Cognitive Design, el software que optimiza el diseño y garantiza la fabricación de piezas complejas
Los ingenieros suelen buscar soluciones fiables para optimizar sus diseños y garantizar que puedan fabricarse de la mejor manera posible, sea cual sea su complejidad. Sin embargo, la mayoría de estas soluciones suelen implicar muchas idas y venidas entre los equipos de diseño, simulación, fabricación y análisis, lo que aumenta los plazos y los costes.
Para superar este problema, Cognitive Design Systems lanza un nuevo software llamado Cognitive Design, cuyo objetivo es mejorar el proceso de diseño de piezas de alto valor añadido. Utilizando una única herramienta, los ingenieros de CAD podrán optimizar los diseños para cumplir todos los requisitos del usuario final, obtener el mejor rendimiento de las geometrías optimizadas y, sobre todo, garantizar la fabricabilidad de su diseño.
Una pieza optimizada gracias al relleno TPMS
Los retos del diseño en la fabricación aditiva
La fabricación aditiva ha abierto la puerta a una libertad geométrica sin precedentes, liberándonos de las limitaciones inherentes a los procesos de fabricación convencionales. Por ejemplo, ahora es posible utilizar materiales estructurados arquitectónicamente, como las estructuras reticulares. También podemos producir estructuras orgánicas basadas en la optimización topológica o la biomimética, como la porosidad de un cuerpo óseo. Sin embargo, las herramientas de diseño tradicionales están limitadas en su capacidad para soportar estas nuevas libertades de diseño, y para integrar fácilmente los datos procedentes de la simulación o el análisis de viabilidad.
La mayoría de los ingenieros de diseño tienen amplios conocimientos de los procesos de fabricación convencionales y de las normas empresariales asociadas. Como la fabricación aditiva es una tecnología nueva, implica una nueva forma de pensar sobre el diseño y las nuevas normas empresariales relacionadas con la fabricabilidad. La capacidad de formar a los ingenieros en estas nuevas prácticas se plantea cada vez más como uno de los componentes clave para la adopción de la impresión 3D, sobre todo en los grandes grupos.
Una de las ventajas de la fabricación aditiva es la posibilidad de probar distintos diseños mediante iteraciones menos costosas que el moldeo por inyección, por ejemplo. Sin embargo, la optimización del diseño no es un proceso libre de obstáculos. Los cambios en el diseño de una pieza requieren pruebas y análisis. Es más, no hay garantías de que el nuevo diseño pueda imprimirse en 3D sin dificultad. Esto implica más pruebas, plazos de entrega más largos y recursos adicionales. Además, esta optimización del diseño y su fabricabilidad no se evalúan en el mismo software, lo que crea silos en el proceso y, por tanto, posibles complicaciones.
Los ingenieros CAD se encuentran entonces con múltiples conjuntos de datos y numerosos ajustes que realizar, normalmente de forma manual. Se enfrentan a retos adicionales y tienen que gestionar un proyecto polifacético. Esto es especialmente notable cuando la geometría de la pieza es compleja. Todo el proceso de diseño y fabricación se alarga, y la probabilidad de error aumenta considerablemente.
Las principales ventajas de Cognitive Design
Teniendo en cuenta todas estas limitaciones, Cognitive Design Systems ha desarrollado una nueva solución de software para simplificar este trabajo de optimización del diseño y garantizar la fabricabilidad de cualquier pieza. Este software se basa en un motor geométrico innovador desarrollado internamente, que aporta una nueva dimensión a la optimización, tanto en términos de capacidad como de facilidad de aplicación, al tiempo que garantiza una robustez sin igual.
Una de las características clave del software es la capacidad de alcanzar rápidamente el máximo rendimiento. En concreto, el usuario puede identificar y aplicar de forma semiautomática todas las optimizaciones geométricas posibles en el diseño analizado, sin las limitaciones tradicionales de los programas CAD. Esto se traduce en opciones para reducir el peso de la pieza jugando con el relleno o integrando estructuras reticulares. Estos cambios geométricos pueden venir dictados por los datos de entrada del software de simulación del usuario, como parte de un flujo de trabajo de Simulation-Driven Design. De este modo, Cognitive Design garantiza la interoperabilidad con la cadena digital existente y una geometría optimizada en línea con las soluciones certificadas del entorno del ingeniero. Además de la optimización topológica utilizada para la investigación del rendimiento, hay funciones avanzadas como la modificación del grosor variable y el relleno adaptativo que ayudarán a conseguir una geometría óptima. Basándose en los resultados de la simulación, Cognitive Design garantiza el aumento del rendimiento de la pieza sin riesgo de modificaciones contraproducentes como la eliminación excesiva de material, que alteraría sus propiedades mecánicas.
Proceso de optimización gracias a un enfoque de diseño basado en simulación
Cognitive Design también puede utilizarse para generar diseños que puedan imprimirse en 3D y para colaborar con los equipos de producción. De hecho, el software es capaz de identificar defectos de fabricación desde el principio del ciclo de diseño, gracias a sus herramientas de análisis de fabricabilidad. Utilizando diferentes estrategias, ofrece ajustes precisos de la geometría de la pieza, el grosor del nervio, la concentración térmica y los parámetros para eliminar el exceso de polvo, por ejemplo. El software no sólo es capaz de proporcionar al usuario toda esta información, agilizando así el proceso de diseño al reducir el número de iteraciones, sino que también es capaz de realizar automáticamente los cambios geométricos necesarios para mejorar la viabilidad. Esta metodología de diseño orientada a la fabricación es esencial para reducir el ciclo de desarrollo y garantizar la fabricabilidad de una pieza, sea cual sea su complejidad.
Proceso de modificación geométrica basado en el análisis de viabilidad mediante el software Cognitive Design
Por último, el software acelera la ingeniería avanzada y el desarrollo de productos innovadores mediante la creación de flujos de trabajo totalmente personalizados. La solución también incluye flujos de trabajo de optimización preestablecidos cuyos componentes pueden ser totalmente modificados por el usuario. El diseño paramétrico facilita la multiplicación de iteraciones y la obtención de diseños optimizados y fiables. Los ingenieros ahora pueden generar varias versiones de su diseño muy rápidamente para identificar la mejor iteración y, a continuación, reutilizar su flujo de trabajo en una nueva pieza. De esta forma garantizan la reutilización de una estrategia de diseño probada con una nueva facilidad.
Vista general de la interfaz de Cognitive Design: el flujo de trabajo de aligeramiento
Cognitive Design es un paquete de software completo que te permitirá producir diseños optimizados, sea cual sea su complejidad geométrica. Se trata de una solución que también garantiza la fabricabilidad de estos diseños, sin necesidad de largos pasos ni de otras herramientas. Con motivo del lanzamiento de Cognitive Design, puedes disfrutar de una prueba gratuita del software durante 60 días. Haz clic aquí para obtener más información.
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*Créditos de todas las fotos: Cognitive Design Systems
