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Autor: Johnny Liu, director ejecutivo de Dowway Vehicle
Publicado: 16 de marzo de 2026
Última actualización: 16 de marzo de 2026
Nota del revisor: Elaborado a partir del informe técnico proporcionado para este artículo.
Tipo de contenido: Análisis técnico de la industria
Nota sobre la jurisdicción: Este artículo analiza los flujos de trabajo de la ingeniería automotriz en un contexto global, prestando especial atención a la localización en el mercado chino y a las prácticas de ingeniería locales.
Descargo de responsabilidad: Este artículo tiene fines educativos y de debate en el sector de la ingeniería. No constituye asesoramiento legal, de certificación ni normativo.

Respuesta directa

Simcenter System Architect (SSA) es una plataforma de arquitectura y cosimulación a nivel de sistema del portafolio de Siemens Simcenter. Para los equipos del sector automotriz, actúa como puente entre los requisitos, el diseño funcional, la arquitectura física, la simulación, la optimización y la verificación. Esto es fundamental, ya que los vehículos modernos ya no son simples productos mecánicos. Son sistemas mecánicos, eléctricos, electrónicos y de software estrechamente interconectados que deben diseñarse y verificarse como un todo.

• El desarrollo de vehículos ha pasado del trabajo en subsistemas aislados a la ingeniería de sistemas multidisciplinarios completos.
• SSA ayuda a conectar los requisitos, la arquitectura, los modelos de simulación y la validación en un único flujo de trabajo.
• Sus principales ventajas son la cosimulación heterogénea, la trazabilidad completa, el diseño modular y la integración de la cadena de herramientas.
• Es muy adecuado para trabajos relacionados con sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, gestión térmica, sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y validación de controladores de dominio.
• La versión china reduce la barrera de aprendizaje para los equipos de ingeniería locales y fomenta los estándares y la colaboración locales.

Los programas de vehículos modernos son cada vez más difíciles de gestionar. La electrificación, la conducción inteligente, la conectividad y las plataformas con gran cantidad de software han llevado la complejidad de los vehículos mucho más allá del antiguo flujo de trabajo basado en documentos. Muchos equipos aún trabajan con herramientas y archivos separados, lo que genera silos de información, iteraciones lentas y problemas de integración tardía.

Ahí es donde la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE) resulta útil. Proporciona a los equipos una forma de conectar los requisitos, las funciones del sistema, el diseño físico, la simulación y la verificación en una sola cadena. En el informe que usted proporcionó, Simcenter System Architect se sitúa en el centro de esa cadena. Se presenta como el eje que vincula el diseño conceptual, la ingeniería de detalle, la verificación de la simulación y la iteración del diseño a lo largo de la cadena de herramientas del sector automotriz.

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Por qué los equipos automotrices necesitan una plataforma a nivel de sistema.

El mayor cambio en el desarrollo automotriz no radica solo en que los vehículos tengan más software, sino en que el producto en sí se ha convertido en un sistema mixto. Un vehículo moderno combina:

• sistemas mecánicos como el chasis y la carrocería,
• sistemas eléctricos como baterías y motores,
• sistemas electrónicos como ECU y sensores, y
• sistemas de software como lógica de control y funciones integradas.

Estas partes no funcionan de forma aislada. Se influyen mutuamente constantemente. Un problema térmico puede modificar la potencia de salida. Una estrategia de control puede alterar la temperatura de la batería. Un retardo en la comunicación puede modificar la respuesta de frenado. Por eso, las herramientas de simulación tradicionales de dominio único ya no son suficientes por sí solas.

El informe identifica tres problemas comunes en los flujos de trabajo más antiguos:

• silos de información entre equipos,
• baja velocidad de iteración y
• Escasa relación entre el diseño y el rendimiento real.

SSA se posiciona como la herramienta que resuelve estos problemas mediante el uso de la arquitectura del sistema como capa organizativa. En lugar de permitir que cada disciplina trabaje de forma aislada hasta la integración tardía, permite que el equipo construya una visión unificada del sistema y realice la validación entre dominios con mayor antelación.

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¿Qué hace el arquitecto de sistemas de Simcenter en la cadena de herramientas para la industria automotriz?

SSA forma parte del conjunto de herramientas Siemens Simcenter, pero su función es diferente a la de un solucionador individual o un simulador de dominio único. No se centra en una sola disciplina. Su función es conectar:

• requisitos,
• arquitectura funcional,
• arquitectura física,
• modelos de simulación,
• escenarios de validación y
• resultados de la presentación de informes.

