ZF pronta para a era da condução autônoma e eletrificação

A empresa mostrou na cidade de sua sede, Friedrichshafen, as mais recentes novidades tecnológicas que vem desenvolvendo para aplicação em condução autônoma e eletrificação de veículos comerciais

Fundada há 103 anos em Friedrichshafen, no sul da Alemanha, a ZF se tornou um dos maiores fornecedores de componentes e sistemas para a indústria automotiva mundial. Nos últimos anos, entretanto, a empresa se distanciou de seu papel de fornecedora apenas de componentes mecânicos para direcionar seu foco ao desenvolvimento de tecnologias, principalmente as aplicadas na era da inteligência artificial, condução autônoma e eletrificação de veículos. A alta velocidade em que se dedicou a essa tarefa produziu muitas novidades tecnológicas, das quais a ZF apresentou algumas à imprensa mundial no evento Technology Day realizado na sua cidade-sede.

Em sintonia com a mudança de foco, a ZF adquiriu a empresa global TRW sediada nos Estados Unidos, que lhe permitiu incorporar nova capacidade de criação de sistemas e componentes como sensores, câmaras e avançados dispositivos de segurança a serem aplicados na indústria automotiva do futuro. A integração entre as duas empresas foi um grande desafio, mas com sucesso. “Finalizamos a maior parte da integração e, agora, vai tudo bem”, afirma Peter Lake, membro do conselho de administração da companhia responsável pela área de vendas.

O executivo conversou com a imprensa brasileira no centro administrativo da empresa durante o Technology Day para apresentar o Plano Estratégico ZF 2025, que deverá se estender até 2030, no qual teve participação ativa. “Tive uma grande responsabilidade nos últimos três anos”, declara. Prestes a deixar a companhia para aposentar, o executivo deixa a transformação como seu principal legado para a ZF.

Entre os vários aspectos da estratégia da ZF, Lake destaca que as apostas tecnológicas da ZF se baseiam em quatro pilares. O primeiro é o que ele classifica de “controle do movimento dos veículos”, levando em conta tecnologias de powertrain assim como tudo que envolve a tarefa de colocar um veículo em movimento, rodar e parar novamente. A ZF quer ter as tecnologias mais avançadas para este processo.

Os outros pilares incluem o desenvolvimento da condução autônoma, a segurança integrada, como os dispositivos de proteção ativa e passiva, e as tecnologias de eletrificação. “Para integrar tudo isso teremos a internet das coisas e as oportunidades oferecidas pela conectividade, com dispositivos que se comunicam entre si”, esclarece Lake, segundo o qual, a ZF quer se manter na liderança da oferta desses produtos e sistemas tanto para carros de passeio quanto para veículos comerciais e industriais.

Desde a compra da TRW o número de parcerias que a ZF estabeleceu com outras empresas, principalmente de tecnologia, cresceu muito. É a força do conjunto, segundo Lake. A ideia é sempre investir em participação e nunca incorporar completamente as startups, que perderiam a agilidade ao se integrar em uma grande corporação, mais lenta. A companhia criou um fundo de investimento para essa finalidade, especialmente para investir em empresas que proporcionam sinergias com a ZF. “Quando não formos capazes de desenvolver alguma tecnologia internamente, vamos buscar parcerias fora”, comenta.

 

NOVAS POSSIBILIDADES

DE MERCADO

“Para a indústria de veículos pesados, há grande oportunidade de oferecer serviços.

Poderemos vender tanto a fabricantes quanto a quem tem caminhões”, acrescenta Lake.

Ele diz que há um mundo de novas possibilidades (e mercados) que a empresa deseja explorar com o avanço de novas tecnologias. A ZF começa a olhar para clientes fora do grupo de montadoras de veículos, prevendo oferecer tecnologia para terminais de carga ou empresas de transporte.

A era das soluções estáticas que são vendidas em seu formato definitivo faz parte do passado, segundo Lake. “A internet permite novos produtos que podem ser atualizados ou melhorados e interagem uns com os outros.

