Cambio a la izquierda en la era definida por el software: Por Dale Tutt, Vicepresidente de Estrategia Industrial Global, Siemens Digital Industries Software
Múltiples industrias están experimentando una transformación definida por el software, creando nuevas oportunidades para la innovación. Los autos modernos ofrecen un gran caso de prueba. Las actualizaciones de software enviadas rutinariamente a los vehículos de forma remota pueden mejorar el rendimiento, introducir nuevas características e incluso solucionar problemas sin necesidad de visitar el centro de servicio.
La flexibilidad que ofrecen las plataformas de vehículos definidas por software alivian un punto de dolor para el cliente al tiempo que crean nuevas oportunidades de diferenciación a través de la liberación de características y mejoras del vehículo.
Un cambio hacia el desarrollo definido por el software tiene consecuencias generalizadas para un programa de producto. Afectando a cada dominio de ingeniería y equipo de producto.
En mi posición en Siemens, hay una amplia oportunidad de colaboración con profesionales reflexivos y experimentados que representan todo el espectro de capacidades de ingeniería necesarias para crear los productos inteligentes del mañana.
La interacción continua con estos expertos proporciona nuevas perspectivas sobre tecnología, negocios y más, especialmente ante el cambiante panorama digital actual.
Recientemente me reuní con Mike Ellow, CEO de Siemens EDA, para discutir el cambiante panorama y cómo el software ha comenzado a definir la funcionalidad del producto en múltiples industrias como la automotriz, la aeroespacial y la electrónica de consumo. Aquí les comentare algunas conclusiones clave de esa conversación, centrándonos en cómo el desarrollo definido por el software está cambiando la forma en que las empresas abordan el desarrollo de productos y sistemas y cómo el Digital Twin apoya estos nuevos enfoques de desarrollo. Particularmente a través de conexiones de hilo digital entre la automatización del diseño electrónico, el software y el resto del sistema.
La definición de software impulsa una complejidad creciente
El cambio hacia productos definidos por software introduce nuevas complejidades, ya que un cambio en funcionalidad del software puede desencadenar efectos en múltiples dominios interdependientes. Por ejemplo, los cambios en el comportamiento del software a bordo de un próximo vehículo eléctrico pueden alterar el consumo de energía de la plataforma informática e impactar la autonomía general de conducción.
Dependiendo de la gravedad de la reducción de autonomía, tal cambio de software puede llevar a una reevaluación del tamaño de la batería del vehículo. Incluso del embalaje físico del vehículo.
La definición de software aumenta las interconexiones entre los subsistemas de un producto. En un vehículo eléctrico, los cambios en el software pueden precipitar alteraciones de diseño en el tamaño y el embalaje de la batería. (Crédito de la imagen: Siemens)
La mayor atención prestada al desarrollo y la diferenciación del software también tiene efectos dominó en la organización del programa de desarrollo. Afectando específicamente a los dispositivos semiconductores que impulsan las características y funcionalidades del software. Si bien los sistemas mecánicos y eléctricos siguen siendo importantes para estos sistemas, el foco de atención e inversión se está desplazando hacia el software y los semiconductores.
Históricamente, las empresas utilizaban chips estándar que se ajustaban a los requisitos y construían software en torno a las capacidades. Y limitaciones de la plataforma de hardware de propósito general. Pero, a medida que los sistemas de software han crecido en sofisticación e importancia, más empresas buscan soluciones de silicona personalizadas. Que puedan adaptarse a cargas de trabajo de software específicas y métodos de desarrollo que soporten el diseño hardware-software.
En el pasado, el desarrollo de silicio personalizado era poco práctico para la mayoría de las empresas debido a la duración, el costo y el riesgo asociados con la creación de silicio específico para aplicaciones. Ahora, los fabricantes de semiconductores están reduciendo los plazos de desarrollo mediante la búsqueda de innovaciones clave como la integración heterogénea. Esto les permite combinar tecnologías asequibles ya existentes (como la memoria) con silicio personalizado más pequeño, más asequible y menos riesgoso para lograr los objetivos óptimos de rendimiento y costo.
El gemelo digital facilita el desarrollo holístico impulsado por software
Hoy en día, los fabricantes de sistemas complejos deben contemplar el desarrollo y la integración de varios subsistemas, incluyendo:
- Aplicaciones de software y funciones de nivel base
- Dispositivos y módulos semiconductores
- Sistemas eléctricos y electrónicos, incluidas las redes de datos
- Componentes y estructuras mecánicas
Todo esto requiere diferentes conocimientos y soluciones de ingeniería, pero debe fusionarse sin problemas en un producto cohesivo, deseable y fácil de usar. Además, las empresas deben lograr esta tarea a pesar de los presupuestos y plazos cada vez más ajustados. Solo para mantener su posición en mercados cada vez más competitivos.
Estas presiones exigen metodologías de desarrollo conectadas, ágiles y holísticas que faciliten el flujo de información entre equipos interdependientes. Estas presiones exigen una inversión en digitalización a través de la construcción de un Digital Twin integral.
El Digital Twin integral de cualquier producto o sistema complejo conecta todos los modelos y datos del producto. A través de hilos digitales que proporcionan flujos de información bidireccionales entre los equipos de desarrollo y los gerentes de proyecto. El resultado es una retroalimentación constante entre las actividades de desarrollo y los requisitos de diseño.