Por eso encaja tan bien en el MBSE automotriz. En un programa de vehículos convencional, el flujo de trabajo va desde la definición del concepto hasta el diseño del subsistema, pasando por la simulación, la validación y la transferencia a la gestión del ciclo de vida. SSA se sitúa en todos esos pasos y ayuda a mantener la lógica conectada.

Esto cobra especial importancia cuando los equipos necesitan comparar opciones de arquitectura en una fase temprana, antes de que estén disponibles los prototipos de hardware. Un diagrama estático no permite hacerlo. Una hoja de cálculo desconectada tampoco. Una plataforma de arquitectura de sistemas con cosimulación sí.

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Principales ventajas de Simcenter System Architect para la ingeniería automotriz.

1. Co-simulación heterogénea multidisciplinaria

El informe hace especial hincapié en este punto, y con razón. El desarrollo automotriz involucra a muchas disciplinas a la vez. Los ingenieros de chasis, los equipos de tren motriz, los equipos de baterías, los ingenieros de control, los equipos de software y los arquitectos eléctricos y electrónicos suelen utilizar diferentes herramientas y formatos de modelos.

SSA admite la integración de modelos heterogéneos a través de interfaces estándar como FMI/FMU y flujos de trabajo de estilo Modelica SSP. Esto significa que se pueden integrar modelos de herramientas como:

• Simcenter Amesim,
• MATLAB/Simulink y
• Entornos basados ​​en Modelica

Se pueden integrar en una arquitectura de simulación a nivel de sistema sin necesidad de una profunda modificación de los modelos originales.

Esto supone una gran ventaja para la ingeniería automotriz. Tomemos como ejemplo un vehículo eléctrico. El modelo térmico de la batería puede estar en Amesim, la estrategia de control del motor en Simulink y otros modelos del sistema pueden provenir de otro entorno. Con SSA, estos modelos pueden ejecutarse conjuntamente en una misma configuración, lo que permite a los ingenieros estudiar el flujo de energía, el comportamiento térmico y la respuesta del control simultáneamente.

Eso facilita la detección de problemas a nivel de sistema antes de que comience la integración del hardware.

2. Trazabilidad completa de los requisitos basada en MBSE

El informe también destaca un segundo problema en el desarrollo automotriz: los requisitos suelen separarse del diseño y la validación. Los equipos pueden comenzar con un documento de requisitos y luego pasar a herramientas de diseño y simulación que no están estrechamente vinculadas con la intención original. Cuando algo falla, rastrear la causa hasta el requisito correcto se vuelve lento y complicado.

SSA aborda este problema al brindar soporte para la importación, el desglose, la asignación y la trazabilidad de requisitos. Un objetivo de vehículo de nivel superior se puede dividir en objetivos de subsistemas y componentes, y luego vincularse a modelos de arquitectura, casos de simulación y resultados de validación.

Un buen ejemplo del informe es un objetivo de frenado de emergencia automático como por ejemplo:

Tiempo de respuesta AEB ≤ 100 ms

Ese requisito se puede asignar a través de:

• percepción,
• decisión y
• subsistemas de actuación.

A partir de ahí, los ingenieros pueden comprobar si la arquitectura y los resultados de la simulación cumplen con el objetivo original. De no ser así, pueden rastrear el resultado fallido hasta el subsistema o parámetro exacto que causó el problema.

3. Diseño de arquitectura modular e iteración rápida

Los programas de desarrollo de vehículos rara vez parten de una arquitectura fija desde el primer día. Los equipos comparan conceptos, modifican parámetros de componentes, reemplazan bloques de diseño y realizan estudios de viabilidad una y otra vez.

SSA proporciona un entorno de diseño modular gráfico donde los ingenieros pueden construir bloques de arquitectura, conectarlos mediante interfaces estándar y modificarlos rápidamente. El informe señala que esto resulta útil tanto para el trabajo conceptual como para la ingeniería de detalle, ya que admite:

• edificio de arquitectura mediante arrastrar y soltar,
• componentes modulares,
• interfaces estándar,
• modelado parametrizado y
• análisis de sensibilidad.

Esto agiliza la iteración del diseño. Los ingenieros pueden ajustar la capacidad de la batería, la potencia del motor, los parámetros de control, la rigidez de la suspensión u otro valor clave y estudiar cómo responde el vehículo en su conjunto.

El informe incluso señala que Hyundai utilizó la optimización de parámetros basada en SSA para reducir un proceso de optimización de una semana a tan solo 15 minutos. Ese tipo de rapidez es crucial cuando se necesitan tomar decisiones de arquitectura con agilidad.

