Mantenido con discreción durante sus fases formativas, el desarrollo de la línea de luminarias IP65 Proteus de Elation Professional ha sido un viaje experiencial y fructífero. ¿Cómo inició todo?
Era principios de 2015 y Elation había reunido a su personal mundial de ingeniería, diseño de productos, servicio e investigación y desarrollo en Los Angeles para una mesa redonda de una semana de debate, intercambio de ideas y experimentos para ver cómo la empresa podía impulsar el éxito de ingeniería obtenido con productos como la luminaria Platinum FLX con el grado de protección IP65.
El talento estaba allí, entre los ingenieros térmicos, mecánicos, ópticos, electrónicos y de software, y la visión era clara: la creación de una línea verdaderamente confiable de luminarias automatizadas con clasificación IP65 que funcionaran en las condiciones más duras. El camino para llegar allí, sin embargo, no lo era.
Durante los próximos meses, Elation redactó una estrategia de desarrollo bien pensada y completa, con objetivos estratégicos, fortalezas, medidas de éxito y desafíos, todo con el objetivo de lanzar una nueva marca de productos protegidos y de la más alta calidad.
Los desafíos eran sustanciales
Se sembraron las semillas, pero quedaba mucho trabajo duro por delante: había una curva de aprendizaje que conquistar, recursos que evaluar y adquirir, pruebas que superar, errores que corregir y obstáculos que superar. Los experimentos repetitivos pondrían a prueba la paciencia y la dedicación de muchos ingenieros profesionales mojados y polvorientos (tanto como el propio hardware).
El director del área de investigación y desarrollo de Elation, Irek Skoczowski, estuvo presente en ese simposio grupal. Es un miembro clave de un equipo cuya estrecha relación de trabajo se extendía a través del Atlántico hasta la oficina europea de la marca en Holanda y un departamento de investigación y desarrollo en tal lugar, encabezado por Roger Hamers. “Sabíamos el por qué diseñar un nuevo producto, que fue impulsado por los diseñadores de iluminación, las empresas de renta y nuestro propio equipo de ventas”, recuerda Irek, “pero lo que no sabíamos era el cómo. Se trataba de desarrollar una unidad que pudiera soportar el calor y la arena de Dubái, la sofocante humedad de Florida o un gélido invierno austriaco. Los desafíos eran sustanciales”.
Al principio
La certificación IP65 no era un territorio completamente nuevo para la empresa. Elation comenzó a profundizar en productos con esta clasificación años antes, con la luminaria DLED y la serie posterior, ELAR. “Lo llamaría la semilla que inició nuestro camino hacia la serie Proteus”, dice el gerente de servicio de Elation, Gines Gines, otro miembro importante del equipo de desarrollo de Proteus. “Encontramos algunas de nuestras primeras luminarias ELAR en excelentes condiciones de funcionamiento, con años de uso en proyectos marítimos. Ese fue un conocimiento importante que ya teníamos y que nos ayudó a mejorar durante las etapas de desarrollo de este equipo”. Esa experiencia temprana ayudó en el desarrollo de especificaciones de grado marino para la nueva línea, brindando una mayor resistencia en ambientes salinos corrosivos.
Completamente sellado
Un desafío que no necesitaba mencionarse, pero que llegaría a consumir noches de sueño para el equipo, era cómo mantener una unidad de iluminación automatizada completamente sellada. Los primeros intentos fueron todo menos exitosos. “La primera muestra no solo era demasiado voluminosa”, sino que parecía algo de la prehistoria, según Irek. “Hubo muchas fugas y problemas de condensación y cuando obtuvimos el primer prototipo, desatornillamos la unidad y la abrimos, eso fue todo y tuvimos que tirarlo a la basura. Esa fue una lección temprana en el tema de la protección: ¡sin tornillos en aluminio blando!”. La solución resultó ser insertos de helicoil (alambre de acero inoxidable o bronce fosforado helicoidal que tiene una sección transversal en forma de diamante). “Eso fue una gran mejora hacia una solución IP65”.
Las primeras pruebas involucraron el uso de gas inerte para detectar fugas, un método adoptado de la industria automotriz y sus sistemas de aire acondicionado. El enfoque ayudó a mejorar el sellado al determinar cuál diseño de junta era el mejor, así como qué material proporcionaría el mejor sellado y resistiría el uso repetido.
