Historias de NGK

09 El desarrollo del sensor NOx, el cumplimiento de la obsesión por parte de los ingenieros

El desarrollo del sensor NOx comenzó de manera no oficial debido a la creencia de que NGK no debería descontinuar sus productos de sensores. Durante el proceso de probar diferentes cosas, se produjo un cambio de pensamiento que llevó a la primera implementación exitosa del mundo. Fue posible gracias a la negativa a renunciar, el espíritu de tenacidad y la obsesión por la aplicación práctica.

I&D no oficial iniciado por solo dos ingenieros

Nuestro viaje de I&D comenzó con solo dos ingenieros.

Los sensores de oxígeno para automóviles se habían desarrollado como parte del negocio de NGK, pero en 1989, la compañía abandonó este campo debido a la oportunidad de establecer una compañía conjunta con NGK Spark Plug. Luego, en 1992, el Departamento de Sensores de la División de Productos Funcionales se redujo a la Oficina de Sensores, cuyo propósito era la transferencia de tecnología y la gestión de piezas de servicio, con solo dos ingenieros asignados.

Desde la perspectiva del personal que había estado involucrado con los sensores de oxígeno, la decisión fue lamentable. NGK había estado estudiando cerámica de circonia desde 1960 y había adquirido un gran conocimiento. ¿Estaba realmente bien descontinuar la tradición de hacer sensores que usaban tecnología de cerámica? «No podemos rendirnos. No queremos rendirnos». Así se sintieron los dos ingenieros asignados a la Oficina de Sensores, por lo que comenzaron a desarrollar el sensor NOx. Extraoficialmente. Ellos llevaron a cabo estos esfuerzos de forma clandestina, haciendo cosas extraoficialmente todo el camino.

: Sensor de oxigeno

Una sola semana marca toda la diferencia

La razón por la que los dos ingenieros se centraron en el sensor NOx fue que existían afinidades tecnológicas entre el sensor de oxígeno y el sensor NOx. Sin embargo, pronto se toparon con una pared. Las mediciones de alta precisión eran más difíciles de lo que habían pensado originalmente. La solución a la que finalmente llegaron después de grandes dificultades requirió un cambio en el pensamiento de «¿Qué se retira de la cámara?» a «¿Qué queda en la cámara?» Descubrieron un principio básico para un práctico sensor NOx, algo que nadie en el mundo había hecho antes.

Solicitaron una patente básica bajo sus dos nombres el 21 de abril de 1994. Después descubrieron que el momento de esta solicitud era bastante importante. Las solicitudes de patente para el mismo descubrimiento se presentaron una semana después de la solicitud de NGK por parte de una compañía en el Reino Unido, y tres meses después, otra compañía en Japón. Solo una semana de diferencia. Uno de ellos dijo: «Tuvimos suerte», pero no fue pura suerte. Si no hubieran continuado con sus esfuerzos de I&D inmediatamente después de que se suspendiera el sensor de oxígeno, nunca habrían tenido esta suerte. El destino del negocio de sensores NOx de NGK dependió de una semana.

NGK INSULATORS, LTD. Principio básico del sensor NOx de alta precisión.

1. En la Cámara 1, cualquier oxígeno presente en el gas de escape se quita primero.
2. En la Cámara 1, se queman los gases combustibles presentes en los gases de escape.
3. En la Cámara 1, el NO₂ presente en los gases de escape se reemplaza por NO.
4. En la Cámara 2, el NO se descompone por el catalizador de reducción, y se mide la cantidad de oxígeno generado en el momento de la descomposición.
Example; 2NO N₂ + O₂

Solicitud de patente:
El método convencional (diagrama de la izquierda) se midió utilizando dos cámaras independientes, pero el nuevo método (diagrama de la derecha) implica medir ambas cámaras mientras se pasa el escape del número 12 al número 14.

Dificultades persistentes a pesar de la decisión de comercializar.

Procedimos con diseños detallados y verificaciones basadas en el concepto básico en 1995, creando más de 200 muestras durante este tiempo, y después de esfuerzos persistentes repetidos, el producto fue llegando a su forma final.

Mientras continuábamos evaluando nuestros productos, comenzamos a ofrecer el sensor NOx a los fabricantes de automóviles. Sin embargo, la respuesta de todos los fabricantes japoneses de automóviles fue: «No lo necesitamos», y aunque la respuesta de los fabricantes europeos de automóviles fue mejor, al final, nadie la adoptó.

En 2001, un fabricante de automóviles europeo lo adoptó, y aprovechamos esa oportunidad para comercializar el producto. Sin embargo, no recibimos pedidos a gran escala y esperamos otra oportunidad.

Beneficio obtenido después de 10 años de resistencia

Nuestro negocio de sensores NOx no fue rentable desde la comercialización en 2001 hasta 2010. En 2009, reservamos provisiones para defectos de calidad y la administración se molestó. Sin embargo, decidimos no retirarnos del proyecto porque creíamos firmemente que había un futuro para el sensor NOx.

Luego, al menos, en 2010, hubo un fuerte aumento en los pedidos de nuestros sensores NOx. Esto se debió a que, además de reforzar las regulaciones sobre camiones, el gobierno también comenzó a aplicar regulaciones a los automóviles de pasajeros.

: Sensor NOx

También fue genial poder monopolizar el mercado gracias a la patente que habíamos adquirido. Sin embargo, esa patente expiró en 2015, por lo que hemos estado trabajando en la investigación de nuevas tecnologías y en el desarrollo de nuevos productos.

La voluntad de asumir el desafío del sensor NOx, iniciado por solo dos ingenieros, dio grandes resultados. Esto fue posible gracias al espíritu indomable de los ingenieros y la fe de la gerencia, quienes habían resistido el difícil momento en que la compañía sufría déficits. No habría ocurrido sin la obsesión de dos ingenieros que creían que los productos de sensores no deberían suspenderse. Uno de estos dos ingenieros, Nobuhide Kato, falleció en 2002 sin ver el fruto del proyecto del sensor NOx. Le debemos a Kato desarrollar aún más el negocio de los sensores, ya que fue su arduo trabajo para el desarrollo de negocios, comenzando con su tiempo en el sensor de oxígeno, lo que nos dejó con el sensor NOx.

Planta NGK CERAMIC DEVICE Ishikawa, donde se producen sensores

NGK CERAMICS POLSKA SP. Z.O.O. donde se montan los sensores

Número de vehículos con sensores Nox y demanda general de sensores (a la fecha de presentación de resultados financieros del año fiscal 2018)