4. Integración perfecta con la cadena de herramientas del sector automotriz.

Otro punto fuerte del informe es la posición de SSA dentro de la cadena de herramientas de desarrollo automotriz más amplia. Está diseñada para conectarse con:

• NX para datos CAD,
• Simcenter 3D para trabajos CAE,
• Simcenter Testlab para datos de prueba y validación,
• Teamcenter para PLM y gestión del ciclo de vida, y
• Git o flujos de trabajo basados ​​en archivos para la gobernanza de modelos.

Esto significa que los modelos de arquitectura, los datos de simulación, los requisitos, los informes y los registros del ciclo de vida pueden permanecer vinculados en lugar de residir en sistemas separados con conflictos de versiones.

En el trabajo de ingeniería real, esto reduce la duplicación de datos, facilita la transferencia de información y permite la trazabilidad a lo largo de todo el proceso de desarrollo.

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Módulos funcionales principales de Simcenter System Architect

Módulo de diseño de arquitectura de sistemas

Este es el núcleo de SSA. Proporciona a los equipos un entorno gráfico y modular para la creación de modelos de arquitectura de sistemas.

Modelado de arquitectura funcional

El primer modo de modelado se centra en la función del sistema. En el sector automotriz, esto significa construir una representación funcional del vehículo o subsistema.

Por ejemplo, un sistema de control de vehículos se puede dividir en:

• funciones de detección,
• funciones de decisión y
• funciones de ejecución.

El informe utiliza esta estructura para explicar cómo fluye la lógica a través del sistema. Los módulos de detección transmiten datos ambientales a los módulos de decisión. Los módulos de decisión procesan esos datos y envían comandos de control a los módulos de ejecución.

Este tipo de modelado resulta útil en la fase conceptual porque ayuda a los equipos a definir los límites y la lógica del sistema antes de tomar las decisiones finales sobre el hardware.

Modelado de arquitectura física

El segundo modo de modelado se centra en de qué está hecho el sistema. Aquí es donde se asignan funciones a componentes físicos como:

• cámaras,
• unidades de radar,
• controladores de dominio,
• pinzas de freno,
• motores y
• componentes de la batería.

El informe también señala que el modelado de la arquitectura física define las interfaces de los componentes, entre las que se incluyen:

• interfaces eléctricas,
• interfaces mecánicas y
• interfaces de comunicación.

Esto es importante en la ingeniería de detalle porque conecta las funciones con las decisiones de diseño reales y el trabajo de integración posterior.

Diseño arquitectónico jerárquico

SSA admite el diseño de arquitectura por capas. Los equipos pueden trabajar desde:

• nivel del vehículo,
• a nivel de subsistema,
• a nivel de componente.

El informe ofrece un claro ejemplo de esta lógica:

Arquitectura del vehículo → Arquitectura del subsistema de potencia → Arquitectura de los componentes de la batería

Ese tipo de jerarquía facilita la lectura del modelo y ayuda a los equipos grandes a dividir el trabajo de forma controlada.

Bibliotecas de componentes automotrices reutilizables

El informe también menciona bibliotecas automotrices integradas o reutilizables, incluidos bloques estándar para:

• tren motriz,
• chasis,
• suspensión y
• unidades de control.

Esto reduce el trabajo de modelado repetitivo y proporciona a los equipos un punto de partida más estandarizado.

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Módulo de gestión de requisitos y trazabilidad

Este módulo se basa en una idea: los requisitos no deben quedar fuera del flujo de trabajo de ingeniería.

Importación de requisitos

Según el informe, la SSA puede importar requisitos de fuentes como:

• Excel y
• Documentos de requisitos al estilo DOORS.

Esto facilita la integración de los objetivos de programa de alto nivel en el entorno de arquitectura y simulación.

Desglose de requisitos

El informe ofrece aquí un ejemplo detallado. Un objetivo a nivel de vehículo como por ejemplo:

Rango NEDC ≥ 600 km

se puede desglosar en requisitos de subsistemas y componentes, tales como:

• capacidad de la batería ≥ 80 kWh,
• potencia máxima del motor ≥ 150 kW, y
• Densidad energética de celda única ≥ 280 Wh/kg.

Este es un paso muy práctico porque convierte los objetivos generales del producto en valores que los ingenieros pueden diseñar y verificar.

Asignación de requisitos

Tras el desglose, estos requisitos se asignan a los bloques de arquitectura correspondientes. Un objetivo de capacidad de batería se asigna al sistema de baterías. Un objetivo de potencia se asigna al sistema de motor y accionamiento. Un objetivo de temporización se asigna a los bloques de detección, procesamiento y actuación.

