BAC Mono, un coche de carreras matriculable, acelera hacia el futuro con diseño generativo
¿Cuál es la forma más efectiva de hacer que un coche vaya más rápido? Quítale la mitad del peso.
El BAC Mono es un supercoche minimalista de conducción legal en carretera y unos escasos 570 kilogramos de peso, menos de la mitad de un Toyota Corolla. El interior está reducido a la mínima expresión: un solo asiento y un chasis ultraligero de fibra de carbono. La última iteración del coche —desvelada en el BAC Innovation Centre de Liverpool, Reino Unido— se ha deshecho de otros 4.8 kilos al utilizar unas ruedas de diseño generativo gracias a un software que maximiza la relación resistencia-peso. Librarse de ese peso de sobra podría dar pie a una revolución en el diseño y producción automotriz que alterase radicalmente el rendimiento y la apariencia de los automóviles.
Con diseño y montaje de la Briggs Automotive Company (BAC), con sede en Liverpool, el BAC Mono es un esbelto coche de carreras que también puede conducirse en vías urbanas, dado que cumple con los requisitos legales mínimos de protección de peatones y seguridad. Su motor turbo de cuatro cilindros y 2.3 litros ofrece 332 caballos de potencia, una cifra quizá no muy abrumadora si no fuera porque su chasis liviano permite una aceleración de 0 a 100 kilómetros por hora en poco más de 2.6 segundos y una velocidad máxima de 270 kilómetros por hora. La crítica automovilística habla maravillas de la aceleración inmediata y velocidad del BAC Mono, de una apoteosis de agilidad y maniobra propias de un kart.
El BAC Mono cuesta algo más de 225 000 euros. “Como tenemos un precio de venta al público elevado y bajo volumen, somos de los primeros que pueden permitirse absorber los costes de cosas que salen más caras”, explica Ian Briggs, cofundador de BAC y su director de diseño, que creó la empresa con su hermano Neill Briggs.
Esto se traduce en nuevos métodos de fabricación; es decir, la impresión 3D. Son alrededor de 40 los componentes del nuevo BAC Mono que están producidos por impresión 3D (los faros delanteros, los retrovisores y la cubierta de las luces traseras, entre otros), y muchos de los paneles están hechos de fibra de carbono reforzada con grafeno, célebre por su peso ligero, resistencia y durabilidad térmica.
Aún más importante para ahorrar peso fue el uso que hizo BAC de la tecnología de diseño generativo con Autodesk Fusion 360 en la producción de las ruedas. El diseño generativo aprovecha el aprendizaje automático y la informática de nube para diseñar objetos mediante algoritmos; los productos finales son capaces de ofrecer unas relaciones resistencia-peso extremadamente eficientes. Para las ruedas del BAC Mono, los diseñadores especificaron los límites obligatorios de rendimiento (cuánto peso debían soportar las ruedas), el material utilizado (aluminio) y el método de fabricación (fresado con CNC de cinco ejes para ahorrar costes). A partir de esos datos clave, el software genera poco menos que infinitas opciones iterativas entre las cuales después los diseñadores pueden elegir y les ayuda a explorar una gama más amplia de ideas, cosa que conduce a resultados mucho mejores.
Sin embargo, la estética del diseño también fue una gran limitación, pues BAC buscaba una evolución del diseño de apariencia liviana pero que también transmitiese su marca. Esto suponía que que el diseño estaría constreñido en cuanto a los lugares en los que colocar los materiales, de modo que pudiera ajustarse a la identidad estética y de marca de BAC.
La impresión 3D y el diseño generativo son dos técnicas que facilitan la personalización, un valor clave para una pequeña empresa automotriz especializada en productos a medida. “Como pequeña empresa, preferimos ahorrarnos la inversión en una herramienta que produzca miles de componentes para otro fabricante cuando nosotros no hacemos más de 30, 40 o 50 componentes al año —explica Ian—. Nuestra gran oportunidad frente a los fabricantes de productos en serie ha llegado con la impresión 3D, ya que nos permite producir componentes de uno en uno. Los asientos se moldean a medida del cliente. El volante está hecho para él, también los pedales. Todo son piezas únicas. Se podría poner su nombre y apellidos en los componentes. Lo que compran nuestros clientes es un coche único y especial con un alto precio de venta. Exigen ver la tecnología más puntera en cosas como el diseño generativo”.
