Evolución del diseño y la manufactura en un mundo inteligente y conectado. Hector Jiménez Especialista Técnico en CAD/CAM

Transcripción

1 Evolución del diseño y la manufactura en un mundo inteligente y conectado. Hector Jiménez Especialista Técnico en CAD/CAM 15 de Octubre de 2015

2 Agenda Tendencias actuales en diseño y manufactura Diseño Diseño conceptual Análisis estructural Colaboración multiplataforma Gemelo digital. Manufactura Simulación Prototipos rápidos Productos inteligentes y conectados Industry 4.0 Conclusiones 2

3 La industria está en constante cambio. Los directores de las empresas en todo el mundo buscan maneras de mejorar y eficientar sus procesos con el fin de satisfacer las demandas actuales del mercado. 3

4 Proceso de Diseño La generación de un producto comienza con un concepto. Desde este punto, se requiere de un proceso de diseño eficiente, que acople las tecnologías más actuales. 4

5 Diseño conceptual Los diseñadores e ingenieros de producto requieren de herramientas que le permitan manipular todas las configuraciones que tengan en la mente, sin temor a perder la idea original de su intención de diseño. Una práctica poco eficiente supone mucha información en muchos lugares, muchos ensambles o partes en varias carpetas y la idea original esparcida en varios modelos. 5

6 Diseño conceptual Un buen manejo de conceptos permite el trabajo y retrabajo correcto de un mismo producto, generando varias configuraciones y sabiendo cómo utilizar ideas específicas de cada una de ellas para el producto final. 6

7 Análisis Estructural El desarrollo de un buen diseño requiere una validación efectiva de todos sus componentes. Las industrias buscan herramientas de simulación y análisis de elemento finito que les permitan cerciorarse de la viabilidad de sus diseños. Al tener estos elementos dentro de su proceso, evitan re-diseños en un punto tardío y fomentan una salida más rápida al mercado de sus productos. 7

8 Análisis Estructural El conocer sobre los efectos de temperaturas, presiones y cargas dentro de un ensamble, ayuda al ingeniero, gerente y diseñador a generar productos de mayor calidad y tomando en cuenta factores a los cuales sus diseños serán expuestos en la vida real. 8

9 Colaboración Multiplataforma SE La información puede provenir de muchas fuentes, y suele suceder muy seguido dentro de un proceso de diseño. Las industrias buscan soluciones a sus necesidades de manejo de archivos de muchas plataformas, sin perder la información que estos contienen y dándole un mayor valor a todos sus documentos, fomentando un diseño integral e inclusivo. 9

10 Apertura e importación. La tendencia a diferenciar de manera clara la apertura y la importación de archivos multiplataforma es esencial para el desarrollo de productos colaborativos. Open Import Open Import 10

11 Gemelo Digital La tendencia a los dispositivos conectados está a la alza. Un producto inteligente enriquece su funcionalidad y permite una mayor interacción con el usuario. Ya sea el diseñador o el consumidor, el recibir datos e información de un producto interconectado permite conocer más acerca de él y enriquece tendencias de diseño como lo es el análisis estructural. El gemelo digital es una combinación de tecnologías de software y herramientas analíticas que fomentan la adquisición de datos y el comportamiento de un producto en un ambiente CAD. 11

12 Gemelo Digital 12

13 Manufactura Los procesos de manufactura de hoy en día están enfocados a ser automatizados, de tal manera que faciliten la creación de los productos mediante máquinas de control numérico, permitiendo trabajos veloces y con poca tendencia a los errores. 13

14 Simulación. El diseño de productos no está completo sin la generación de los pasos de un proceso de manufactura. Las empresas con varios procesos desean contar con soluciones que les permitan simular trabajos de manufactura tales como el uso del torno o el fresado, por mencionar algunos. De esta manera, se identifican posibles errores en los pasos del procedimiento. Estas soluciones deben estar enfocadas en la productividad y en darle mayor valor al tiempo- 14