Trazabilidad directa e inversa

El informe plantea un punto importante al respecto. La SSA apoya:

• trazabilidad hacia adelante desde el requisito hasta el diseño, la simulación y la validación, y
• Trazabilidad inversa desde un resultado fallido hasta el requisito original.

Si un vehículo no alcanza su autonomía prevista, los ingenieros pueden atribuir el problema al tamaño de la batería, la eficiencia del motor, la estrategia térmica o la lógica de control, en lugar de tener que adivinar.

Eso ahorra tiempo y mantiene el enfoque en la iteración.

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Módulo de co-simulación multidisciplinario

Este módulo transforma la arquitectura en un modelo de sistema funcional.

Importación y compatibilidad de modelos

El informe enumera los principales entornos de herramientas relevantes en este caso:

• Simcenter Amesim para modelos mecánicos y térmicos,
• MATLAB/Simulink para modelos de estrategia de control y
• Modelica para modelos multifísicos.

Estos componentes se pueden integrar mediante interfaces estándar como FMI/FMU, de modo que el equipo no tenga que reconstruir cada modelo desde cero.

Para los equipos del sector automotriz, esto significa que los diferentes grupos pueden conservar sus herramientas de modelado preferidas sin dejar de contribuir a una configuración de simulación a nivel de sistema.

Configuración del escenario de simulación

El informe presenta varios tipos de escenarios automovilísticos realistas, entre los que se incluyen:

• ciclo NEDC,
• ciclo WLTP,
• condiciones de ascenso en pendiente, y
• condiciones de frenado.

La configuración del escenario puede incluir:

• velocidad del vehículo,
• temperatura ambiente y
• condiciones de carga.

Esta parte es importante porque un modelo de sistema solo resulta útil cuando se prueba en condiciones de funcionamiento realistas. Un modelo térmico de batería en un laboratorio es una cosa; un modelo térmico de batería bajo carga rápida o conducción a alta velocidad es otra muy distinta.

Análisis de resultados

El informe indica que la SSA apoya la visualización de resultados mediante:

• curvas,
• gráficos y
• animaciones.

También permite la comparación directa de diferentes opciones de arquitectura. Los ingenieros pueden comprobar valores como:

• voltaje de la batería,
• velocidad del motor,
• desplazamiento de la suspensión y
• rendimiento térmico.

Esto facilita la identificación de cuellos de botella y la comparación de opciones arquitectónicas de forma estructurada.

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Módulo de optimización y análisis

Este módulo aborda la mejora del diseño y las compensaciones arquitectónicas.

Optimización paramétrica

El informe indica que SSA puede optimizar parámetros como:

• capacidad de la batería,
• potencia del motor,
• rigidez de la suspensión y
• valores de la estrategia de control.

Los objetivos de optimización pueden incluir:

• alcance máximo,
• uso mínimo de energía, o
• mejor rendimiento NVH.

El informe destaca el uso de métodos como los algoritmos genéticos y la optimización basada en gradientes.

Un resultado mencionado en el texto original es que Hyundai, con el apoyo de la IA en el proceso general, redujo el tiempo de evaluación de requisitos individuales de 2 minutos a 0,1 segundos. Esto demuestra cómo la automatización a nivel de sistema puede reducir el tiempo de iteración del diseño.

Optimización multiobjetivo

Esto es muy importante en el sector automotriz porque los objetivos de diseño suelen entrar en conflicto. El informe ofrece ejemplos como:

• rango versus aceleración, y
• Reducción de peso frente a resistencia estructural.

SSA admite la optimización multiobjetivo con objetivos ponderados para que los equipos puedan buscar una arquitectura que equilibre las necesidades contrapuestas en lugar de perseguir un único KPI.

Análisis de sensibilidad

El análisis de sensibilidad ayuda a identificar qué parámetros son los más importantes. El informe proporciona ejemplos como:

• capacidad de la batería,
• eficiencia del motor y
• coeficiente de arrastre

en relación con la autonomía del vehículo.

Eso ayuda a los equipos a concentrar sus esfuerzos de ingeniería donde tendrán el mayor impacto.

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Módulo de gestión de informes y colaboración

Este módulo trata sobre la comunicación en ingeniería, la gobernanza y el control del ciclo de vida.

Generación automatizada de informes

El informe indica que la SSA puede generar:

• informes de diseño arquitectónico,
• informes de validación de simulación y
• informes de trazabilidad de requisitos.

Estos informes pueden incluir diagramas de arquitectura, resultados de simulaciones y listas de requisitos. Esto resulta útil no solo para la revisión interna, sino también para la documentación de ingeniería basada en estándares.

