Los diseñadores e ingenieros de productos mecatrónicos deben crear sistemas sumamente complejos que se integren correctamente
con los componentes eléctricos, mecánicos e informáticos. SolidWorks Premium, integrado con nuestros productos asociados,
puede ayudarle a enfrentar los desafíos únicos del diseño mecatrónico, permitiéndole utilizar el modelado virtual para reducir
los prototipos físicos, mejorar la calidad de los productos y modernizar el proceso de desarrollo en su totalidad.
Introducción
Los días en los que los sistemas y productos eran estrictamente mecánicos están
llegando rápidamente a su fin a medida que los productos siguen ganando complejidad.
Hasta cierto punto, puede garantizarse que estos productos cada vez más sofisticados
utilizan la ingeniería “mecatrónica” en su diseño. Según el sector al que pertenezcan
los productos, la mecatrónica puede definirse de diversas maneras. Generalmente,
consiste en la integración de componentes eléctricos y electrónicos en estructuras
y/o subensambles mecánicos.
Entre los ejemplos de esta definición se incluyen máquinas multifunción que funcionan
como impresora, escáner y fax, reproductores musicales digitales, dispositivos GPS,
computadoras portátiles y de escritorio, cámaras digitales, teléfonos celulares,
electrodomésticos y maquinaria industrial. Todos estos productos incluyen sistemas
electrónicos que consisten en la integración sinérgica de subsistemas eléctricos
y mecánicos. Si bien la mecatrónica generalmente puede verse en el sector de productos
electrónicos de consumo, también se utiliza en un amplio espectro de sectores,
incluido el de maquinaria industrial.
También es posible considerar a la mecatrónica como un subconjunto del sector
electrónico, donde los sistemas mecatrónicos consisten en una integración sistemática
de componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos e informáticos. Cuando se combina
la totalidad de estos componentes diversos, se obtiene un sistema electromecánico.
Dentro de este contexto, la mecatrónica se caracteriza por el software y la electrónica
que controlan los sistemas electromecánicos. Esta definición tiene sus mejores
ejemplos en los motores de automóviles modernos y otros sistemas automotores,
el equipamiento aeroespacial y la maquinaria de producción compleja
La mecatrónica también se considera una manera de alcanzar una solución de diseño
óptima para un producto electromecánico. Las ideas principales de la mecatrónica
se desarrollan durante el proceso de simulación interdisciplinaria, que brinda las
condiciones para aumentar la sinergia y el efecto catalítico, a fin de descubrir
soluciones a problemas complejos. Esta sinergia surge de la integración de sistemas
mecánicos, eléctricos e informáticos con sistemas de información para diseñar
y fabricar productos mecatrónicos. Las máquinas que fabrican una amplia gama
de productos, desde neumáticos para automóviles hasta alimentos procesados,
son buenos ejemplos de este método.
Más allá de cómo se defina la mecatrónica, todos los productos mecatrónicos exhiben
características de rendimiento que alguna vez fueron difíciles o incluso imposibles
de alcanzar sin un método sinérgico. Los elementos importantes de este método
se muestran en la Figura 1, que ilustra de qué manera la mecatrónica es el resultado
de la aplicación de sistemas mecánicos, eléctricos e informáticos.
Los sistemas mecatrónicos son candidatos excelentes para la optimización de los
procesos de diseño, debido a su alta complejidad y al alto grado de integración entre
componentes eléctricos, mecánicos e informáticos. Para el equipo de diseño
e ingeniería, los mayores desafíos consisten en integrar todos estos componentes
con éxito y luego elegir las herramientas de diseño correctas para crear sistemas
mecatrónicos complejos.
Los desafíos de la mecatrónica
Existe una cantidad de problemas comerciales críticos asociados con la mecatrónica
que afectan al equipo de ingeniería y diseño, al igual que al equipo directivo. Estos
problemas abarcan desde la optimización de la calidad de los productos hasta
la reducción de costos para mantener la sostenibilidad y desde el cumplimiento
de la norma de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS, Restriction of Hazardous
Substances) hasta la reducción del ciclo de desarrollo de productos a fin de lograr
una comercialización más rápida. Como resultado, su equipo de diseño se encuentra
bajo una constante presión para producir productos más complejos que no sólo superen
sus diseños anteriores, sino también los productos de sus competidores, en menos
tiempo y a un menor costo. Una de las maneras más efectivas de reducir costos
consiste en reducir la cantidad de prototipos físicos durante el ciclo de desarrollo
de productos. Puede lograrlo convirtiendo la prueba virtual y la simulación en parte
integral de la fase de diseño.