Uma coisa é certa, de acordo com Lake: existem mercados mundiais de vanguarda e outros que são seguidores, mas todos estão focalizados na mesma direção. É a condução autônoma. “O intervalo de tempo de adoção de tecnologias entre esses mercados está diminuindo. Precisamos ter soluções em escala, modulares e acessíveis para todos”, avalia.

Apesar das expectativas sobre a direção autônoma, Lake acredita que a tendência é que a produção em série nos próximos anos esteja concentrada nos níveis intermediários de automação. Na sua opinião, é lá que estará o maior volume de vendas.

“Até 2030 só 10% dos veículos produzidos devem ter automação realmente elevada”, calcula.

Para ele, a indústria terá evolução até atingir ao carro autônomo, e não revolução. “Esse tipo de amadurecimento aconteceu em uma série de fabricantes automotivas. Quanto mais aprendemos, mais temos o que aprender”, declara. Lake prevê que grande parte do movimento para esse objetivo será conduzido pela indústria de veículos comerciais. Como tudo terá de ser financeiramente vantajoso para se expandir nessa área, é onde entram as novas tecnologias. “No caso do transporte coletivo de passageiros, isso depende muito de onde virá o aumento da rentabilidade. É o que a automação pode fazer”, comenta.

No ZF Technology Day, a empresa apresentou à imprensa mundial a direção ReAX EPS, o primeiro protótipo do mundo de um sistema de direção totalmente elétrica para veículos comerciais, que dispensa o sistema hidráulico e periféricos. O sistema vai estrear no salão de veículos comerciais em Hannover, na Alemanha, em setembro.

O potente motor elétrico que chega a 70Nm fornece servo assistência total. Além disso, o sistema de direção eletricamente assistida da ZF (EPS – do inglês Electrically Powered Steering) foi projetado para futuramente dar suporte a aplicações do tipo “steer-by-wire”.

A direção totalmente elétrica é essencial para sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e funções de condução automatizada, que podem aumentar a segurança, reduzir o estresse do motorista e melhorar o fluxo da logística.

O maior número de caminhões e ônibus transitando pelas grandes áreas metropolitanas, além das crescentes restrições à circulação de veículos com motor a combustão nos centros urbanos, aumenta as tendências de transporte elétrico sem emissões, com forte impacto para o segmento de veículos comerciais. O mesmo vale para a condução automatizada.

“Com a ReAX EPS, estamos apresentando o protótipo de um sistema de direção para veículos comerciais que irá facilitar e agilizar o avanço da eletrificação’”, explica Mitja Schulz, chefe da unidade de sistemas de direção para veículos comerciais da ZF.

“E tudo isso com a máxima eficiência e confiabilidade.”

 

ZF INNOVATION TRUCK

A ZF também mostrou no Technology Day como a tecnologia inteligente aumenta a eficiência e a segurança da logística nos terminais de carga e descarga. Segundo a companhia, com soluções inovadoras, a logística poderá evoluir nos terminais de carga e descarga de transportadoras, aeroportos, portos e outras áreas delimitadas semelhantes. Futuramente, os veículos serão capazes de levar contêineres e carretas sozinhos ao local de destino.

Além de reduzir o impacto ambiental e os acidentes, os meios de transporte habilitados a manobrar sem motorista impactam positivamente na crescente falta de mão de obra qualificada no campo da logística.

O setor de logística pode contar com previsões de crescimento positivo e volumes de transporte cada vez maiores. Há ainda as crescentes demandas por flexibilidade, a maior pressão por tempo e menor custo.

O ZF Innovation Truck e o Terminal Yard Tractor (Trator de Pátio de Terminais) são as duas soluções inovadoras da ZF para os principais desafios enfrentados pelo setor de transportes. “Veículos autônomos que, graças às nossas tecnologias, são capazes de ver, pensar e agir estão concretizando a ideia de uma logística inteligente em terminais de carga e descarga e outras áreas

delimitadas”, afirma Fredrik Staedtler, chefe da divisão de tecnologia pra veículos comerciais. “Os meios de transporte desse tipo evitam danos causados durante as manobras e períodos de parada dos veículos, o que aumenta a vantagem competitiva das transportadoras. Por isso, as funções apresentadas nos nossos atuais veículos inovadores são aplicações com forte demanda e amortização rápida”, completa.