Colaboración y permisos

El informe indica que la SSA admite el trabajo multiusuario y los permisos basados ​​en roles, incluidos roles como:

• diseñadores,
• revisores y
• administradores.

Esto es importante en los programas de vehículos de gran envergadura porque el trabajo de arquitectura, el trabajo de simulación y la gestión de requisitos suelen pertenecer a equipos diferentes.

PLM y vinculación del ciclo de vida

El informe también destaca la integración con herramientas PLM, de modo que los informes, los modelos de arquitectura y los datos de simulación puedan vincularse a los flujos de trabajo del ciclo de vida. Esto ayuda a:

• control de versiones,
• mantenimiento de registros y
• trazabilidad posterior.

El texto original menciona que AZL utiliza este tipo de flujo de trabajo conectado en el trabajo de NVH (ruido, vibración y aspereza) de los vehículos eléctricos, de modo que los datos de prueba y los datos de simulación pudieran combinarse en un conjunto de informes estándar.

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Caso práctico de ingeniería 1: Diseño de la arquitectura del sistema de propulsión de vehículos eléctricos y optimización del rendimiento.

El primer caso del informe se centra en un fabricante de vehículos convencional que desarrolla un nuevo vehículo eléctrico de batería. El programa se enfrentó a varios problemas comunes:

• dificultad para elegir la mejor arquitectura de tren motriz,
• validación de rendimiento compleja entre dominios y
• la necesidad de equilibrar la autonomía y el consumo de energía.

SSA se utilizó como herramienta principal a nivel de sistema.

Paso 1: Importar y desglosar los objetivos a nivel de vehículo.

El informe original enumera los principales objetivos como:

• Autonomía NEDC ≥ 650 km,
• Aceleración de 0 a 100 km/h ≤ 6,5 segundos y
• consumo de energía ≤ 12 kWh por cada 100 km.

Estos objetivos de nivel superior se importaron a SSA y se desglosaron en objetivos de subsistema y componentes, tales como:

• capacidad de la batería ≥ 85 kWh,
• potencia máxima del motor ≥ 160 kW, y
• Eficiencia del control eléctrico ≥ 95%.

Esto creó el vínculo entre los objetivos del vehículo y la arquitectura de ingeniería.

Paso 2: Construir arquitecturas funcionales y físicas

A continuación, el equipo construyó arquitecturas de tren motriz tanto funcionales como físicas en SSA. Utilizando bibliotecas de componentes automotrices, definieron una cadena física compuesta por:

• paquete de baterías,
• motor,
• sistema de control eléctrico y
• reductor.

Se compararon tres opciones de arquitectura:

• motor único tracción trasera,
• tracción integral con doble motor y
• Tracción delantera con un solo motor y extensor de autonomía.

Esta etapa proporcionó al equipo una forma estructurada de comparar conceptos en lugar de depender de presentaciones estáticas.

Paso 3: Ejecutar la co-simulación multidisciplinaria

El informe indica que el equipo importó:

• un modelo de gestión térmica de la batería creado en Simcenter Amesim, y
• un modelo de estrategia de control de motor construido en MATLAB/Simulink.

Luego configuraron las condiciones NEDC, de alta velocidad y de ascenso en pendiente para simular los tres conceptos de arquitectura. Los resultados clave incluyeron:

• campo de prácticas,
• aceleración,
• uso de energía y
• temperatura de la batería.

Este es uno de los ejemplos más claros del informe sobre el valor de SSA en el desarrollo de vehículos reales.

Paso 4: Optimizar y seleccionar la mejor arquitectura.

El informe indica que el equipo utilizó optimización multiobjetivo con objetivos tales como:

• alcance máximo,
• uso mínimo de energía y
• mejor rendimiento de aceleración.

Después de la optimización, la solución seleccionada fue la arquitectura de tracción total con doble motor. El informe presenta los resultados finales de la siguiente manera:

• Alcance de 680 km,
• De 0 a 100 km/h en 5,8 segundos, y
• 11,2 kWh por cada 100 km.

Estos resultados cumplieron con los objetivos del vehículo.

Paso 5: Rastrear requisitos y generar informes

A continuación, el equipo utilizó las funciones de trazabilidad de SSA para confirmar que el diseño del componente coincidía con los requisitos originales. Generaron lo siguiente:

• informes de arquitectura del tren motriz y
• informes de validación de simulación,

A continuación, se enviaron los resultados al sistema PLM para su posterior procesamiento, como la selección de componentes y la preparación de prototipos.

Según el informe, esto ayudó a acortar el ciclo de desarrollo de la arquitectura del sistema de propulsión en un 30 % y a aumentar la eficiencia de la validación de la simulación en un 40 %.

