{"id":47895,"date":"2020-08-17T00:02:03","date_gmt":"2020-08-16T22:02:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=47895"},"modified":"2020-08-12T16:07:31","modified_gmt":"2020-08-12T14:07:31","slug":"diseno-generativo-fabricacion-aditiva-170820202","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/diseno-generativo-fabricacion-aditiva-170820202\/","title":{"rendered":"El dise\u00f1o generativo, \u00bfest\u00e1 cambiando la fabricaci\u00f3n aditiva?"},"content":{"rendered":"

El dise\u00f1o generativo es un proceso iterativo que genera m\u00faltiples salidas de dise\u00f1o cumpliendo con las restricciones predefinidas. Este proceso se utiliza en varios campos, como el arte, la arquitectura y el dise\u00f1o de productos para producir salidas de sonidos, im\u00e1genes a modelos CAD<\/a>. Uno de los principales beneficios del dise\u00f1o generativo es que es un m\u00e9todo r\u00e1pido para explorar las posibilidades de dise\u00f1o. Por ejemplo, esta t\u00e9cnica de dise\u00f1o permite evaluar, no cientos, sino miles de posibles soluciones en un plazo relativamente corto.<\/span><\/p>\n

En el mundo de la fabricaci\u00f3n, este m\u00e9todo de dise\u00f1o se ha utilizado para optimizar piezas. El proceso de dise\u00f1o generativo comienza dentro de un software que puede generar opciones listas para CAD basadas en restricciones del mundo real y requisitos de rendimiento. Al definir estas restricciones y requisitos, los ingenieros pueden lograr una ponderaci\u00f3n ligera, mejoras de rendimiento, consolidaci\u00f3n de piezas o sostenibilidad, por ejemplo. Por lo tanto, el dise\u00f1o generativo est\u00e1 cambiando el proceso de dise\u00f1o para que los ingenieros pueden resolver desaf\u00edos y encontrar soluciones de dise\u00f1o que no hubieran podido concebir por s\u00ed mismos.<\/span><\/p>\n

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Los ingenieros logran un peso ligero, mejoras de rendimiento, consolidaci\u00f3n de piezas o sostenibilidad | Cr\u00e9ditos: Autodesk<\/p><\/div>\n

Hoy en d\u00eda, existen m\u00faltiples soluciones en el mercado que se dirigen a las necesidades de diferentes sectores. Peter Rogers, especialista en productos de fabricaci\u00f3n aditiva de APAC en Autodesk, explica el proceso de dise\u00f1o generativo para la fabricaci\u00f3n con m\u00e1s detalle: <\/span>\u201cNo requiere una geometr\u00eda inicial. Los usuarios ingresan las \u00e1reas que la parte debe mantener (las regiones preservadas), las \u00e1reas en las que el material no debe ingresar (las zonas de exclusi\u00f3n) y luego los requisitos de rendimiento (\u00e1reas restringidas, fuerzas y presiones en la parte, etc.). A partir de ah\u00ed, puede ingresar m\u00faltiples materiales a los que tiene acceso y criterios de fabricaci\u00f3n (como el grosor m\u00ednimo de la pared y los criterios de \u00e1ngulo de soporte para aditivos, tama\u00f1o de broca para CNC, etc.). Se brinda una orientaci\u00f3n b\u00e1sica en t\u00e9rminos de objetivos, y la herramienta utilizar\u00e1 los algoritmos de dise\u00f1o avanzado de Autodesk en paralelo con la tecnolog\u00eda de simulaci\u00f3n para crear soluciones de geometr\u00eda validadas, de costo estimado y fabricables para el problema de dise\u00f1o definido\u201d<\/span><\/i>.<\/span><\/p>

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Dise\u00f1o generativo: \u00bfcu\u00e1les son los beneficios?<\/h3>\n

Para explorar las posibilidades de dise\u00f1o de acuerdo con las limitaciones y requisitos, el software de dise\u00f1o generativo debe basarse en la inteligencia artificial<\/a> y el aprendizaje autom\u00e1tico para imitar el enfoque evolutivo del dise\u00f1o de la naturaleza. En otras palabras, el software explora todas las combinaciones posibles para llegar a todas las soluciones posibles. Sin embargo, algunos podr\u00edan confundir otras t\u00e9cnicas de dise\u00f1o, como la optimizaci\u00f3n topol\u00f3gica<\/a> con el dise\u00f1o generativo. Tod W. Parrella, NX Product Management para Siemens Digital Industries Software, explica la diferencia: <\/span>\u201cLa optimizaci\u00f3n de la topolog\u00eda optimiza la forma del producto para satisfacer los requisitos del sistema, como la resistencia, el peso, el enfriamiento o el flujo. La ingenier\u00eda generativa est\u00e1 explorando el espacio de dise\u00f1o de opciones y posibilidades a un nivel m\u00e1s alto y una escala m\u00e1s amplia, evaluando requisitos multidisciplinarios con la capacidad de resolver contra objetivos m\u00faltiples\u201d<\/span><\/i>. Por lo tanto, en lugar de evaluar un resultado de dise\u00f1o con optimizaci\u00f3n de topolog\u00eda, los ingenieros pueden comparar y considerar una multitud de resultados de dise\u00f1o con dise\u00f1o generativo.<\/span><\/p>\n