A medida que los sistemas mecatrónicos se vuelven más complejos, los desafíos
relacionados con la ejecución exitosa de los mismos también se vuelven más exigentes.
Las funciones y los recursos de usuario final de mayor envergadura, por ejemplo,
requieren un número mayor de componentes electrónicos los que, a su vez, necesitan
paquetes de componentes electrónicos más densos y compactos. A medida que
aumenta la densidad de los componentes, también aumentan los requisitos
de refrigeración. La transferencia de calor se hace más inquietante a medida que
los paquetes se hacen más densos, causando más fallos térmicos. Durante la fase
de diseño, los paquetes más densos se convierten en un problema de sistema crítico
debido a los requisitos de interoperabilidad entre aplicaciones informáticas electrónicas
y mecánicas del CAD (ECAD y MCAD, respectivamente). En última instancia,
esto se transforma en un problema de calidad que debe solucionarse.
SolidWorks Flow Simulation se utiliza en este suministro de alimentación eléctrica para analizar
la disipación de calor a medida que el aire frío ingresa en la caja por la izquierda y examinar
su efecto en los componentes discretos de dicho suministro.
Puesto que los sistemas mecatrónicos son cada vez más complejos y existe una
mayor cantidad de demandas de funcionalidad, los diseñadores generalmente
están reemplazando o complementando el hardware con software y firmware
(programación en firme). Uno de los beneficios de la transición del hardware
al software se denomina “aplazamiento” o la posibilidad de incluir las operaciones
de funcionalidad más importantes durante las etapas finales de producción,
como resultado del sistema informático incrustado.
Otro problema crítico es la disposición segura de materiales peligrosos generados
cuando se producen o retiran productos electrónicos. Si se tratan correctamente,
los desechos electrónicos pueden resultar una fuente valiosa de materias primas
secundarias; sin embargo, si estos no se manejan correctamente, pueden convertirse
en una fuente considerable de tóxicos. Esto se está convirtiendo en un problema
global que crece a pasos agigantados debido al rápido cambio tecnológico, el bajo
costo inicial e incluso la caducidad planeada. Si bien hay soluciones técnicas
disponibles, en la mayoría de los casos debe implementarse un marco legal,
un sistema de recolección, logística y otros servicios antes de que se pueda aplicar
una solución técnica.
Durante la década de los 90, algunos países europeos prohibieron la disposición
de los desechos electrónicos en vertederos lo que, a su vez, creó una industria
de procesamiento de desechos electrónicos en toda Europa. A principios del 2003,
la Unión Europea (UE) presentó las normas para Equipos Eléctricos y Electrónicos
de Desecho (WEEE, Waste Electrical and Electronic Equipment) y Restricción
de Sustancias Peligrosas (RoHS, Restriction of Hazardous Substances). Desde entonces,
la UE, Japón, Corea del Sur y Taiwán han exigido que los vendedores y fabricantes
de productos electrónicos se responsabilicen del reciclado del 75 por ciento de estos
productos. Muchos países asiáticos han promulgado leyes, o están a punto de hacerlo,
en relación con el reciclado de desechos electrónicos.
En los Estados Unidos, el Congreso está considerando diversas leyes sobre desechos
electrónicos, incluida la Ley de Reciclado Informático Nacional (National Computer
Recycling Act). Entre tanto, diversos estados han promulgado sus propias leyes
relativas al control de desechos electrónicos. Gradualmente, este problema continuo
está recibiendo la atención que merece en todo el mundo.
El proceso del diseño mecatrónico
Puesto que los sistemas mecatrónicos deben integrar muchos tipos diferentes
de recursos físicos y digitales de firmware (programación en firme), procesos
y personal para crear un producto final satisfactorio, presentan desafíos de diseño
y producción de gran envergadura. El diseño y la producción de un sistema
mecatrónico requiere un esfuerzo bien organizado de muchas personas en una
amplia variedad de roles y funciones de trabajo, desde el diseño industrial hasta el
diseño de tarjetas de circuitos impresos, a fin de controlar el diseño lógico para
la planificación de producción.
Si bien los sistemas mecatrónicos difieren, todos comparten seis elementos de proceso
básicos que toman una idea y la conducen a través del diseño y la producción hasta
llegar al mercado.
