CoMMUTe: um sistema de piso aquecido inteligente made in MCG

O DESAFIO

Desenvolver um protótipo de um piso aquecido modular e multifuncional destinado a instalação no interior de comboios intercidades e regionais, uma iniciativa de um consórcio liderado pela MCG mind for metal e composto ainda pelas empresas Amorim Cork Composites, ITeCons e Critical Materials.

 

PRINCIPAIS MAIS-VALIAS DO PROJETO

Valor acrescentado

Os pavimentos aquecidos desenvolvidos pela MCG baseiam-se em soluções de modularidade testadas e demonstradas, que podem vir a ser aplicadas em projetos reais muito brevemente, reduzindo os custos totais dos sistemas.

Menos custos, mais flexibilidade

O sistema de aquecimento inteligente integrado no pavimento não adiciona complexidade de montagem ao OEM e, em simultâneo, está melhorado no design. Resultado: a redução do leadtime de fabrico da carruagem de três para dois dias e a redução de custos.

Plataforma IoT

O piso é um componente ativo do sistema, apresentando recursos incorporados como aquecimento radiante e sensorização conectados numa plataforma IoT. Está é uma base para desenvolvimento adicional de funções em painéis de piso inteligente a serem aplicados na próxima geração de comboios: recolha inteligente de dados, funcionalidades de segurança ativa e gestão de energia.

Otimização de matérias-primas

Os materiais de núcleo (para painéis sandwich) desenvolvidos são naturais e/ou recicláveis, tendo por base granulados de cortiça. E o know-how técnico e específico na utilização de materiais compósitos dá origme a isolamento acústico, térmico e de vibrações, sem esquecer a redução de peso.

Data management

O impacto de diferentes zonas climáticas na resistência dos sistemas de pavimento foi tido em conta, sendo esta uma solução ajustável a diferentes climas. Um sistema de sensores complementar ao de aquecimento permite obter informação relevante para o operador, ao mesmo tempo que se mostra adaptável e evolutivo.

Fornecedor de excelência

Posicionando-se como um system supplier assumido na oferta de interiores para comboios, a MCG está em condições de poder apresentar um forte fator de diferenciação face a eventuais concorrentes em todo o mundo.

 

 

NÚMEROS DO PROJETO

  • 230 horas de ensaios
  • 1 patente submetida
  • 5.000 horas modelação e cálculo estrutural
  • 770 horas de desenvolvimento e conceção dos meios de fabrico
  • 500 horas de desenvolvimento e montagem eletrónica
  • 270 horas de fabrico dos diversos protótipos
  • 356 ensaios
  • 15 novos métodos de ensaio
  • 3 novos equipamentos de ensaio

 

 

Ao dinamizar um projeto com esta envergadura e importância, a MCG mind for metal coordenou em conjunto com as outras três empresas do consórcio – Amorim Cork Composites, ITeCons e Critical Materials – vários objetivos a alcançar de uma forma integrada. No topo das prioridades estava o estudo e desenvolvimento de um sistema de aquecimento inteligente integrado no pavimento que não adicione complexidade de montagem ao OEM e que, em simultâneo, nem onere o custo total da solução. Aliás, este sistema de pavimento ferroviário substancialmente melhorado no design e nos procedimentos de montagem na linha do OEM passa assim a permitir a redução do leadtime de fabrico da carruagem de dois para três dias.

 

Ou seja, comparando os resultados obtidos no final do projeto com os objetivos predefinidos, constata-se que o novo piso desenvolvido no âmbito do CoMMUTe adota um design modular que reduz o custo do ciclo de vida do sistema. Novos painéis de piso maiores e novos sistemas de clique permitem a redução do tempo de montagem de cada carruagem. Além disso, o novo piso apresenta recursos incorporados como aquecimento radiante e sensorização conectados numa plataforma IoT: o piso torna-se um componente ativo do sistema. Estamos perante uma base para desenvolvimento adicional de funções em painéis de piso inteligente a serem aplicados na próxima geração de comboios: recolha inteligente de dados, funcionalidades de segurança ativa e gestão de energia.

 

Além da intenção de desenvolver meios de fabrico adequados à montagem de um pavimento ferroviário modular e multifuncional, também a questão da otimização das matérias primas esteve sempre em cima da mesa. Isto porque uma das finalidades do consórcio era adquirir know-how técnico e específico na utilização de materiais compósitos, bem como explorar novos materiais para esta aplicação – que possibilitem a utilização da relação entre isolamento acústico, térmico e de vibrações, sem esquecer a redução de peso – e desenvolver materiais de núcleo (para painéis sandwich) que sejam naturais e/ou recicláveis, tendo por base granulados de cortiça. Num plano mais operacional, quis-se estudar o impacto de diferentes zonas climáticas na resistência dos sistemas de pavimento atuais e conceber soluções ajustáveis a diferentes climas. Trata-se de um sistema de sensores complementar ao de aquecimento, que permite obter informação operacional relevante para o operador (data management), ao mesmo tempo que se mostra adaptável e evolutivo. Outro grande objetivo foi igualmente: disponibilizar no mercado internacional competências específicas no que diz respeito a ensaios dinâmicos ajustados às especificidades do mercado ferroviário e das respetivas normas de ensaio aplicáveis a soluções construtivas. E ensaios estes ligados a uma indústria de elevada exigência tecnológica.

 

Perante a meta final de produzir o protótipo demonstrador que foi apresentado na sessão de encerramento na MCG mind for metal recentemente, o desenvolvimento do projeto ao longo de vários meses passou por inúmeras fases, desde o teste inicial de materiais até aos testes mecânicos, térmicos, acústicos e elétricos, isto depois de processos de modelagem 3D e cálculos FEA, por exemplo. Num estágio seguinte, as várias demos concebidas visaram experiências técnicas complexas nas áreas da montagem modular, do estudo dos fluxos de convecção, da simulação de plataformas Smart floor e também dos sistemas de arquitetura IoT. E são impressionantes os números totais associados a todas as fases e processos do projeto CoMMUTe.

 

Efeitos práticos no negócio de cada empresa envolvida

 

Enquanto empresa fornecedora de cortiça, a Amorim Cork Composites consolida com o projeto CoMMUTe as boas referências de durabilidade e performance técnica e natural dos seus materiais para composição do núcleo da aplicação. Por sua vez, a Critical Materials reforça a entrada no mercado da ferrovia com uma tecnologia que pode ser integrada por terceiros e utilizada em vários outros projetos do género. Já a ITeCons vê aqui alargada a parceria que mantém com MCG no âmbito de programas de validação de pavimentos ferroviários, além de reforçar a oferta de testes, ensaios e simulações técnicas – os que foram implementados durante o projeto e todos os outros possíveis de utilizar na área de pavimentos ferroviários.

 

Por fim, sublinhamos os efeitos práticos e imediatos que a MCG mind for metal retira da iniciativa, ainda para mais tendo sido a empresa líder do consórcio. Com a dinamização do projeto CoMMUTe, a MCG reforça assim várias parcerias tecnológicas que geram impacto no mercado ferroviário e ajudam a evoluir o desenvolvimento de núcleos sintéticos reciclados para a aplicação em pavimentos, com o consequente reforço de valências na conceção de produto e soluções para aquecimento estático dos pavimentos ferroviários.