Diseño CAD para la manufactura de autos eléctricos

Para LEO-RDA, el ritmo de trabajo durante la pandemia no ha cambiado. Concebida desde sus inicios como una empresa ciento por ciento digitalizada y orientada hacia el desarrollo tecnológico, las interrupciones por cierres o el obligado distanciamiento no han sido ningún impedimento para continuar la atención a sus clientes, dentro y fuera de México. De hecho, hace algunos años la empresa participó en el diseño de varias piezas del interior de la camioneta Audi Q5 y, como explica con orgullo Leopoldo Ortiz, su fundador y director, nunca tuvieron que enviar a un consultor a Alemania, pues todo el proyecto se realizó desde la virtualidad, con talento e innovación mexicanas al servicio de la armadora alemana ubicada a miles de kilómetros de distancia.

Enmarcar qué es y qué hace LEO-RDA en una sola frase es todo un reto. Se presenta a sí misma como una empresa mexicana dedicada al desarrollo tecnológico a través de avanzadas herramientas CADAM (Computer-Aided Design and Manufacturing) para la construcción de partes y piezas en aplicaciones automotrices, aeroespaciales y aeronáuticas. En realidad, es mucho más. Es el emprendimiento de un ingeniero de Puebla que trabajó con reconocidas armadoras en México y en Europa, que aprendió y se hizo experto en el diseño de exteriores, interiores y partes para vehículos, y que creó su empresa para atender a clientes como Volkswagen, Audi y Magna.

LEO-RDA se ha especializado en el diseño de componentes para vehículos y soluciones de producción, pero además llevó esta experticia a una segunda empresa, LM&TH Automóviles y Transportación, desde la cual diseñan, desarrollan y fabrican vehículos eléctricos con todas las tecnologías de manufactura disponibles, incluidas impresión 3D y simulación y análisis de elementos finitos. Hoy cuentan con 15 automóviles prototipo, una flotilla de 30 bicicletas eléctricas listas para la renta, y un envidiable listado de armadoras que les confían el diseño de componentes para vehículos de combustión o eléctricos.

Para contar la historia de LEO-RDA es necesario remontarse a los orígenes de Leopoldo Ortiz, su fundador, involucrado con los automóviles desde los 3 años, cuando comenzó como piloto de autos de carrera junto con su padre. Ortiz corrió en karting, formulitas, turismo y otras modalidades hasta que tuvo que decidir entre seguir en el mundo de los autos de competencia o dedicarse a la investigación, al desarrollo y a la ingeniería. La segunda opción fue la ganadora y se matriculó en la carrera de Ingeniería Mecánica en la Universidad Iberoamericana de Puebla, su ciudad natal, en donde también cursó una especialización en diseño automotriz.

Después de graduarse, por varios años se dedicó a la docencia en su misma alma mater, enfocado principalmente en CAD/CAM y CAE. Allí enseñaba a sus estudiantes a diseñar en CAD, a exportar el archivo, extraer los códigos para la programación del CAM y a llevar todo lo anterior al proceso final de mecanizado.

Al tiempo llegó la oportunidad de trabajar por un par de años en la división de desarrollo técnico de Volkswagen de México, especialmente en el área de carrocería.

“En el mundo automotriz todo es muy especializado. Yo solo me dedicaba a diseñar y a liderar un grupo de diseñadores de puertas, tapas y carrocerías, y después algunas partes de interiores y chasís. Yo estaba especializado en CAD, aunque el CNC no me era nada extraño porque lo utilizaba en la universidad dando clases”, comenta.

Además, al estar la armadora de Volkswagen ubicada en Puebla, Ortiz se pudo desarrollar profesionalmente y establecer nuevos contactos, pero siempre con la idea de buscar algo más.

Ese algo más estaba a un continente de distancia cuando surgió la oportunidad de trabajar en Volvo Cars, de Suecia. Allí, en 2008, contribuyó en el proyecto del nuevo C30 mediante el desarrollo de cofres y partes de facias, y en el del S80 que circulaba en China. Luego, cambios corporativos en Volvo y una invitación de Magna Steyr en México para regresar y desarrollar las puertas y algunos componentes de montaje del Jetta A6, lo trajeron de vuelta a casa.

Ortiz recuerda que este proyecto se desarrolló prácticamente desde ceros. Con algunas bases trabajadas en Alemania, el equipo de Leopoldo desarrolló gran parte del release del vehículo y luego llegaron otros trabajos como el Jetta híbrido y algunos más. “Durante varios años hice muchos proyectos como freelance, pero pensé que ya era tiempo de hacer mi empresa, de quedarme aquí en México y echar raíces”, añade.

LEO-RDA nació en marzo de 2012 con un proyecto en la mano: el front face lift o cambio de apariencia del Jetta A6 GP. Ortiz cosechó en ese momento el trabajo y la dedicación que por tantos años había demostrado en Volkswagen y con otros clientes de su temporada como freelance, y logró asegurarse varios trabajos en esta etapa de inicio.