1. Definición de los costos preliminares y las especificaciones de rendimiento
Antes del diseño de un producto, deben establecerse diversos criterios, incluida
la viabilidad comercial. Esto garantiza que el producto propuesto satisfaga una
necesidad genuina. Una vez que se determine que la viabilidad y la necesidad
justifican el riesgo del diseño y la comercialización del producto, se definen los
costos preliminares anticipados y el margen de ganancia propuesto.
Cuando el cuerpo directivo se encuentra satisfecho con el éxito financiero
potencial del producto, se definen las funciones y las especificaciones de rendimiento,
junto con los requisitos funcionales del sistema. Más adelante, esto servirá como
un programa general para todos los niveles funcionales. Para garantizar que
se cumplan los requisitos funcionales durante esta fase, se especifican los
componentes y materiales, definiéndose luego los procesos de fabricación.
2. Optimización del diseño de paquetes mediante el modelado y la simulación
Los principios y desafíos de la mecatrónica se encuentran primero en la fase
de diseño del paquete. Mediante la utilización de técnicas de modelado y simulación
iniciales, puede minimizar el costo y el tiempo necesarios para producir el producto
final físico.
En esta etapa, un grupo diverso de profesionales de diseño trabaja unido como
un equipo cooperativo en sus respectivas disciplinas. Estas áreas pueden incluir
el diseño industrial (conceptual y estético), la ingeniería mecánica (consideraciones
de carácter conceptual, funcional y de fabricación), el diseño interactivo (interfaz
de control de software-hardware) y la ingeniería eléctrica/electrónica (requisitos
funcionales y eléctricos, y aislamiento/blindaje).
Simultáneamente, se genera una placa de circuito impreso (PCB) preliminar
y un modelo de CAD mecánico en 3D aproximado, con los componentes principales
y las interconexiones definidas. Para disminuir costos, todos los integrantes del equipo
cooperativo deben verificar constantemente la disponibilidad de componentes 3D
estandarizados. Históricamente, esta etapa ha enfrentado problemas por la falta
de interoperabilidad entre el CAD Electrónico (ECAD) y el CAD Mecánico (MCAD),
que generalmente provoca la duplicación de esfuerzos.
Sin embargo, la utilización del modelado y la simulación virtual desde el principio
puede mejorar la detección de interferencias y el recorrido entre los diversos
subsistemas mecánicos y eléctricos. En la fase de diseño de paquetes, las
optimizaciones de diseño se realizan en todos los componentes, incluidos los
componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos e informáticos.
3. Perfeccionamiento del diseño de la placa de circuito impreso
Al principio, el diseño de la placa de circuito impreso se ve restringido por
consideraciones mecánicas relacionadas con el Formato de Datos Intermedio
(IDF, Intermediate Data Format). En 1992, el IDF se desarrolló como un formato neutral
para el intercambio de información de ensambles de circuitos impresos (PCA, printed
circuit assembly) entre sistemas de diseño de placas de circuito impreso (ECAD)
y sistemas de CAD mecánicos; desde entonces, IDF ha evolucionado continuamente.
En realidad, un archivo IDF tiene dos archivos: El primer archivo contiene información
acerca de las características físicas de la placa de circuito impreso, mientras que
el segundo archivo contiene datos sobre el tamaño y la forma de cada componente
de la misma.
Una vez que se hayan establecido las reglas básicas con un sistema de ECAD,
se crea un diseño de trazado de circuito preliminar que indica las áreas de restricción,
al igual que las ubicaciones de taladros enchapados y no enchapados para la ubicación
de componentes. Las optimizaciones de diseños eléctricos y electrónicos se realizan
para confirmar la selección y ubicación de componentes, los recorridos de circuitos
para consideraciones eléctricas y de puesta a tierra y la lógica general de circuitos.
Luego de una o más iteraciones, se vuelve a transferir un diseño perfeccionado con
componentes mediante IDF a los ingenieros mecánicos, para que estos puedan
verificar el ajuste correcto de acuerdo con el diseño del paquete preliminar.
Si bien el software de MCAD es cada vez más fácil de utilizar, el uso del software
de ECAD resulta, irónicamente, cada vez más difícil. Además, dicho software se está
especializando cada vez más debido a los cambios rápidos que se producen en el sector
de semiconductores.
4. Ahorro de tiempo y dinero mediante prototipos virtuales
DEl modelado y la simulación que se producen durante la etapa de creación del
prototipo brindan muchos beneficios importantes. Puesto que los prototipos virtuales
reducen considerablemente la cantidad de prototipos físicos, generan ahorros
en tiempo y costos.