A medida que la complejidad del producto aumenta, como en los vehículos eléctricos o los sistemas aeroespaciales, los gemelos digitales proporcionan a los desarrolladores una plataforma unificada para visualizar las dependencias entre el software, la electrónica y los componentes mecánicos. Esta sincronización en tiempo real mitiga los costosos retrasos, asegurando que cada aspecto del producto permanezca alineado con los requisitos cambiantes y los estándares regulatorios.
Más allá de los equipos individuales, la digitalización mejora la colaboración interfuncional al proporcionar a las partes interesadas datos accesibles y transparentes. Los gerentes de la cadena de suministro, los ingenieros de software y los diseñadores mecánicos pueden interactuar dentro de un ecosistema digital compartido, agilizando los procesos de validación y asegurando que las modificaciones no introduzcan complicaciones imprevistas. La preparación para la fabricación puede mejorarse mediante la planificación, el modelado y la validación tempranos de la producción utilizando el Digital Twin del producto. Este enfoque holístico reduce los riesgos de desarrollo y mejora la eficiencia. Permitiendo a las empresas lanzar productos de alta calidad y vanguardia al mercado más rápidamente.
La virtualización de semiconductores mejora el desarrollo de software
Para el producto o sistema definido por software, la virtualización del desarrollo y la verificación del silicio es crucial. Tradicionalmente, los equipos de software esperaban prototipos de hardware físicos antes de probar el software, lo que ralentizaba los ciclos de desarrollo y aumentaba los riesgos del proyecto. Hoy en día, la digitalización ha allanado el camino para la virtualización de arquitecturas de silicio, desacoplando el desarrollo de software del desarrollo o la selección de hardware. Esto permite un desarrollo activo de software mucho antes de que se hayan fabricado dispositivos semiconductores físicos.
La virtualización de las arquitecturas de silicio permite un desplazamiento a la izquierda del desarrollo de software, ya que los equipos de hardware. Y software pueden colaborar en espacios virtuales. (Crédito de la imagen: Siemens)
Dicha virtualización permite un paradigma de diseño en el que las interdependencias entre software y hardware pueden abordarse sin una integración total. Los equipos de software pueden actualizar constantemente las aplicaciones para reflejar el rendimiento esperado del silicio. A medida que aumenta la fidelidad de los modelos de silicio a lo largo del desarrollo, lo que reduce la probabilidad de errores de integración. También ayuda a las empresas a aprovechar al máximo el silicio integrado heterogéneamente al facilitar la optimización de los núcleos del procesador. Así como las configuraciones de memoria y las interfaces para satisfacer las demandas informáticas cambiantes al tiempo que se reducen los costos.
Digital Twin
Además, un ecosistema digital conectado garantiza que las especificaciones de software y silicio en evolución se reflejan inmediatamente en el Digital Twin completo del sistema. A medida que las configuraciones de software y semiconductores maduran, los equipos eléctricos y mecánicos pueden completar el trabajo de diseño con la información más actualizada. Teniendo en cuenta cualquier impacto que un cambio en el software pueda crear en sus respectivos sistemas.
Volviendo al ejemplo del vehículo eléctrico anterior, el Digital Twin asegura que los impactos holísticos de un cambio de software se entiendan en todo el ecosistema del producto. Para los desarrolladores de software, esto ofrece la oportunidad de optimizar el cambio para lograr el comportamiento deseado minimizando el impacto externo. Una vez que se finalizan los cambios en el software, se pueden enviar nuevos requisitos a los equipos afectados para que comiencen a actualizar sus diseños según sea necesario.
Asuma la complejidad para gestionar el desarrollo impulsado por software
La creciente influencia de los productos definidos por software sigue transformando las industrias, abriendo nuevas oportunidades para la innovación y la eficiencia. Al mismo tiempo, la creciente dependencia del software ha introducido nuevas complejidades, lo que requiere un enfoque más integrado del desarrollo. La convergencia de los avances en software y semiconductores ha acelerado la demanda de soluciones de silicio personalizadas. Optimizando la potencia computacional para cargas de trabajo especializadas. La digitalización, en particular a través del gemelo digital, se ha convertido en una herramienta fundamental para gestionar estas interdependencias. Ya que permite la colaboración y la validación en tiempo real entre equipos multifuncionales.
En última instancia, el éxito en la era definida por el software dependerá del compromiso con la inversión en infraestructura digital en la búsqueda de un gemelo digital integral. Al adoptar la tecnología de gemelos digitales, las organizaciones pueden optimizar la innovación, mitigar los riesgos y mejorar la diferenciación de los productos. A medida que las industrias continúan evolucionando, las empresas que implementen estas tecnologías de manera más eficaz darán forma a la próxima generación de productos inteligentes e interconectados.
Para obtener más información sobre el gemelo digital más completo del mundo, visite: www.Siemens.com/software
Sobre el autor
Dale Tutt es vicepresidente de Estrategia Industrial Global en Siemens Digital Industries Software. Tutt dirige un equipo de expertos para desarrollar y ejecutar estrategias de marketing y productos