Control de humedad
Sin embargo, sellar correctamente la unidad resultaría ser solo un pequeño paso de muchos. Evitar que entrara agua en la unidad es una cosa, pero lidiar con la condensación dentro de la unidad es otra. “El agua condensada normalmente se vaporizará y saldrá a través de las válvulas de aire, pero una vez que se realizaron los experimentos en climas fríos, surgieron otros problemas”, comenta Roger Hamers, del área de investigación y desarrollo en Europa. “Lo que vimos en ambientes muy fríos fue agua condensada que tendía a acumularse en ciertas áreas de la unidad. Aislamos el problema y después de considerar varios métodos diferentes para solucionarlo, finalmente hicimos modificaciones de hardware muy precisas que permitieron recolectar y retener la humedad hasta que la luz se calienta y el agua se libera como vapor. El sistema demostró ser efectivo y también brinda protección adicional para componentes internos importantes como las PCBs (placas de circuito impreso, por sus siglas en inglés)”.
El control de la humedad, quizás el mayor obstáculo a superar, se había perfeccionado, o eso pensaban los ingenieros de Elation. A medida que la línea Proteus se expandió para incluir versiones LED y sus lentes frontales más grandes y más fríos, los problemas de condensación volvieron a aparecer. “Debido a que el agua se condensa en el lugar más frío de una unidad, a menudo la lente frontal de una lámpara LED, notamos que a veces se empañaba”, continúa Roger. “En este caso, miramos fuera de nuestra industria hacia la industria automotriz, para ver cómo lidiaron con un problema similar”. La solución, que involucró la inserción de un ventilador y un elemento calefactor para soplar una película de aire caliente debajo de la lente, garantiza que las lentes no se empañen.
Pensando a largo plazo
El progreso se sentía lento, pero había progreso. Se perdería una mañana reparando una unidad y reemplazando los PCBs quemados porque un sello era medio milímetro demasiado estrecho o fallaba un conector. Incluso cuando se resolvieron los problemas individuales, el equipo de desarrollo tuvo que pensar a largo plazo: ¿seguirá funcionando años después? ¿cómo y dónde podría corroerse? Los experimentos fueron duros, a menudo frustrantes, implicaron mucha limpieza y lavado constante. Pero incluso en los primeros días, el grupo de desarrollo estaba haciendo progresos aprendiendo, creciendo y compartiendo conocimientos colectivamente.
Mientras tanto, surgieron otros problemas. Cuando las unidades prototipo iniciales tuvieron problemas con el motor debido al sobrecalentamiento que condujo a un sobrepaso, se llamó a los ingenieros de software de Elation para que modificaran el sistema de software. Y cuando uno de los primeros sistemas de deslizamiento de postes para el enfoque y el zoom tuvo problemas en ambientes de altas temperaturas, lo que provocó un desgaste excesivo y un desgaste más rápido, se implementó un cambio a un sistema de rieles con cojinetes de calidad y aceites especialmente diseñados, una solución libre de mantenimiento que ha funcionado bien en todos los ambientes.
Muchas pruebas
Pasaron meses con ingenieros modificando, cambiando, reparando, reemplazando y probando, muchas pruebas. Mientras tanto, el personal de ventas de Elation comenzó a escanear sus contactos para asegurar Proteus en aplicaciones del mundo real en todo el mundo, con lecciones aprendidas en el camino. Dubái, por ejemplo, fue uno de los duros entornos de prueba donde las unidades estuvieron expuestas durante meses a un sol implacable, fuertes vientos y tormentas de arena. Naturalmente, una vez rescatados de su tormento en el desierto, los ingenieros curiosos querían saber qué sucedía dentro de las unidades.
“Nuestra preocupación eran los componentes internos y cómo podíamos deshacernos de todo ese calor”, dice Irek. “Nos basamos en la experiencia que teníamos con nuestras lámparas Platinum y cómo enfriarlas, pero aun así, nos llevó dos años perfeccionar el sistema de enfriamiento”. Proteus utiliza un innovador sistema de enfriamiento de radiadores y aletas de enfriamiento, que funcionan con ventiladores internos para transportar el calor fuera de la unidad. Para reducir aún más el estrés por calor, el sistema de refrigeración garantiza que se transporte una temperatura uniforme en toda la unidad para evitar puntos calientes internos. Además, en cada paso, los niveles acústicos se midieron cuidadosamente para garantizar que los niveles de sonido se mantuvieran lo más bajos posible.