Luego de determinar y confirmar toda la información posible a través del modelado
y la simulación, se construye un modelo experimental físico y funcional. El equipo
de diseño puede crear un prototipo de un circuito electrónico y luego experimentar
con diseños de circuitos. Un tablero experimental moderno para componentes
electrónicos consiste en un bloque de plástico perforado, con presillas ubicadas
debajo de las perforaciones. Los circuitos integrados (ICs, integrated circuits)
en paquetes en línea doble (DIPs, dual inline packages) pueden integrarse a estas
perforaciones. Para completar la topología del circuito, puede insertar alambres
de interconexión y conectores de componentes discretos desde los condensadores,
resistores o inductores en los taladros libres restantes
Con SolidWorks Premium, puede describir todos los componentes y el cableado de un alojamiento
electrónico en 3D. Esto aumenta considerablemente la precisión y disminuye los errores
en la fabricación del ensamble.
La combinación del tablero experimental y el diseño del paquete mecánico ahora
se transforma en un prototipo de trabajo que puede ser examinado por una determinada
cantidad de áreas, incluidas las áreas técnicas, de comercialización y de fabricación.
Independientemente de que se utilicen técnicas virtuales o físicas para la creación
de prototipos, estos se repiten para perfeccionar el concepto inicial y prepararlo
para la etapa de diseño final y fabricación.
5. Finalización del diseño del paquete
Esta última etapa incluye la finalización y documentación del diseño mecánico
y eléctrico. Si bien los proveedores principales de diversos componentes de productos
y procesos de fabricación están en el mercado desde hace un tiempo, un segundo
abastecimiento minimizará o eliminará el flujo de componentes, especialmente los
más importantes. Se realizan análisis de rendimiento y costo de producto final
para garantizar que se cumplan los requisitos normativos en relación con todos los
aspectos del diseño y la producción del producto. Antes de declarar que el diseño
es “final” y congelarlo previamente a su entrega para fabricación, también deben
realizarse las optimizaciones del diseño final.
Incorporación de la ingeniería mecatrónica a su proceso de diseño 6
La optimización del ciclo de vida útil del producto
conlleva a un ciclo de desarrollo completo, ya que
un producto exitoso comenzará el ciclo nuevamente
como un producto de una nueva generación.6. Entrega del diseño para fabricación
Antes de entregar el diseño del producto para fabricación, se requieren los dibujos
y las especificaciones formales de todos los aspectos de los subsistemas mecánicos,
eléctricos y electrónicos, a fin de producir el primer artículo fabricado. Una vez que
el primer artículo se ha verificado y validado, todos los dibujos se finalizan
y se entregan a los proveedores de fabricación.
Se construyen las herramientas finales, se programa la maquinaria de producción,
se implementa la garantía de calidad y puede iniciarse la producción. Se construyen
las herramientas finales, se programa la maquinaria de producción, se implementa
la garantía de calidad y puede iniciarse la producción.
Sin embargo, la producción es sólo un paso intermedio en la optimización completa
del ciclo de vida útil. Pueden surgir nuevas cuestiones, como el retiro y el reciclado
del producto. Por lo tanto, la optimización del ciclo de vida útil del producto conlleva
a un ciclo de desarrollo completo, ya que un producto exitoso comenzará el ciclo
nuevamente como un producto de una nueva generación
Integración de controles y simulación mecánica en el proceso
de diseño mecatrónico
Se están obteniendo muchos beneficios a partir de los efectos de integrar la simulación
y el modelado virtual en el diseño mecatrónico y, por una buena razón, esto le permite
ahorrar tiempo y dinero, reducir el riesgo y originar productos más innovadores
y de mejor calidad. Un ejemplo del funcionamiento de esto puede verse en la sinergia
que Dassault Systèmes SolidWorks Corp. ha promovido con uno de sus socios,
National Instruments. Debido a la sinergia entre estas dos empresas, los clientes
han experimentado notables beneficios al pasar de un diseño mecánico a un diseño
electromecánico de maquinaria. Al integrar la plataforma de diseño de sistemas
gráficos de National Instruments para controles mediante el software LabVIEW y NI
SoftMotion con el modelado en 3D y la mecánica de SolidWorks, esta sinergia permite
la optimización del producto, del proceso y de las condiciones comerciales mediante
la simulación y el modelado en 3D
La integración del CAD en 3D de SolidWorks y el software de validación del diseño mecánico con
la plataforma de diseño de sistemas gráficos de National Instruments para el diseño de control
de movimiento, simulación e implementación brinda la información necesaria para diseñar productos
mecatrónicos de manera virtual. (Ilustración cortesía de National Instruments)
Con el software SolidWorks, puede diseñar piezas mecánicas y ensambles utilizando
una interfaz familiar con visualización en 3D. SolidWorks Motion, una función integrada,
utiliza la dinámica del mecanismo para ayudar a simular su movimiento.
