fases del desarrollo de un automóvil

¿Cuánto tiempo se tarda en diseñar un coche desde cero?
Todas las fases del desarrollo de un automóvil

¿Cuánto tiempo se tarda en diseñar un coche desde cero? En una gran multinacional del automóvil, la respuesta habitual está en el entorno de tres a cinco años, aunque el desarrollo de un vehículo completo es bastante más complejo que diseñar una carrocería. El proceso comienza mucho antes de que un diseñador haga el primer boceto y continúa incluso después de que el coche llegue a los concesionarios.

En realidad, desarrollar un automóvil significa coordinar durante años a diseñadores, ingenieros, especialistas en fabricación, proveedores, responsables de producto y equipos comerciales. El objetivo es conseguir que una idea concebida hoy pueda convertirse en un vehículo técnicamente viable, fabricable y competitivo cuando llegue al mercado varios años después.

Y precisamente ahí está una de las claves para entender esta industria: el diseño de un coche no es un proyecto lineal, sino un ciclo continuo. Mientras un modelo está en el mercado, ya se está estudiando su sustituto y, al mismo tiempo, pueden estar desarrollándose actualizaciones o restylings del modelo existente.

Si quieres ver cómo se conecta todo este proceso y cómo se pasa de una idea inicial a un automóvil real, el vídeo desarrolla visualmente cada una de estas etapas y muestra por qué diseñar un coche es mucho más que hacer un buen boceto.

¿Cuánto tiempo se tarda en desarrollar un coche desde cero?

Cuando hablamos de diseñar un coche desde cero, conviene diferenciar entre el trabajo de diseño propiamente dicho y el desarrollo completo del vehículo. Un diseñador puede empezar trabajando sobre una idea mucho antes de que exista un automóvil físicamente, pero entre ese concepto inicial y la llegada del modelo a un concesionario intervienen numerosas disciplinas.

En un fabricante de automóviles de gran tamaño, el proceso completo puede extenderse aproximadamente durante tres a cinco años. El plazo no es idéntico para todos los proyectos porque depende del tipo de vehículo, de la plataforma utilizada, de la tecnología que incorpore, de los objetivos industriales y de cuánto desarrollo sea realmente nuevo.

No es lo mismo crear un automóvil completamente nuevo sobre una arquitectura también nueva que desarrollar un modelo que comparte plataforma, componentes o tecnologías con otros vehículos de la gama. Cuanto mayor sea la cantidad de elementos que deben desarrollarse desde cero, mayor será la complejidad del proyecto.

Además, hay una dificultad que distingue especialmente al automóvil de otros productos: el coche que se está diseñando hoy tiene que responder a las necesidades de un mercado que existirá dentro de varios años.

Por eso, el proceso comienza con una fase que todavía tiene muy poco que ver con dibujar coches. El fabricante necesita comprender qué está ocurriendo en el mercado, qué vehículos están funcionando, qué demanda existe, cómo evolucionan las preferencias de los clientes y qué tecnologías pueden resultar relevantes cuando el nuevo automóvil llegue a producción.

También entran en juego tendencias que pueden modificar completamente un proyecto. La electrificación, los sistemas de asistencia a la conducción, la conectividad, las nuevas arquitecturas electrónicas o los cambios en las normativas pueden condicionar decisiones tomadas varios años antes de que el cliente pueda comprar el vehículo.

De estos estudios surge el product concept, una definición inicial de qué automóvil se pretende desarrollar. En esta fase pueden aparecer también los primeros bocetos y conceptos visuales, pero todavía estamos muy lejos del coche definitivo.

El objetivo no es simplemente responder a la pregunta «¿qué coche queremos dibujar?». La cuestión es mucho más amplia: qué producto tiene sentido desarrollar, para qué mercado, con qué posicionamiento y con qué características debería llegar al consumidor.

A partir de ahí comienza una de las etapas más conocidas del proceso: el styling.

El equipo de diseño recibe los criterios establecidos durante las fases anteriores y comienza a explorar diferentes soluciones. Se realizan enormes cantidades de bocetos y propuestas, que progresivamente se van filtrando hasta encontrar las líneas que mejor representan el concepto buscado.

En esta etapa existe una interacción constante entre creatividad y viabilidad. Una superficie puede resultar visualmente atractiva, pero ser difícil o demasiado cara de fabricar. Una determinada solución estética puede exigir una maquinaria específica, modificar los procesos de producción o complicar el ensamblaje.