“Es muy diferente la responsabilidad cuando tienes una empresa y ves que de ti dependen el salario, la subsistencia de mucha gente, los temas financiero, administrativo, técnico, las ventas. Son muchas áreas las que uno tiene que cubrir y el nivel de responsabilidad es mucho mayor. Si cometes un error como empleado, la empresa muchas veces te cobija ese error, mientras que como empresario, cometes un error y puede ser tu tiro de gracia”, señala.

Como el automotriz un mercado tan especializado, paralelo al crecimiento de su empresa, Leopoldo emprendió el reto de desarrollar su propio programa de formación de personal. LEO-RDA selecciona estudiantes sobresalientes, los entrena en CADAM dentro del aula que tiene en sus instalaciones, y luego los contrata en su plantilla, que hoy llega a los 25 empleados.

“Aquí en México tú dices quiero un diseñador o un desarrollador de puertas, un desarrollador de los largueros del chasis y realmente no hay. Tienes que formar a la gente. En la actualidad, sigo siendo un semillero de mis propios talentos, que pongo en diferentes proyectos, tanto externos como internos”, explica Ortiz.

Este desarrollo de talentos propio ha sido un componente clave para sostener la relación de confianza con clientes como VW y Audi, que describe más bien como socios. A la fecha, LEO-RDA ha desarrollado más de 12 automóviles para estas armadoras y para Faraday Future, una startup californiana dedicada a la movilidad eléctrica.

Leopoldo Ortiz reconoce que formar parte del entramado de la cadena de proveeduría automotriz de estas armadoras es todo un reto si no se tiene el relacionamiento suficiente en la industria, pero no todo es nombre. LEO-RDA también tuvo que “trabajar gratis” en varios proyectos para darse a conocer y recoger los frutos después. Además, demostrar una constante innovación tecnológica ha sido clave para mantener el interés de esas armadoras europeas, tan acostumbradas a trabajar con proveedores que siempre van un paso más allá.

“Conseguir proyectos y trabajos en industrias tan especializadas y demandantes como la automotriz, la aeronáutica o la aeroespacial es bastante complicado, porque muchas veces las empresas o las armadoras no confían mucho en uno y tienes que demostrarles que eres igual o mejor, inclusive, que empresas internacionales”

“En mi caso, yo compito con empresas internacionales, alemanas sobre todo, y tengo igual o mejor nivel que ellas. Todo eso lo he ganado a través de los años y de la formación, pero sí resulta importante que ellos conozcan tu trabajo. Es muy difícil que llegues a las puertas de un monstruo y que a la primera te acepten; inclusive, tienes que trabajar gratis para demostrar lo que puedes hacer, y ahí es cuando puedes entrar”, comparte.

Casi todos los clientes de LEO-RDA son empresas internacionales que, según Ortiz, pagan y reconocen la innovación y el desarrollo en sus proveedores, lo que no siempre pasa cuando consiguen clientes locales. Por ello, esta empresa se ha inclinado por salir a buscar clientes en multinacionales o compañías en el extranjero, a las que puede atender sin problema gracias al alto grado de digitalización de sus procesos y de las que además se beneficia por el tipo de cambio y formas de pago.

“La forma de trabajo que teníamos hace cinco años es la misma que tenemos hoy. Por ejemplo, en la camioneta Audi Q5 desarrollamos varias piezas de los interiores vía online. Nunca tuvimos que poner a un consultor en Alemania. Hacíamos juntas a través de Webex y de diferentes sistemas online; ahí acordábamos los cambios y el desarrollo. Entonces, ya sabíamos muy bien cómo trabajar de esta forma y no ha habido diferencia durante la pandemia. Eso mismo hace que, aunque las armadoras cerraron, nosotros siempre tengamos trabajo. Tal vez se desplacen los proyectos y eso nos puede afectar, pero ya es un tema más ajeno a nosotros”, agrega.

Las capacidades e infraestructura

En sus inicios, LEO-RDA solo se dedicó a diseñar autopartes, y con los años amplió su rango de acción. Actualmente tiene la capacidad, el recurso humano y la infraestructura para desarrollar herramentales, dispositivos de control, moldes, y llevar muchos de estos trabajos desde la conceptualización hasta la fabricación, como en el caso de vehículos completos con aleaciones de aluminio y fibra de carbón y vidrio.

Su área de soluciones de producción tiene, dentro de su portafolio de trabajos, un desarrollo para Compas Aguascalientes, un joint venture entre Infinity, Daimler y Nissan, en el que diseñaron toda la nave encargada de la producción de tres vehículos diferentes en una misma celda. LEO-RDA diseñó la nave, las estaciones de trabajo y los dispositivos de control, entre otros.

“También contamos con un área de diseño y styling, en la que tenemos excelentes diseñadores industriales, mientras que en el desarrollo CAD disponemos de ingenieros solamente. Contamos con un área de CAE, donde hacemos análisis por elemento finito, aunque realmente nos apoyamos en un socio al que le damos la pauta de lo que buscamos”, agrega.

Para sus diseños CAD, LEO-RDA utiliza Catia V5-6, de Dassault Systèmes, un software utilizado en las industrias aeroespacial, aeronáutica y automotriz. “Es un programa muy robusto porque puedes comprar varios plugins y actualizaciones, y esto lo hace un programa con todas las soluciones integradas. Este mismo programa lo usan 80 % de los equipos de Fórmula 1 para diseñar y desarrollar sus vehículos, así que, por todo esto, planeamos que nos funcionaría bien”, comenta.