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Caso práctico de ingeniería 2: Diseño de la arquitectura del controlador de dominio de conducción autónoma y validación de la seguridad funcional.

El segundo caso del informe se centra en un controlador de dominio de conducción automatizada L2+. Los principales desafíos fueron:

• lógica funcional compleja,
• coordinación multimodular difícil y
• Validación de seguridad funcional según las expectativas ASIL-B de la norma ISO 26262.

SSA se utilizó para respaldar tanto el trabajo de arquitectura como la simulación orientada a la seguridad.

Paso 1: Definir y asignar los requisitos funcionales

El informe enumera características como:

• AEB,
• ACC y
• mantenimiento de carril.

Estos se desglosaron en requisitos para:

• percepción,
• decisión,
• ejecución y
• módulos de comunicación.

Al mismo tiempo, el equipo definió objetivos de seguridad y niveles de riesgo de acuerdo con la metodología de la norma ISO 26262.

Paso 2: Construir la arquitectura del controlador y definir las interfaces.

La arquitectura reunió:

• Interfaces de cámara y radar en la capa de detección,
• Asignación de recursos de CPU/GPU en la capa de decisión,
• interfaces de freno y dirección en la capa de ejecución, y
• Interfaces CAN, LIN y Ethernet en la capa de comunicación.

El informe deja claro que la definición de la interfaz es una parte fundamental del proceso de arquitectura, no un detalle menor. En el diseño de controladores, muchos problemas se derivan de las suposiciones sobre la temporización, la comunicación y la interfaz, más que de la intención del algoritmo en sí.

Paso 3: Simular casos de fallos para la validación de la seguridad funcional.

El informe indica que la SSA se utilizó junto con:

• Modelos de estrategia de control de MATLAB/Simulink y
• Datos de prueba del laboratorio de pruebas de Simcenter.

El equipo creó escenarios de fallos como los siguientes:

• fallo de la cámara,
• interrupción de la comunicación y
• Fallo del actuador.

Estas simulaciones se utilizaron para comprobar los diagnósticos y la respuesta tolerante a fallos.

Paso 4: Optimizar la arquitectura

Basándose en los resultados de la simulación, el equipo encontró problemas de seguridad como los siguientes:

• alto retraso en la comunicación y
• Tiempo de respuesta lento en el diagnóstico de fallas.

Luego utilizaron la optimización de parámetros SSA para ajustar:

• configuración del protocolo de comunicación,
• asignación de cómputo y
• estrategia diagnóstica.

Esto contribuyó a mejorar la seguridad y la fiabilidad antes de las etapas de integración posteriores.

Paso 5: Generar resultados orientados al cumplimiento normativo.

Los resultados finales incluyeron:

• informes de diseño de arquitectura de controlador,
• informes de validación de seguridad funcional y
• registros de trazabilidad.

Estos trabajos sirvieron de apoyo para la certificación posterior y la preparación para la producción.

El informe indica que este caso demuestra cómo SSA puede respaldar el desarrollo de controladores de dominio de una manera estructurada y que cumpla con los estándares, y no solo mediante el modelado de sistemas físicos.

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Adaptación de la versión china y valor de ingeniería local

El informe incluye una sección dedicada a la versión china de Simcenter System Architect, y esa parte debería permanecer en el artículo porque aporta un valor real para el público al que va dirigido.

La versión china conserva todas las funciones principales de la versión en inglés, a la vez que añade soporte para idiomas locales como:

• Texto completo de la interfaz en chino,
• Menús y documentos de ayuda en chino,
• soporte para la importación y edición de documentos de requisitos chinos y
• Soporte técnico y capacitación en chino.

El informe también destaca el apoyo a las normas y estándares locales, incluidas referencias como Requisitos de seguridad para vehículos eléctricos GB/T 28950-2012.

Esto resulta útil por varias razones.

En primer lugar, reduce la barrera de aprendizaje para los equipos de ingeniería en China.
En segundo lugar, facilita el trabajo de definición de requisitos y la colaboración diaria en proyectos locales.
En tercer lugar, mantiene la compatibilidad total de los datos con la versión en inglés, lo que facilita la colaboración transfronteriza entre equipos con sede en China y en el extranjero.

Esto significa que un equipo chino puede usar la versión en chino mientras que un socio global usa la versión en inglés sin interrumpir el flujo compartido de datos de ingeniería.

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Notas técnicas para la implementación en el mundo real

El informe también ofrece orientación práctica sobre el uso de SSA en proyectos de ingeniería. Estos detalles no deben pasarse por alto, ya que responden a la pregunta que todo equipo real se plantea tras leer sobre una plataforma: ¿a qué debemos prestar atención?