Por eso, el diseño industrial de un automóvil nunca está completamente separado de la ingeniería y de la fabricación.

A medida que la propuesta adquiere consistencia, el diseño se desarrolla digitalmente mediante superficies tridimensionales. Aquí aparece una distinción especialmente importante: el modelo 3D utilizado por los diseñadores no es necesariamente el mismo modelo con el que posteriormente trabajarán los ingenieros.

El departamento de diseño trabaja principalmente con superficies que definen la apariencia del vehículo. Ingeniería necesita convertir esa apariencia en una definición técnica capaz de contener una estructura, componentes mecánicos, sistemas eléctricos, suspensiones, frenos, transmisión y todos los elementos necesarios para que el automóvil pueda existir físicamente.

Antes de llegar ahí, sin embargo, todavía queda una etapa fundamental: el clay modelling o modelado en arcilla.

El clay model permite comprobar físicamente las proporciones y superficies del automóvil a escala real. Los diseñadores y modeladores trabajan sobre una representación tangible del vehículo utilizando como referencia los bocetos, los dibujos realizados mediante tape drawing y los modelos digitales.

La importancia de esta fase resulta difícil de apreciar únicamente observando una pantalla. Una superficie que parece correcta en CAD puede comportarse de una manera diferente cuando se observa sobre un objeto a tamaño real, con iluminación y reflejos naturales. El automóvil deja de ser una colección de líneas digitales y empieza a percibirse como un objeto físico.

Al mismo tiempo, el exterior no es el único elemento que se diseña. El interior del vehículo atraviesa su propio proceso de desarrollo, en el que intervienen aspectos relacionados con la arquitectura del habitáculo, los mandos, los materiales, las superficies y la percepción de calidad.

Es aquí donde entra en escena Color & Trim, el área encargada de aspectos como colores, materiales, texturas, tapicerías y otros elementos visuales y táctiles que forman parte de la experiencia del vehículo.

Cuando finalmente se alcanza el denominado Frozen Model, el concepto de diseño queda suficientemente definido para que pueda comenzar una transformación decisiva: convertir la propuesta de diseño en un vehículo técnicamente construible.

Este es uno de los momentos en los que se entiende mejor por qué diseñar un coche requiere tantos años. Hasta este punto, una parte importante del trabajo se ha concentrado en determinar cómo será el automóvil. A partir de aquí, los ingenieros tienen que conseguir que ese automóvil pueda existir.

Y si quieres ver cómo cambia el proyecto cuando se pasa del diseño exterior a la ingeniería real del vehículo, el vídeo permite seguir visualmente esa transición y entender qué ocurre entre el modelo de arcilla y el automóvil que finalmente se puede fabricar.

Del modelo de arcilla al coche de producción: ingeniería, prototipos y fabricación

Una vez congelado el diseño, los ingenieros trasladan el concepto a un entorno digital en el que comienza a definirse técnicamente el automóvil.

El vehículo necesita una estructura capaz de soportar las cargas que experimentará durante su utilización. En un automóvil con carrocería autoportante, esto implica desarrollar los distintos elementos estructurales que forman el conjunto y estudiar cómo se relacionan con el resto de componentes.

Después aparecen sistemas que el conductor probablemente da por sentados cuando utiliza el coche: suspensión, dirección, frenos, motor, transmisión y otros sistemas necesarios para que el vehículo funcione.

Aquí el CAD adquiere una función completamente diferente de la que tenía durante el diseño de superficies. Ya no se trata únicamente de representar la forma exterior, sino de definir con precisión componentes, espacios, uniones y relaciones geométricas.

Además, gran parte del desarrollo se apoya inicialmente en simulaciones por ordenador. Antes de construir determinados prototipos, los equipos pueden analizar virtualmente diferentes comportamientos del vehículo y detectar problemas que sería mucho más costoso descubrir cuando el automóvil ya estuviera fabricado.

Pero la simulación digital no sustituye completamente a las pruebas físicas.

Cuando llega el momento de construir prototipos, aparece una nueva fase de comprobación. Uno de los primeros objetivos consiste en verificar que los diferentes componentes pueden ensamblarse correctamente y que el conjunto funciona como se esperaba.

Esta etapa puede entenderse como una transición entre el automóvil definido digitalmente y el automóvil que empieza a existir físicamente.

Después llega una fase todavía más exigente: las pruebas del vehículo.

Un prototipo no se construye simplemente para comprobar si arranca y circula. Tiene que enfrentarse a un programa de validación en el que se estudian aspectos muy diferentes del comportamiento del automóvil.