15 Prototipos rápidos A pesar de la precisión que la simulación de un proceso de manufactura puede representar, es esencial para las industrias pensar en los costos y lo que podría significar el re-trabajo de una pieza que ya había sido considerada como la versión final. La utilización de prototipos rápidos permite a las empresas tener una idea previa del producto, manufacturado con materiales de bajo costo y trabajado en poco tiempo. Las impresoras 3D ya son más comunes para los ingenieros de diseño y manufactura para la generación de prototipos rápidos. Se busca, de igual manera, que estos dispositivos tengan una buena comunicación con las herramientas CAD que usan. 15

16 Prototipos rápidos 16

17 Realidad aumentada Siguiendo la tendencia de los productos inteligentes y conectados, el uso de plataformas de realidad aumentada facilitan la revisión, visualización y obtención de información en sitio. Es de suma importancia la disposición de este tipo de plataformas, ya que se busca que las partes manufacturadas por las empresas tengan el mejor desempeño, esto por medio de su constante revisión y, de ser el caso, reparación y mantenimiento. De igual manera, la realidad aumentada permite adentrarse a los ensambles de un producto terminado, enriqueciendo así la experiencia del usuario con los dispositivos inteligentes y conectados. 17

18 Realidad aumentada 18

19 Hacia dónde va la industria? Las tendencias de interoperabilidad, interconectividad e interacción da lugar a una nueva etapa en la industria. MANUFACTURA INDUSTRY 4.0 DISEÑO 19

20 Industry 4.0 La cuarta Revolución Industrial El término Industry 4.0 es una definición proveniente de Alemania que hace énfasis en el desarrollo de las fábricas inteligentes mediante la integración de tres conceptos importantes: Internet de las Cosas Sistemas Ciber-físicos Internet de los Servicios. 20

21 Una visión hacia el futuro. Llamamos Industry 4.0 a la manera en que: Afrontamos de manera rápida la fusión del mundo online y el mundo de la producción industrial. Angela Merkel Foro Económico de Davos

22 Implementando Industry 4.0 Industry 4.0 se rige bajo 6 principios de diseño: 1. Interoperabilidad: La habilidad de los sistemas ciber-físicos, los humanos y las fábricas inteligentes para conectarse y comunicarse entre sí mediante el uso del Internet de las Cosas y el Internet de los Servicios. 2. Virtualización: Una copia virtual de una fábrica inteligente que es creada a partir del uso de sensores que monitorean los procesos físicos y relacionado con modelos virtuales de planta y modelos de simulación. 3. Descentralización: La habilidad de los sistemas ciber-físicos dentro de las fábricas inteligentes para que tomen decisiones por ellos mismos. 22

23 6 principios de diseño para Industry Capacidad en Tiempo Real: La capacidad de colectar y analizar la información y proveer la retroalimentación de manera inmediata. 5. Orientación del Servicio: Ofrecer servicios (para sistemas ciber-físicos, humanos o fábricas inteligentes) por medio del Internet de los servicios. 6. Modularidad: Adaptación flexible de las Fábricas Inteligentes para cambiar los requerimientos, reemplazando o expandiendo modulos individuales. 23

24 Industry 4.0 es el área a desarrollar dentro de las empresas; donde el Internet de las Cosas juega un amplio rol gracias al gran volumen de sensores y cosas que tienen el potencial de proporcionar información y agregar valor a los procesos de manufactura. Proyecciones en la industria destacan que el IoT en conjunto con los sistemas ciber-físicos como formas en la cuales la combinación de software, sensores y tecnología de comunicación, fomentarán el desarrollo de Industry

25 Conclusiones La tecnología está cada vez más y más conectada Los procesos de diseño evolucionan día con día de tal manera que el producto terminado tenga la calidad deseada y con las mejores ideas de un concepto. Las revisiones previas a la producción permiten asegurarnos de que se han considerado todas las posibles variables que podrían afectar a nuestro diseño La manufactura ahora está ligada a procesos automatizados e inteligentes que aseguran una mejor repetibilidad de las operaciones y le dan mayor valor al tiempo en las empresas Los productos inteligentes y conectados permitirán una mejor interacción tanto con las industrias, los diseñadores y los usuarios finales, permitiéndoles así recibir y mandar información y conocer más de su entorno y del producto mismo. 25

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