Simulación y prototipos: una perspectiva

11-11-2021 | Publicado por Joaquín Martí

La simulación y el ensayo de prototipos permiten a los ingenieros verificar sus diseños antes de lanzar un producto. Esto suele ahorrar costes, aumentar la seguridad y detectar defectos en fase temprana. La verificación del diseño a través de la simulación y/o ensayos físicos se considera buena práctica, pero es frecuente que la realidad difiera de la teoría. Dassault Systèmes patrocinó recientemente un estudio, llevado a cabo por engineering.com, titulado: “A Look at Simulation and Prototyping Practices across the Globe”. En él se basa el presente post. 

Para el estudio, engineering.com pidió a 329 ingenieros, diseñadores, responsables de producto y otros lectores que opinaran sobre ensayos virtuales y físicos.

El objetivo era identificar el papel de la simulación en el ciclo global de diseño, desde la concepción hasta la fabricación. También investigaron aspectos como los principales obstáculos que encuentran los ingenieros para simular, los recelos que despiertan los ensayos físicos y la influencia del tamaño de empresa en sus métodos de simulación.

Observaron que los ingenieros de todos los sectores industriales están incorporando la simulación, pero que la situación es mejorable. Hay obstáculos tanto en el uso de la simulación como en la retención de los recursos que precisa. Siguen algunos puntos interesantes:

• Los encuestados usaban distintos criterios para llegar al diseño óptimo. Los cinco más citados fueron resistencia/rigidez (82%) y peso (71%), seguidos de impacto/vibración/modal (64%), durabilidad (62%) y térmico (60%).
• Puesto que lo ideal es que la simulación preceda a la producción, investigaron qué es lo que impide a los ingenieros hacer más simulaciones. Aparecieron tres obstáculos principales: falta de conocimientos (47%), coste (41%) y falta de confianza en el resultado (37%). 
• En término medio los ingenieros pasan por 19 iteraciones del ciclo simulación-diseño antes de producir la primera pieza o prototipo. La mayoría estaba conforme con ello (69%), pero un 12% estaba disconforme. Los absolutamente disconformes con el número de iteraciones apuntaban a que se debería tender a disminuir esa cifra a 12 ciclos.
• Los encuestados admitían que el ciclo diseño-simulación es mejorable. La mayoría (51%) capacitaría a los diseñadores para realizar simulaciones mucho antes en la fase de diseño, lo que consideraban prometedor para reducir el número de iteraciones.

En respuesta a esas conclusiones, Dassault Systèmes ofreció los siguientes comentarios:

1. Una estrategia multidisciplinar basada en una interfaz de usuario común podría facilitar el acceso a nuevos campos e incrementar el rango y valor de la simulación en el diseño.
2. Los flujos de trabajo con datos de simulación integrados en la interfaz de diseño pueden aumentar la eficiencia y volumen de la simulación, a la par que reforzar la confianza en sus resultados.
3. Una mayor integración de la simulación en el entorno de diseño, conjuntamente con flujos de simulación guiados, puede mejorar eficiencia y resultados, así como reducir aún más la duración del diseño basado en simulación.
4. El acceso a herramientas potentes de simulación en la nube, orientadas al diseño y en un entorno familiar al diseñador, es clave para superar el cuello de botella y acortar la duración del diseño.