Los entornos en los que se encuentran las luminarias Proteus son diversos. Para las luminarias expuestas a fuertes vientos; por ejemplo, en un rascacielos a cientos de metros sobre el suelo, se realizan pruebas especiales de viento que miden la tolerancia a la fuerza del viento. Otras unidades se someten a pruebas IK, que miden los niveles de impacto de la lente, así como a pruebas de vibración 3G. Además de eso, los accesorios se prueban según las directrices y certificaciones CE, cETLus e IP65, junto con otras pruebas locales cuando sea necesario.
El laboratorio de Elation
Otros entornos de prueba son igual de agotadores, incluido el cálido y húmedo Orlando y los entornos de lluvia y agua salada en China. Sin embargo, quizás la prueba más dura se produjo en el propio laboratorio de Elation. “Creamos entornos más duros en los que un cliente usaría el producto. Básicamente, los ejecutamos y los probamos hasta que los matamos”, dice Irek mientras muestra esa mirada ligeramente tortuosa que solo se ve en un ingeniero de pruebas sin restricciones.
Tras una minuciosa inspección visual, los prototipos deben soportar una letanía de pruebas. Una cámara IP especial riega, rocía y hace estallar la unidad desde todos los ángulos imaginables; una sala de calor lo expone a temperaturas de hasta 50 grados centígrados y un congelador que los lleva hasta -40 grados centígrados. Un viaje al techo de las instalaciones de Elation ve más torturas. Las pruebas también incluyen la exposición a otras sustancias que una unidad puede encontrar en entornos del mundo real, como cloro (piscinas), bromo (spas) y grandes vasos de cerveza (cualquier festival).
Protección solar
Sin embargo, no todas las pruebas descubren problemas del mundo real. Un ejemplo es de un sitio de prueba inicial, donde la luz solar directa a través de la lente de una unidad causó daños a los componentes internos, un problema que los ingenieros no habían previsto originalmente. “El sol había brillado a través de la lente para crear un haz excepcionalmente estrecho en la unidad, similar a un láser, y quemó algunos componentes en segundos”, cuenta Roger Hamers. “Pensamos que habíamos cubierto todo, pero esto demuestra lo importante que son las pruebas en el mundo real”, en combinación con placas de sellado especiales que protegen correas, ventiladores y válvulas.
identificación del ingreso
Otras pruebas descubrirían otras debilidades potenciales. Las pruebas de caída, por ejemplo, encontraron que ciertas construcciones de carcasas y soportes necesitaban pequeños ajustes y se realizaron otras mejoras en cosas aparentemente banales, como sistemas de cableado y tomas de corriente. “Aprendimos mucho de esas primeras unidades prototipo, especialmente del Proteus Hybrid, y evitamos esos problemas en las siguientes unidades”, dice Irek.
¡Quiero ver burbujas!
Como dice el proverbio, la necesidad es la madre de la invención y con las unidades que se abrían y cerraban diariamente en el departamento de investigación y desarrollo de Elation, un IP Tester (herramienta para probar la integridad de cualquier accesorio de iluminación con clasificación IP) de alta calidad era una necesidad para el equipo de pruebas. “Los comprobadores de IP del mercado solo podían realizar pruebas de vacío, lo que no es lo suficientemente bueno, por lo que acabamos creando nuestro propio comprobador de IP que puede detectar fugas tanto de vacío como de presión”, explica Roger Hamers. Pero, ¿por qué debería hacer ambas cosas? Con un probador solo de vacío, el agua es absorbida por el accesorio y es difícil aislar dónde está la fuga. Hay problemas que nunca encontraría con solo una prueba de vacío, como fugas en una membrana. ¡Quiero ver burbujas! También presurizamos la unidad para que pueda ver las burbujas e identificar más fácilmente dónde está la fuga”. Una vez más, Elation había buscado inspiración en la industria automotriz para encontrar una solución innovadora.
El paso gigante
Esa mesa redonda inicial provocó la evolución de una línea de productos líder en la industria que ha mantenido a Elation a la vanguardia del desarrollo de dispositivos con clasificación IP desde entonces. Eric Loader, director de ventas y marketing de Elation Professional, estuvo en ese simposio y reflexiona sobre el viaje. “Ha sido una tarea desafiante a lo largo del camino, pero nada grandioso es fácil, ¿verdad?. El arduo trabajo y la dedicación que pone nuestro equipo en el desarrollo de estos productos de clase mundial garantiza que los clientes hagan realidad su visión y se aseguran de que sus proyectos sean exitosos de principio a fin. Ha sido un gran paso adelante para nuestra empresa, pero también para nuestra industria”.
*Con información de Light and Sound International