La dinámica permite analizar cómo responde el vehículo en diferentes condiciones. Los ensayos de frenado permiten comprobar el comportamiento del sistema de frenos. La aerodinámica puede estudiarse para conocer cómo interactúa la carrocería con el flujo de aire. La insonorización sirve para evaluar el nivel de ruido y vibraciones que llegan al habitáculo.

Y cuando el automóvil tiene que superar determinados requisitos de seguridad, los crash tests se convierten en una parte esencial del desarrollo.

A esto se suman las pruebas de durabilidad. Un vehículo destinado a circular durante años tiene que soportar ciclos de utilización mucho más exigentes que una simple prueba de conducción. Los ingenieros necesitan detectar posibles problemas antes de que el automóvil llegue a manos de miles de clientes.

Por eso, el desarrollo de un coche implica normalmente trabajar con prototipos y sucesivas iteraciones. Los resultados de las pruebas pueden revelar problemas que obligan a modificar componentes, ajustar sistemas o revisar determinadas soluciones.

La idea de que existe un momento concreto en el que alguien termina de «diseñar el coche» resulta, por tanto, engañosa. El desarrollo es mucho más parecido a un proceso de convergencia en el que diferentes equipos van reduciendo progresivamente la distancia entre el concepto inicial y un producto que pueda fabricarse de manera repetible.

Cuando el vehículo supera esta etapa, todavía no está listo para convertirse inmediatamente en un producto de gran volumen.

Comienza entonces otro desafío: fabricarlo de forma industrial.

Una cosa es construir un prototipo y otra muy diferente fabricar miles o cientos de miles de unidades manteniendo unas especificaciones constantes, unos tiempos de producción razonables y unos niveles de calidad determinados.

Para ello es necesario desarrollar los medios de producción. En función del vehículo y del proceso industrial entran en juego matrices, moldes, utillajes, herramientas y diferentes sistemas destinados a hacer posible la fabricación y el ensamblaje.

También se definen los procesos productivos y sus procedimientos asociados. Cada operación tiene que estar integrada dentro de una cadena industrial en la que intervienen personas, maquinaria, logística y proveedores.

Antes de comenzar la producción definitiva se realizan trials de producción. Estas pruebas sirven para comprobar que los procesos diseñados funcionan realmente y que el vehículo puede fabricarse de acuerdo con lo previsto.

Es una diferencia fundamental respecto al prototipo artesanal: el objetivo ya no es demostrar que se puede construir un coche, sino demostrar que puede construirse mediante un proceso industrial controlado.

Y aquí aparece otra característica de la industria del automóvil: los errores tienen consecuencias económicas enormes. Un problema detectado cuando un proyecto todavía está en fase digital puede solucionarse con relativa facilidad. El mismo problema descubierto cuando las herramientas industriales ya están fabricadas, la planta está preparada y la producción está a punto de comenzar puede tener consecuencias mucho mayores.

Por eso, cada etapa condiciona a las siguientes.

El estudio de mercado condiciona el concepto de producto. El concepto condiciona el diseño. El diseño condiciona la ingeniería. La ingeniería condiciona la fabricación. Y la fabricación tiene que conseguir que todo aquello que se ha definido durante años pueda convertirse en un automóvil real de manera repetible.

Pero incluso cuando el coche finalmente llega al concesionario, el proceso no termina.

El vehículo empieza entonces su verdadera vida comercial y el fabricante puede analizar cómo está respondiendo el mercado. Las ventas, la percepción del producto y la respuesta de los clientes aportan información que servirá para tomar decisiones sobre la evolución del modelo.

Y ahí se cierra el ciclo.

El fabricante puede comenzar a trabajar en un restyling del modelo existente mientras otros equipos desarrollan su sustituto. El restyling permite introducir modificaciones durante la vida comercial del vehículo, mientras el siguiente modelo requiere un horizonte de desarrollo mucho mayor.

Esto explica por qué en una gran empresa automovilística nunca existe realmente un momento en el que «se termine» de diseñar coches. Mientras un vehículo llega al mercado, otro está siendo definido, otro puede encontrarse en fase de ingeniería y otro puede estar sometido a pruebas.

Es una cadena continua de proyectos que se solapan en el tiempo.

