que reproduz os sons do motor e as rea��es dos pneus como piso, al�m de uma tela curva com �ngulo de vis�o de 230 graus.
Antes dos testes de impacto realizados no Safety Center, centenas de valida��es s�o feitas no mundo virtual. Ainda no computador, � poss�vel saber com at� 98% de precis�o quais s�o os pontos de contato do ve�culo com o ocupante em uma colis�o e determinar como ser� feita a absor��o desse impacto. “Isso revela que toda a estrutura de absor��o � projetada e n�o obtida ao acaso”, explica S�lvio Piancastelli,
gerente de Desenvolvimento de Conceito do Grupo FCA.
J� o laborat�rio de User Experience (UX) do Design Center Latam conta com simuladores desenvolvidos para testar a usabilidade de interfaces e conectividade. Um dos simuladores cria um ambiente virtual bastante imersivo, em que � poss�vel avaliar a intera��o do usu�rio com o quadro de instrumentos e o sistema de infotainment enquanto dirige.
“Com essas ferramentas, garantimos que o olhar de experi�ncia do usu�rio esteja dentro do processo de desenvolvimento. O desafio � entender o cliente em profundidade nas intera��es com o carro, dentro de uma perspectiva de usabilidade e seguran�a”, conclui Leandro Alvarenga, l�der da �rea de UX.
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