Estandarización de modelos

En la cosimulación multidominio, los modelos importados requieren estándares consistentes. El informe indica que los equipos deben asegurarse de que los modelos cumplan con las expectativas de FMI/FMU cuando sea necesario y que las unidades, los parámetros de interfaz y las definiciones de datos sean consistentes.

También recomienda crear una biblioteca interna de modelos estándar para que los equipos puedan reutilizar los modelos con menor riesgo de incompatibilidad.

Calidad de los requisitos

El texto original advierte contra requisitos vagos como “mejorar el alcance”. Un requisito debería ser:

• mensurable,
• comprobable y
• vinculado a un método de verificación.

Sin esa disciplina, la trazabilidad se debilita y el modelo arquitectónico pierde valor.

Escenarios de simulación razonables

El informe indica que los escenarios de simulación deben coincidir con las condiciones operativas reales. Parámetros como:

• temperatura ambiente,
• estado de la carretera y
• carga

Debe reflejar los casos de uso reales de los vehículos.

Un ejemplo específico en el informe es un programa de vehículos eléctricos en el norte de China que debería incluir condiciones de baja temperatura a -20 °C para verificar la fiabilidad de la batería y la gestión térmica.

Gestión de la colaboración en equipo

Los grandes programas automotrices involucran a muchos grupos. El informe recomienda permisos de usuario claros, responsabilidades de equipo bien definidas y un flujo de colaboración establecido entre:

• equipos de diseño arquitectónico,
• equipos de simulación y
• equipos de gestión de requisitos.

Sin esto, pueden producirse conflictos de versiones y trabajos duplicados, incluso si la herramienta en sí es robusta.

Integración profunda de la cadena de herramientas

La nota final sobre la implementación recomienda aprovechar al máximo la integración de SSA con las herramientas de Simcenter y los sistemas PLM. El informe cita a Teamcenter como ejemplo clave. Los resultados de la simulación no deben estar separados de los registros de diseño y requisitos, sino que deben estar vinculados para facilitar su posterior revisión y reutilización.

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Por qué Simcenter System Architect sigue siendo importante en el futuro.

El informe concluye con una sección que mira hacia el futuro, y vale la pena conservarla porque enmarca la razón a largo plazo por la que esta herramienta es importante.

Los sistemas de los vehículos seguirán volviéndose más complejos a medida que avancen la electrificación, la conectividad, la inteligencia artificial y la arquitectura definida por software. Esto aumentará la necesidad de:

• mejor modelado a nivel de sistema,
• simulación entre dominios más rápida,
• un control de requisitos más estricto y
• Validación de seguridad y rendimiento más fiable.

El informe también apunta a la futura combinación de SSA con:

• IA y
• métodos de gemelos digitales.

Esa dirección tiene sentido. A medida que los modelos se vuelven más complejos y los programas avanzan más rápido, los equipos de ingeniería necesitarán mayor automatización en los estudios de arquitectura, la optimización y el soporte para la toma de decisiones a nivel de sistema.

La conclusión del informe es que la ingeniería basada en modelos (MBSE) se está convirtiendo en un método fundamental en el desarrollo automotriz, no en una práctica secundaria. En este contexto, el análisis de sistemas estructurales (SSA) se convierte en algo más que un conector de simulación; se transforma en una capa de trabajo central dentro del flujo de desarrollo completo.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es Simcenter System Architect y cómo se integra en la cadena de herramientas MBSE para el sector automotriz?

Respuesta corta:
Se trata de la capa de arquitectura del sistema que conecta los requisitos, el diseño del sistema, los recursos de simulación y la validación en un flujo de trabajo MBSE automotriz.

Simcenter System Architect es una plataforma de modelado de arquitectura a nivel de sistema y cosimulación integrada en el portafolio de Siemens Simcenter. En el desarrollo automotriz, suele ubicarse entre la definición de requisitos y la simulación de ingeniería detallada. Vincula los requisitos, la arquitectura funcional, la arquitectura física, los modelos multidominio y la validación del sistema, lo que permite a los equipos estudiar las opciones de arquitectura antes de que estén disponibles los prototipos de hardware.

¿Cómo admite Simcenter System Architect la cosimulación multidisciplinaria?

Respuesta corta:
Permite que modelos de diferentes herramientas de ingeniería se ejecuten conjuntamente en una única configuración a nivel de sistema.