Para su componente de manufactura y producción, Leopoldo convirtió su taller de autos de carreras en una micronave de prototipos de vehículos eléctricos —automóviles y bicicletas— en donde cuenta con máquinas y herramientas convencionales e impresoras 3D. Para el mecanizado de grandes piezas que requieren del uso de CNC, LEO-RDA se apoya en un socio externo.

“Las máquinas de control numérico han sido un poco diferentes para nosotros, porque en las impresoras 3D, al menos en las que tenemos, hay ciertos limitantes en el banco de trabajo. Entonces, ahí tienes que ir combinando, lo que se puede en 3D lo imprimimos a nivel prototipo y lo que no, pues lo maquinamos en controles numéricos”, comenta.

Las impresoras Cube 3D con tres cabezales, de 3D Systems, son utilizadas para hacer los negativos de las cavidades de los moldes, y de los moldes producen la cantidad de piezas necesarias e, inclusive, algunos troqueles. Después de varias pruebas, LEO-RDA optó por trabajar con impresoras de polímero en vez de polvo metálico, ya que las piezas producidas con este material demostraron un mayor grado de resistencia.

“Tradicionalmente utilizamos ABS para construir nuestros modelos principales o básicos, aunque en algunos casos también utilizamos PLA para fabricarlos e imprimirlos. En 3D Systems encontramos una amplia variedad de impresoras y un excelente soporte a escala estatal y nacional, así que resulta excelente opción de acuerdo con nuestras necesidades. Las impresoras láser, aunque mejoran la precisión, resultan muy costosas las piezas y su fabricación”, agrega Ortiz.

Antes de contar con esta tecnología, LEO-RDA utilizaba secciones de madera cortadas en una fresa CNC y a través de estas secciones correctamente ubicadas, se formaban los negativos en fibra de vidrio y arcilla para modelar. “Ahora es mucho más preciso, ya que se construyen los prototipos a partir de los datos 3D en CAD”, agrega.

Para partes como el chasis, Leopoldo se apoya en sus máquinas convencionales para cortar las plantillas, hacer los escantillones y, a partir de ellos, fabricar toda la estructura.

Thalía: el florecimiento de la industria mexicana de movilidad eléctrica

Con toda la experiencia adquirida en el trabajo para clientes externos, la pasión por los vehículos, y la certeza de que el futuro de la movilidad está en lo eléctrico, Leopoldo Ortiz fundó en 2018 LM&TH Automóviles y Transportación, una armadora mexicana de soluciones de movilidad eléctrica que hoy cuenta con 15 prototipos de automóviles y 30 bicicletas eléctricas listas para salir a rodar.

Entre los principales atractivos de este concepto de automóviles eléctricos está el de ser ensamblados en el mismo chasis, puesto que el chasis es modulable y en el mismo se pueden montar los diferentes cuerpos, de acuerdo con el mercado y la función. Thalía City es un auto para la ciudad con puertas alas de gaviota; Thalía Funny, un buggy convertible, es ideal para la playa y las actividades recreativas, y el Thalía Utility es una pick up.

Estos vehículos alcanzan una velocidad máxima de 80 km/h, son ultraligeros gracias a una mezcla de aluminio-magnesio, fibra de vidrio y carbono (650 kg), alcanzan una autonomía de más de 200 kilómetros y vienen con una garantía de ocho años para las partes mecánicas.

“Hemos hecho varias versiones de prototipos. Empezamos con la 1.0; después hicimos la 1.5, una mejora de la 1.0; luego incursionamos con vehículos completamente nuevos, que fueron los 2.0 y son los que tenemos en la actualidad. En total presentamos alrededor de 15 vehículos prototipo a diferentes niveles de desarrollo”, agrega.

El siguiente paso en la lista es fabricar una flotilla de 30 vehículos y ponerlos a la renta, tanto en la modalidad de leasing como a través de plataformas digitales. Luego, la meta más ambiciosa: producir cien unidades mensuales para el mercado de América Latina y México. “¿Qué nos ha faltado para hacer eso? Hemos aportado el capital, infraestructura y recursos de todo tipo hasta el día de hoy. El apoyo de gobiernos y de instituciones en México ha sido mínimo, así que tenemos que ver los medios y todos esos detalles, pero me voy a encargar de que así sea”, comenta.

En cuanto a las bicicletas, LM&TH patentó las E-Raptor, que alcanzan 60 km/h con una autonomía de 80 km/carga de batería. La idea, antes de la pandemia, era que esta flota inicial de 30 bicicletas entrara a la renta en marzo de este año. Ahora, el proyecto está en pausa, a la espera de la pronta reactivación.

Esta pausa también le ha servido a Leopoldo para escribir un libro sobre diseño de automóviles eléctricos, en el que espera compartir sus conocimientos con quienes deseen incursionar en esta actividad y diseñar sus propios automóviles eléctricos de una forma exitosa e innovadora, en México y en América Latina.