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Simulación de diseño

La simulación de diseño ayuda a los fabricantes a verificar y validar el uso previsto de un producto que se encuentra en fase de desarrollo, así como la capacidad de fabricación del mismo. Generalmente, el término "simulación" se utiliza como un término genérico para la ingeniería asistida por ordenador (CAE). Varios enfoques de simulación de diseño se han convertido en componentes estándar del desarrollo del producto en diferentes sectores y siguen ganando importancia, ya que este software de simulación de diseño económico, rápido, asequible y fácil de utilizar permite a los usuarios enfrentarse a las nuevas tecnologías y aplicaciones.

Los modelos de simulación son conjuntos de ecuaciones matemáticas que representan la respuesta del sistema en un dominio físico de interés. La complejidad de las matemáticas depende de la disponibilidad de los datos y varía en función de la aplicación y de la etapa del diseño.

Normalmente, en las fases tempranas del desarrollo, las representaciones sencillas del sistema utilizan los supuestos analíticos y verifican la interacción entre varios aspectos físicos a nivel de concepto. En las etapas tardías del desarrollo, que generalmente son muy complejas, se utilizan modelos específicos de la aplicación para la validación y el refinado. Estas aplicaciones pueden abarcar aspectos como el comportamiento estructural, la acústica, las dinámicas del sistema, la resistencia frente a los choques, el análisis térmico y de flujo, el análisis de tensión, la economía de combustible, el desarrollo de los controles y mucho más.

Simulación de diseño en las pruebas virtuales y la validación

Reduzca los costes de desarrollo y lance productos innovadores al mercado más rápido que la competencia

La simulación de diseño puede incluir una amplia gama de análisis que prueban virtualmente la respuesta de un producto bajo diferentes condiciones ambientales y de funcionamiento. Al contrario que la técnica de ensayo y error, un proceso de simulación inteligente permite la implementación selectiva de opciones de diseño en distintas etapas del ciclo de desarrollo. De este modo se reduce significativamente la necesidad de pruebas lentas y recurrentes con costosos prototipos físicos y, por consiguiente, disminuye el tiempo total de desarrollo.

Un proceso de simulación de diseño efectivo ayuda a las empresas a reducir los costes de desarrollo y a lanzar productos innovadores en el mercado más rápido que la competencia.

Simulación de diseño para la capacidad de fabricación

Pruebe virtualmente la respuesta de un producto bajo diferentes condiciones ambientales y de funcionamiento

Generalmente, la simulación de procesos de fabricación se denomina "simulación de procesos" o "fabricación virtual". Incluye la simulación del moldeado, estampado, mecanizado y otros procesos con el objetivo de determinar la capacidad de fabricación del diseño, así como el efecto de los cambios de diseño en el método de fabricación. Es más parecida a la ingeniería de fabricación que a la ingeniería tradicional de tensión, pero la tecnología subyacente (modelado FE) es la misma. Le permite visualizar una simulación del proceso de fabricación al mismo tiempo que diseña los resultados del producto en procesos de fabricación optimizados, así como productos que están optimizados para el rendimiento, los costes y la calidad.

Modelos de simulación frente a prototipos físicos

La simulación permite que los fabricantes estén cada vez más cerca de hacer realidad el sueño de construir un único prototipo

Los modelos de simulación ofrecen más flexibilidad en el proceso de desarrollo de productos que los prototipos físicos. Con frecuencia, la creación de alternativas de diseño solo requiere unos pocos clics y no se necesitan configuraciones complicadas para probarlas. La simulación de diseño puede proporcionar resultados de análisis que serían imposibles obtener mediante pruebas físicas. Los modelos de simulación permiten probar virtualmente puntos del producto a los que no se puede acceder físicamente con el equipo de medición, dar salida a magnitudes físicas para las cuales no existen sensores y ofrecer una vista virtual de la planta de fabricación para comprender los procesos de fabricación.

No existe ningún riesgo de que el objeto (producto) probado resulte dañado, por lo que la simulación de una condición de funcionamiento adicional solo es cuestión de aplicar una condición límite diferente. El rango operativo de la simulación de diseño es más amplio que el de las pruebas físicas. La simulación de diseño puede probar y modelar virtualmente condiciones que resultan difíciles de generar en el entorno del mundo real. No existe ningún riesgo de desperdiciar material, por lo que la simulación de un nuevo proceso de fabricación solo requiere trabajar con una definición de producto para aplicar un método de fabricación específico.

Mientras que las pruebas físicas siempre serán esenciales en el desarrollo de un producto, gracias a los modelos de fabricación, los fabricantes están cada vez más cerca de hacer realidad el sueño de construir un único prototipo: el producto final.

Ventajas de la simulación de diseño

Reducir los costes y el tiempo de desarrollo de los productos evitando las pruebas recurrentes de prototipos físicos y mejorando la calidad.

  • Tomar decisiones de diseño teniendo en cuenta su impacto en el rendimiento funcional y en la fabricación.

  • Equilibrar diferentes aspectos funcionales durante el desarrollo de conceptos.

  • Reducir los costes y ganar eficiencia en el diseño gracias a la eliminación de material innecesario y de peso.

  • Proporcionar información sobre el rendimiento y la capacidad de fabricación en etapas más tempranas del proceso de desarrollo.

  • Sacar partido de modelos detallados específicos de atributo para la validación y el refinado del producto.

  • Ofrecer resultados gracias a modelos de simulación muy difíciles o incluso imposibles de medir en los prototipos físicos.

  • Probar virtualmente modelos de simulación bajo condiciones de funcionamiento extremas.