SSA admite la integración de modelos heterogéneos en diferentes dominios y con diversas herramientas. En el informe, esto incluye modelos basados ​​en Simcenter Amesim, MATLAB/Simulink y Modelica, con interoperabilidad a través de interfaces como FMI/FMU. Esto permite a los equipos de la industria automotriz simular las interacciones entre mecánica, electrónica, controles, comportamiento térmico y otros dominios en un mismo entorno, en lugar de verificarlos individualmente.

¿Por qué es importante la ingeniería basada en modelos (MBSE) para el desarrollo de sistemas automotrices modernos?

Respuesta corta:
Porque los vehículos modernos son demasiado complejos para gestionarlos adecuadamente con documentos inconexos y herramientas de subsistemas aislados.

Actualmente, los vehículos combinan sistemas mecánicos, eléctricos, electrónicos y de software en un único producto estrechamente integrado. MBSE proporciona a los equipos una metodología estructurada para definir, desglosar, asignar y verificar los requisitos mediante modelos formales. En el flujo de trabajo descrito en el informe, SSA actúa como la plataforma a nivel de sistema que vincula la arquitectura y la simulación, permitiendo a los equipos validar las decisiones con antelación y evitar problemas en etapas avanzadas.

¿Cómo se integra Simcenter System Architect con otras herramientas de ingeniería?

Respuesta corta:
Conecta el trabajo de arquitectura de sistemas con el diseño, la simulación, las pruebas y las herramientas de ciclo de vida.

El informe detalla la integración con Simcenter Amesim, NX, Simcenter 3D, Simcenter Testlab, Teamcenter y la gestión de modelos basada en archivos o estilo Git. Esto permite mantener conectados los requisitos, los modelos, los informes y los datos de validación a lo largo del ciclo de vida de la ingeniería. En lugar de almacenar la arquitectura, la simulación y los registros del ciclo de vida en sistemas separados, los equipos pueden mantener un hilo de desarrollo más coherente.

¿Cuáles son los principales casos de uso de Simcenter System Architect en el sector automotriz?

Respuesta corta:
Los casos de uso más relevantes son el diseño de sistemas de propulsión para vehículos eléctricos, los estudios térmicos de baterías, el trabajo en estrategias energéticas, el diseño de sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y controladores de dominio, y la validación orientada a la seguridad funcional.

El informe presenta dos casos prácticos completos. Uno abarca el diseño y la optimización de la arquitectura del sistema de propulsión de vehículos eléctricos, incluyendo la gestión térmica de la batería y la simulación del ciclo de conducción. El otro trata sobre un controlador de dominio de conducción automatizada L2+, incluyendo la asignación de funciones, la definición de la interfaz, la simulación de fallos y la validación de la seguridad. Estos casos demuestran cómo se utiliza el análisis de sistemas estructurales (SSA) para la toma de decisiones iniciales sobre la arquitectura y la posterior verificación del sistema.

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Conclusiones finales

Simcenter System Architect resulta útil en la ingeniería automotriz porque proporciona a los equipos un único lugar donde conectar los requisitos, la arquitectura, la simulación, la optimización y la verificación.

Según el informe original, su valor queda claro en cuatro áreas:

• cosimulación heterogénea,
• trazabilidad completa,
• iteración de arquitectura modular y
• integración de la cadena de herramientas.

Sus cinco grupos funcionales principales también están claros:

• diseño de arquitectura de sistemas,
• gestión de requisitos y trazabilidad,
• co-simulación multidisciplinaria,
• optimización y análisis, y
• Gestión de informes y colaboración.

Los dos casos prácticos de ingeniería que se presentan en el informe muestran el mismo patrón desde diferentes perspectivas. En el desarrollo de vehículos eléctricos, el análisis de sistemas de propulsión (SSA) ayuda a los equipos a comparar conceptos de sistemas de propulsión y a equilibrar la autonomía, la aceleración, el consumo de energía y el comportamiento térmico. En el desarrollo de controladores de conducción automatizada, ayuda a organizar las funciones, las interfaces, la lógica de seguridad, los casos de fallo y los registros de cumplimiento.

La versión china aporta valor práctico a los equipos de ingeniería locales sin interrumpir la colaboración global.

En conjunto, el informe presenta a SSA como una verdadera plataforma de desarrollo a nivel de sistema para programas de vehículos modernos, especialmente cuando la complejidad, la trazabilidad y la integración entre diferentes dominios son factores que impulsan la carga de trabajo.

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Biografía del autor

Johnny Liu es el Director ejecutivo de Dowway Vehicle. Trabaja en estrategia de ingeniería automotriz, planificación de arquitectura de sistemas y métodos de desarrollo digital para vehículos eléctricos, vehículos inteligentes y programas de ingeniería multidisciplinarios.

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