El diseño generativo y la impresión 3D se reafirman mutuamente, aun cuando este bucle de retroalimentación desvía la fabricación por derroteros poco prácticos. En sus ejemplos más descabellados, los productos del diseño generativo se asemejan a músculos y tendones. Todo el mundo dio por hecho de que era el fin de la geometría ortogonal. “Si le dejas al diseño generativo que haga lo que se le da bien y no lo limitas de ninguna manera, te saldrán estructuras que solo con impresión 3D podrían existir —dice Ian—. A medida que baje el precio, creo que veremos una adopción más generalizada del diseño generativo y comprobaremos qué ideas se le ocurren”.
La fabricación de las ruedas del nuevo Mono fue como una producción en serie a pequeña escala, con lo que una fabricación con procesos más afincados ofrecía ventajas en cuanto al gasto. Así pues, BAC fijó unos límites en el proceso de diseño generativo para controlar el gasto de fabricar ruedas impresas en 3D, que podría llegar a decenas de miles de euros por las cuatro. En su lugar, la empresa fijó los parámetros de modo que cada rueda pudiese fabricarla una fresadora CNC de cinco ejes, que también ofrecía más posibilidades formales que versiones anteriores de las ruedas del BAC Mono, fabricadas con máquinas de tres ejes. Las nuevas ruedas son 35 % más livianas que unas estándar: 2.2 kilos cada una.
Las nuevas ruedas se reducen y afinan hacia los radios y el punto de anclaje, alargando y suavizando el ensamblaje pentagonal de aquellos hasta formar una fusión ininterrumpida de geometrías rectilíneas y curvilíneas. Al acoplador circular que conecta con el palier se le han realizado unos orificios adicionales, algo que le da una textura de panal sutilmente biomorfa.
Si bien otras compañías automotrices han experimentado con el diseño generativo y la optimización de la topología para ruedas, el BAC Mono encaja a la perfección, en lo estético, con el lenguaje de lo biomorfo tan habitual en el diseño generativo. Con un morro que se hunde al nivel del suelo, tiene el perfil de un tiburón martillo o una mantarraya: su chasis, escultórico y fluido, da paso a una mayor exposición de los componentes mecánicos hacia la parte trasera del vehículo. La lógica de ligamentos del diseño generativo encaja mejor aquí que en un sedán familiar o un SUV híbrido.
Las ruedas del BAC Mono aún carecen de la dinámica fluidez de los ejemplos más atrevidos de esta tecnología, pero por el modo en el que el diseño se fusiona con los patrones biológicos de fibra ultraeficiente, el camino es claro. Y una vez el diseño generativo logre adentrarse en las salas de muestras y en las carreteras de todo el mundo, el peso reducido y la economía de materiales que permite podrán elevar la eficiencia de combustible y, a su vez, reducir el impacto de los automóviles en las emisiones de carbono y en el cambio climático.
BAC quiere ir en esa dirección. El diseño generativo es prometedor, especialmente para los componentes metálicos de los coches, y BAC considera que son los sistemas de suspensión y los elementos del chasis los siguientes pasos que han de tomar en su proceso de dar forma a sus coches con metal biótico. “Las ruedas son la fase uno de un enfoque de tres o cuatro fases con el diseño generativo en mente para nuestros futuros productos”, asegura Neill, cofundador de BAC y director de desarrollo de producto.
Ian añade: “Tenemos 400 piezas en este coche que están producidas a partir de aluminio sólido en una fresadora de tres o cinco ejes. Cualquiera de esos componentes podría pasar por diseño generativo y, probablemente a bajo coste, ver reducido su peso. Ya los estamos fresando, con lo cual sería lógico empezar a quitar peso fresándolos un poco más según las recomendaciones del diseño generativo. Si hay una mínima oportunidad de optimizar el diseño, ahorrar peso y, aun así, fabricar según el mismo proceso de antes, es un ahorro en dinero y peso. Es algo que podría ser práctico desde hoy mismo”.