Las oportunidades que el dise\u00f1o generativo puede brindar a las empresas son enormes. Por ejemplo, Siemens sirve a 8 industrias principales en el mercado para mejorar el rendimiento del producto. Como se mencion\u00f3, algunos de los requisitos pueden tener en cuenta el peso, la estructura o el ensamblaje, pero tambi\u00e9n los costes de fabricaci\u00f3n. Parrella explica algunos de los beneficios en las aplicaciones de la vida real: <\/span>\u201cLa ponderaci\u00f3n ligera del producto brinda un mayor rendimiento y una mayor eficiencia de combustible a las industrias automotriz, aeroespacial y energ\u00e9tica. Los implantes m\u00e9dicos de estructura porosa mejoran la adhesi\u00f3n del crecimiento \u00f3seo y mejoran los resultados del paciente. La complejidad reducida del ensamblaje genera importantes ahorros de fabricaci\u00f3n a trav\u00e9s de menores costos de herramientas y ensamblaje. La optimizaci\u00f3n masiva mejora el rendimiento del equipo pesado. Y un mayor flujo de aire en masa brinda un mejor rendimiento de enfriamiento a las industrias aeroespacial y de electr\u00f3nica de consumo\u201d<\/span><\/i>.<\/span><\/p>\n

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Los m\u00e9todos de ingenier\u00eda generativa pueden lograr un peso ligero mientras mantienen la resistencia de las piezas.<\/p><\/div>\n

Dise\u00f1o generativo e impresi\u00f3n 3D: \u00bfuna combinaci\u00f3n perfecta?<\/h3>\n

Como ya sabr\u00e1s, el dise\u00f1o generativo es parte de la familia de t\u00e9cnicas de dise\u00f1o para la fabricaci\u00f3n aditiva<\/a> (DfAM). Dado que esta tecnolog\u00eda permite un nuevo nivel de libertad de dise\u00f1o, tiene sentido usarla para modelos complejos que requieren un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n m\u00e1s flexible. Sin embargo, la fabricaci\u00f3n aditiva no siempre es la tecnolog\u00eda que se desea utilizar con la ingenier\u00eda generativa. Rogers explica con m\u00e1s detalle: <\/span>\u201cSe est\u00e1n fabricando muchas piezas con impresi\u00f3n 3D que podr\u00edan hacerse de manera m\u00e1s efectiva utilizando m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n tradicionales. Sin embargo, con el dise\u00f1o correcto, las piezas fabricadas tradicionalmente podr\u00edan hacerse de manera mucho m\u00e1s efectiva, aumentando el rendimiento y reduciendo el desperdicio mediante este m\u00e9todo. No se trata de impulsar todos los dise\u00f1os a aditivos, sino de asegurarse de que el dise\u00f1o correcto se incorpore a la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n adecuada para lograr el resultado m\u00e1s deseable\u201d<\/span><\/i>.<\/span><\/p>\n

Sin embargo, la libertad de dise\u00f1o habilitada por las tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n aditiva puede ser muy beneficiosa para aprovechar las oportunidades del dise\u00f1o generativo. Por ejemplo, es posible encontrar soluciones para la optimizaci\u00f3n estructural, t\u00e9rmica y de flujo, pero tambi\u00e9n para la optimizaci\u00f3n de orientaci\u00f3n de piezas basada en ingenier\u00eda, como minimizar el \u00e1rea de superficie, el volumen de soporte, el sobrecalentamiento o el tiempo de impresi\u00f3n. Al final del d\u00eda, <\/span>\u201cla idoneidad de fabricaci\u00f3n depende de muchas variables como materiales, vol\u00famenes de fabricaci\u00f3n y costos de producci\u00f3n objetivo\u201d<\/span><\/i>, explica Parrella. Y los principales factores que impulsan hacia la FA son: <\/span>\u201coportunidades para reducir significativamente la complejidad del ensamblaje del producto a trav\u00e9s de la consolidaci\u00f3n de piezas, mayores oportunidades para llevar productos personalizados y personalizados al mercado y una flexibilidad de fabricaci\u00f3n significativamente mayor\u201d<\/span><\/i>, agrega.<\/span><\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: Siemens<\/p><\/div>\n

La evoluci\u00f3n de la ingenier\u00eda generativa se correlaciona directamente con la potencia inform\u00e1tica y los avances recientes en algoritmos inform\u00e1ticos, incluidos los avances en inteligencia artificial. Al mismo tiempo, las tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D han madurado y ahora est\u00e1n avanzando hacia la producci\u00f3n a escala. Dados estos desarrollos, Peter Rogers comenta: <\/span>\u201cEn la fabricaci\u00f3n aditiva, encontramos que la mayor\u00eda de las veces el peso ligero por s\u00ed solo no es suficiente. Para justificar mejor el uso de aditivos, tambi\u00e9n debemos aumentar el rendimiento y la funcionalidad de las piezas, y esto se ver\u00e1 con la adici\u00f3n de un dise\u00f1o generativo basado en simulaci\u00f3n din\u00e1mica para optimizar los caudales, la optimizaci\u00f3n de la eficiencia t\u00e9rmica, la reducci\u00f3n de la vibraci\u00f3n, etc. se agregan capacidades de simulaci\u00f3n al proceso de dise\u00f1o generativo, realmente veremos un alcance aditivo en su d\u00eda\u201d<\/span><\/i>.<\/span><\/p>\n

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