Nas operações de manobra no terminal de carga e descarga, as tarefas desafiadoras de carregar, descarregar e movimentar contêineres, ou seja, a retirada da carga de um caminhão e a colocação de uma carga nova são as que mais ocupam os motoristas e consomem tempo, além de causarem frequentes acidentes e danos de alto custo. Em compensação, o ZF Innovation Truck – um caminhão híbrido com base em um veículo pesado de três eixos – faz todo esse trabalho sem motorista. Assim que o condutor chega ao local determinado, ele pode desembarcar, ativar a função de condução autônoma e descansar. O caminhão vai encontrar o seu caminho para a posição de destino dirigindo de forma autônoma e elétrica.

Em seguida, o ZF Innovation Truck carrega um novo contêiner sem precisar de ajuda.

O fato de o veículo conseguir se posicionar de forma autônoma em marcha à ré com precisão logo abaixo do contêiner é uma das principais vantagens do recurso de assistência: realizada manualmente, essa manobra é extremamente exigente, mesmo para os motoristas mais experientes. Controlado pelo computador central ZF ProAI, o ZF Innovation Truck sempre dá conta dessa tarefa com agilidade, precisão e a máxima segurança possível. Nessa ação, fatores adversos como estresse, cansaço, distração, escuridão e condições climáticas desfavoráveis não influenciam o caminhão.

 

ENGATE AUTÔNOMO

O conjunto ampliado de sensores faz com que o Terminal Yard Tractor fique atento ao ambiente em seu redor. Nesse caso, o computador central ZF ProAI também coordena todas as funções e movimentos longitudinais e transversais do veículo, de modo que ele possa manobrar o semirreboque de um caminhão sozinho até a doca para carregar e descarregar.

Em seguida, ele leva o semirreboque de volta ao caminhão.

Um sistema de roteamento inteligente e dinâmico indica a cada veículo inovador quando deve ir para onde e que tarefa o espera. Assim que o modo de condução autônoma é ativado, por meio da rede sem fio do terminal de carga e descarga, os caminhões acessam automaticamente esse sistema e a unidade do Openmatics instalada a bordo. O sistema de roteamento verifica e considera permanentemente a posição atual e o trajeto dos demais veículos que se encontram na área e, caso necessário, ajusta imediatamente o itinerário original do caminhão.

As manobras manuais são facilitadas por uma nova função de engate. Com um conjunto de sensores montados no veículo e o sistema de roteamento instalado no local, os motoristas podem ver em seus tablets a melhor e mais rápida maneira de chegar ao respectivo contêiner para poder carrega-lo.

Dessa forma, a ZF demonstra que está empenhada em desenvolver ativamente funções úteis para frotas de veículos, sempre mantendo o foco na condução autônoma e na logística sem motorista.

 

INNOVATION VAN

A vertiginosa expansão do comércio eletrônico exerce pressão sobre os serviços de entregas: considerando apenas a Alemanha, até 2021, o número de encomendas enviadas ao ano deverá superar a marca dos 4 bilhões, segundo a ZF. Além disso, cada vez mais são os clientes finais que querem definir quando e onde desejam receber seus pedidos. Com seu Innovation Van que tem tração puramente elétrica, a ZF disponibiliza toda a sua competência em condução automatizada para atender aos requisitos do setor de logística. A tecnologia é complementada por um algoritmo inteligente que considera as exigências do cliente final em tempo real e calcula o trajeto mais eficiente para a entrega.