Y quizá esa sea la mejor manera de responder a la pregunta inicial. Diseñar un coche desde cero puede requerir alrededor de tres a cinco años, pero esos años no corresponden a una única tarea de diseño. Son el resultado de coordinar investigación de mercado, definición de producto, styling, modelado digital, clay modelling, ingeniería, simulación, prototipos, validación, industrialización y producción.

El coche que vemos aparcado delante de un concesionario es, en realidad, el resultado visible de decisiones que comenzaron varios años antes.

La verdadera dificultad está en hacer que todas las piezas encajen

Cuando se observa un automóvil terminado, es fácil asociar su desarrollo principalmente con el trabajo de los diseñadores. Sin embargo, la silueta que vemos es solamente una parte del proyecto.

Detrás existe una estructura, un sistema de suspensión, un conjunto de frenos, una arquitectura mecánica y eléctrica, procesos industriales, herramientas de fabricación, proveedores, ensayos y una enorme cantidad de decisiones que tienen que coordinarse.

Por eso, un proyecto puede tener un diseño atractivo y fracasar si no consigue convertirse en un producto viable. También puede existir una solución técnicamente excelente que no encaje con los costes, los procesos de fabricación o las necesidades del mercado.

El automóvil es precisamente la suma de todas esas restricciones.

Y esa es también la razón por la que aprender a utilizar herramientas de diseño como CATIA o saber construir un clay model es solo una parte del conocimiento necesario para trabajar en esta industria. Comprender cómo se relacionan diseño, ingeniería, fabricación y mercado permite entender realmente qué significa desarrollar un vehículo.

Si quieres ver este proceso completo de una manera mucho más visual, el vídeo que acompaña a este artículo recorre las fases desde la introducción del proyecto y el product planning hasta el styling, el modelado, la ingeniería, los prototipos, la producción y la llegada del vehículo al mercado. Es especialmente interesante para entender cómo se conectan etapas que, sobre el papel, parecen completamente independientes.

Conclusión

Diseñar un coche desde cero no consiste en dibujar una carrocería y convertirla en realidad. En una gran multinacional, el desarrollo puede ocupar entre tres y cinco años y exige coordinar diseño, ingeniería, simulación, pruebas, industrialización y mercado dentro de un ciclo continuo.

La mejor forma de apreciar la complejidad de ese proceso es verlo completo, siguiendo cómo una idea acaba transformándose en un automóvil fabricable. El vídeo desarrolla precisamente ese recorrido, con las distintas fases y su relación dentro de la industria del automóvil, por lo que merece la pena verlo después de esta explicación para poner imagen a todo el proceso.

Preguntas frecuentes sobre el diseño y desarrollo de un coche

¿Cuánto tiempo se tarda en diseñar un coche desde cero?

El desarrollo completo de un coche nuevo puede durar aproximadamente entre tres y cinco años en una gran empresa automovilística. El plazo depende de factores como la plataforma, la tecnología, el nivel de innovación, los procesos de ingeniería y fabricación y la cantidad de componentes que deban desarrollarse específicamente para el nuevo modelo.

¿Cuál es la primera fase para diseñar un coche?

El proceso comienza normalmente con el estudio del mercado y la definición del concepto de producto. Antes de diseñar la carrocería se analizan las necesidades del mercado, las tendencias tecnológicas y otros factores que permiten establecer qué tipo de vehículo se quiere desarrollar y qué características debería tener cuando llegue al mercado.

¿Qué es un Frozen Model en automoción?

El Frozen Model es la definición de diseño que se considera suficientemente consolidada para avanzar hacia las fases posteriores de ingeniería. En el proceso de diseño puede estar representado mediante un modelo físico, habitualmente de arcilla, que recoge las características exteriores e interiores que han sido seleccionadas como base para continuar el desarrollo técnico del vehículo.

¿Qué ocurre después del diseño de un coche?

Después de definir el diseño comienza una fase de ingeniería en la que se desarrolla la estructura y los diferentes sistemas del vehículo. Posteriormente se realizan simulaciones, se construyen prototipos y se llevan a cabo pruebas de dinámica, seguridad, aerodinámica, durabilidad, frenado e insonorización, entre otras, antes de preparar la producción industrial.

¿El diseño de un coche termina cuando llega al concesionario?

No. El desarrollo de un automóvil forma parte de un ciclo continuo. Cuando el vehículo llega al mercado, el fabricante analiza su aceptación y esa información puede utilizarse para desarrollar actualizaciones o restylings y para definir el siguiente modelo. Mientras un coche está a la venta, otros proyectos pueden encontrarse ya en diferentes fases de desarrollo.