En el desarrollo de un nuevo producto, las decisiones que se toman durante las primeras fases del diseño condicionan gran parte de su coste, rendimiento y tiempo de lanzamiento al mercado. Sin embargo, en muchas empresas el proceso sigue basándose en un ciclo repetitivo: diseñar, simular, analizar resultados y volver a modificar el modelo hasta encontrar una solución satisfactoria.
Este enfoque funciona, pero tiene una limitación evidente: el número de alternativas que pueden evaluarse es reducido. El tiempo disponible obliga a seleccionar unas pocas opciones y confiar en la experiencia del equipo para decidir cuál es la mejor.
Con Design Exploration, la plataforma 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes propone una forma diferente de trabajar. En lugar de analizar una única solución cada vez, permite explorar automáticamente múltiples alternativas de diseño para identificar aquellas que ofrecen el mejor equilibrio entre rendimiento, peso, coste o fabricabilidad.
El objetivo deja de ser validar un diseño para pasar a descubrir cuál es realmente la mejor opción.
Diseñar explorando posibilidades, no únicamente corrigiendo errores
Tradicionalmente, cuando un componente no cumple un requisito, el ingeniero modifica algún parámetro, vuelve a lanzar la simulación y compara el nuevo resultado con el anterior.
Con Design Exploration el planteamiento cambia por completo.
En lugar de probar alternativas una a una, el ingeniero define qué variables pueden modificarse y qué objetivos desea alcanzar. A partir de ese momento, la plataforma genera y evalúa automáticamente numerosas configuraciones del diseño.
Esto permite responder preguntas como:
- ¿Qué combinación de dimensiones reduce el peso sin comprometer la resistencia?
- ¿Qué material ofrece el mejor equilibrio entre prestaciones y coste?
- ¿Cómo afecta el espesor de una pieza a su comportamiento estructural?
- ¿Qué variables tienen realmente mayor impacto sobre el rendimiento del producto?
Las respuestas ya no dependen únicamente de la intuición o de la experiencia, sino del análisis sistemático de múltiples escenarios.
Todo empieza con un modelo paramétrico
Para aprovechar todo el potencial de Design Exploration es fundamental disponer de un modelo correctamente parametrizado.
Dimensiones, espesores, materiales, posiciones o configuraciones pueden definirse como variables de diseño. A partir de ellas, la plataforma genera automáticamente nuevas alternativas sin necesidad de reconstruir el modelo en cada iteración.
Cuanto mejor estructurado esté el modelo CAD, mayor será la capacidad para automatizar estudios, comparar configuraciones y analizar diferentes estrategias de diseño.
En este sentido, el modelado paramétrico deja de ser únicamente una herramienta de diseño para convertirse en la base de un proceso de ingeniería mucho más inteligente.
Explorar antes de optimizar
No todos los proyectos comienzan buscando el diseño perfecto.
En muchas ocasiones, el primer paso consiste en entender cómo influye cada variable sobre el comportamiento del producto.
Para ello pueden utilizarse diferentes enfoques de exploración, entre ellos:
- Design of Experiments (DOE), para comprender cómo influyen las distintas variables de diseño en el comportamiento del producto.
- Estudios paramétricos, que permiten evaluar automáticamente múltiples configuraciones de un mismo diseño.
- Optimización de forma, espesor o topología, para mejorar el rendimiento del producto reduciendo peso, aumentando la rigidez o utilizando el material de forma más eficiente.
- Análisis de robustez, para comprobar cómo afectan las variaciones de materiales, cargas o condiciones de funcionamiento al comportamiento del diseño.
Cada uno de estos enfoques responde a una necesidad distinta, pero todos persiguen el mismo objetivo: proporcionar información que permita tomar mejores decisiones de ingeniería.
Mucho más que reducir peso
Cuando se habla de optimización, es habitual pensar únicamente en piezas más ligeras.
Sin embargo, Design Exploration permite trabajar con objetivos mucho más amplios.
Por ejemplo, un estudio puede buscar simultáneamente:
- Reducir el peso de un componente.
- Incrementar su rigidez.
- Limitar los desplazamientos máximos.
- Reducir el consumo de material.
- Mantener un determinado factor de seguridad.
- Cumplir restricciones de fabricación.
En muchos casos estos objetivos son contradictorios. Reducir peso puede aumentar las tensiones, mientras que incrementar la rigidez puede incrementar el coste o dificultar la fabricación.
La plataforma analiza automáticamente estas relaciones para ayudar al ingeniero a encontrar el mejor equilibrio posible entre todos los requisitos del proyecto.
Diseñar pensando en la realidad
En el mundo real, ningún producto trabaja siempre en condiciones ideales.
Las propiedades de los materiales presentan pequeñas variaciones, existen tolerancias de fabricación y las cargas cambian durante la vida útil del producto.
Por ello, además de buscar el diseño más eficiente, también resulta importante comprobar su comportamiento frente a estas incertidumbres.
Este tipo de análisis permite desarrollar productos más robustos y fiables, especialmente en sectores donde la seguridad y el rendimiento son críticos, como la automoción, la aeronáutica, la defensa o la maquinaria industrial.
Un proceso integrado en la plataforma 3DEXPERIENCE
Una de las principales ventajas de trabajar en 3DEXPERIENCE es que el diseño, la simulación y la gestión de la información permanecen conectados dentro de un mismo entorno colaborativo.
Los cambios realizados sobre el modelo pueden evaluarse rápidamente mediante simulación y compararse con otras alternativas sin necesidad de duplicar información ni trabajar con versiones independientes.
Además, la automatización de los estudios reduce considerablemente el tiempo dedicado a tareas repetitivas, permitiendo que los equipos de ingeniería centren sus esfuerzos en interpretar resultados y tomar decisiones.
Ingeniería basada en datos para tomar mejores decisiones
La creciente complejidad de los productos hace que resulte cada vez más difícil identificar la mejor solución evaluando únicamente unas pocas alternativas.
Design Exploration ayuda a superar esta limitación permitiendo explorar un mayor número de configuraciones, comprender el impacto de cada variable y respaldar las decisiones con información objetiva.
El resultado son procesos de desarrollo más ágiles, menos iteraciones y productos optimizados desde las primeras fases del proyecto.
Porque la innovación ya no consiste únicamente en diseñar una pieza que funcione, sino en disponer de la información necesaria para demostrar que es la mejor solución posible.
Descubre cómo aplicar Design Exploration en tus proyectos
En CADTECH ayudamos a empresas de sectores como automoción, aeronáutica, defensa, energía o maquinaria industrial a aprovechar las capacidades de la plataforma 3DEXPERIENCE para acelerar el desarrollo de producto mediante simulación, automatización y optimización del diseño.
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