Segundo estimativas da Federação Alemã de Entrega de Pacotes e Logística, em 2017 foram enviadas bem mais de 3,3 bilhões de encomendas na Alemanha, com tendência de forte aumento. Calcula-se que cada um de seus colaboradores faça a entrega de 200 remessas ao dia. Em média, eles têm entre dois minutos e meio e três minutos por operação, o que, além de entregar a encomenda na mão do receptor, inclui estacionar o veículo, andar até o local e sobretudo esperar alguém atender a porta. Em sua pesquisa sobre o futuro realizada em 2016, a ZF já abordou o tema da logística e analisou os desafios que os entregadores enfrentam até chegarem ao cliente final.

Com seu caminhão de entrega sem motorista, em caráter inédito, a ZF apresenta um veículo-conceito aos prestadores de serviços logísticos. “Nosso Innovation Van constitui um pacote completo de soluções para atender às exigências do segmento de entregas”, afirma Gerhardt Gumpoltsberger, responsável pela gestão de inovações da ZF.

COLEIRA VIRTUAL

O Innovation Van foi equipado com funções de condução autônoma do nível 4. O veículo de entrega dirige sozinho em ambientes urbanos, permanece na faixa mesmo em ruas e estradas sem as devidas marcações, reconhece semáforos e placas de trânsito e reage a situações de perigo inesperadas. Sem contar que é capaz de identificar e contornar obstáculos como veículos parados em fila dupla.

Particularmente útil para o entregador é o controle remoto por meio de tablet: se dois endereços não são próximos, o que indica que é melhor fazer o pequeno trajeto a pé, o Innovation Van segue a pessoa como se estivesse preso em uma coleira virtual. Quando não há lugar para estacionar em frente a um local de entrega, o entregador pode mandar o veículo até a próxima parada, onde ele procura sozinho por uma vaga. Superfícies de comunicação fixadas do lado de fora do furgão informam os demais envolvidos no trânsito o que ele está fazendo, poupando valioso tempo durante as entregas, que seria perdido para embarcar, desembarcar, estacionar e partir.

Para poder encontrar sempre o trajeto mais eficiente, o Innovation Van acessa um sistema de assistência baseado em nuvem, que armazena os dados de cada encomenda que está dentro do caminhão, como o local e a hora desejada de entrega, além de informações adicionais, como a validade de produtos perecíveis. “Com esses dados e considerando parâmetros como as condições do trânsito e o consumo energético, o algoritmo calcula em tempo real a sequência ideal para fazer as entregas”, explica o gerente de projeto Georg Mihatsch. “Podemos dizer que é a própria encomenda que encontra o melhor caminho até chegar ao cliente final – e o veículo apenas o segue”, reitera. O entregador recebe essas informações por óculos de realidade mista, permitindo que fique sempre de olho em todos os dados relevantes.

MINIÔNIBUS

E.Go Mover

A ZF mostrou seu e.GO Mover autônomo, que é resultado de uma parceria com a empresa e.GO Mobile, sediada na cidade

de Aachen, Alemanha. Esta empresa coopera com a Nvidia no desenvolvimento de funções autônomas de condução, utilizando também a tecnologia ADAS da ZF.

O e.GO Mover elétrico é um miniônibus para todas as finalidades que pode ser equipado para o transporte local bem como para transporte pessoal ou comercial. Será possível incorporar no veículo funções de condução de nível 4.

O modelo estará disponível para testes a partir de 2019.

O veículo elétrico e.GO Mover é equipado com o sistema de tração ZF de 150 kW, e a capacidade de sua bateria é de 60 kWh, com autonomia de até dez horas. Em dimensões, tem 4.971 mm de comprimento, 2.016 mm de largura e 2.540 mm de altura. O veículo pode ser adaptado para transporte de dez pessoas sentadas, com espaço para cinco pessoas em pé. Seu peso bruto total é de 2.100 quilos.

Uma das particularidades inovadoras do e.GO Mover é que é composto por dois segmentos: a plataforma inferior com o trem de força e a carroceria superior com o volante e painel de instrumentos destacável, que pode ser substituída por outros módulos conforme a aplicação. O módulo superior possui quatro suportes para ser posicionado no chão quando não é usado.

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