Si bien SolidWorks Motion está preparado para simulaciones de movimientos de bucle
abierto, un sistema electromecánico típico utiliza un control de bucle cerrado.
Para realizar una simulación de bucle cerrado verdadera, los ingenieros deben simular
no sólo la dinámica de un mecanismo sino también los controles que actúan sobre
el mismo en la sincronización. El software de diseño de sistemas gráficos LabVIEW
se utiliza para diseñar el sistema de control de las máquinas. La interfaz de LabVIEW
para SolidWorks/SolidWorks Motion brinda una interfaz entre estos dos entornos,
de modo que pueda simular un control integrado para sistemas electromecánicos
complejos. Con la integración entre entornos mecánicos y de desarrollo de control,
los diseñadores pueden ayudar a que el usuario tome mejores decisiones de diseño
en relación con los aspectos mecánicos y de control de un diseño en las primeras
etapas del ciclo de desarrollo del producto.
Las decisiones tomadas en cuanto a cuestiones de diseño mecánico y de control
modernizan el proceso de diseño de maquinaria, disminuyendo la cantidad de iteraciones
y eliminando prácticamente la creación de prototipos físicos. La creación de prototipos
virtuales de diseños mecánicos y de control le ayuda a desarrollar pruebas de concepto
antes de que lleguen a producirse prototipos físicos.
Incorporación de la ingeniería mecatrónica a su proceso de diseño 8
Con la integración entre entornos mecánicos
y de desarrollo de control, los diseñadores pueden
ayudar a que el usuario tome mejores decisiones
de diseño en relación con los aspectos mecánicos
y de control de un diseño en las primeras etapas
del ciclo de desarrollo del producto.Al tener una integración estrecha con un entorno de diseño de control como LabVIEW
y un entorno de diseño mecánico como SolidWorks/SolidWorks Motion, puede acelerar
el proceso de diseño de sistemas mecatrónicos complejos.
Cómo responden las funciones de SolidWorks frente a la mecatrónica
En sí mismo, SolidWorks Premium brinda numerosas operaciones y funciones
para el diseño de sistemas mecatrónicos. Con socios como National Instruments,
las soluciones son aún más completas y las posibilidades, infinitas. A continuación,
se detallan sólo algunas de las soluciones ofrecidas por DS SolidWorks y sus socios
para ayudarle a tener éxito al diseñar sistemas mecatrónicos.
Ejemplo de generación y validación de perfiles de movimiento, incluidas la verificación
de colisiones y la optimización del rendimiento en una simulación virtual antes
de la construcción de la máquina real. (Ilustración cortesía de National Instruments)
SolidWorks Premium, una completa solución para el diseño de productos en 3D,
brinda a los equipos de diseño e ingeniería todas las herramientas de ingeniería
de diseño, administración de datos y comunicaciones necesarias en un paquete.
En todo tipo de producción, desde productos de consumo hasta el diseño
de maquinaria, SolidWorks Premium le ayuda a ganar velocidad y flexibilidad
en la gestión de grandes ensambles. Puesto que los componentes pueden diseñarse
y modificarse desde el interior para garantizar un ajuste óptimo, se obtiene
un rendimiento sin precedentes al diseñar grandes ensambles con decenas de miles
de piezas. Incluso puede arrastrar y colocar piezas y operaciones en su correspondiente
lugar. En todo el proceso de diseño, existen bibliotecas de materiales completas que
especifican el material correcto con todas las características y propiedades físicas.
SolidWorks Intelligent Feature Technology o SWIFT™ moderniza el diseño y los
procesos de optimización. Al ofrecer una serie de herramientas que diagnostican
y solucionan problemas en el orden de las operaciones, las relaciones de posición,
las relaciones de croquis y la aplicación de esquinas, SWIFT le permite concentrarse
en el diseño en lugar de hacerlo en cómo funciona la herramienta de CAD.
Incorporación de la ingeniería mecatrónica a su proceso de diseño 9
En todo el proceso de diseño, existen
bibliotecas de materiales completas que
especifican el material correcto con todas
las características y propiedades físicas.Si bien el CAD en 3D brinda extraordinarios recursos al ingeniero de diseño, también
aumenta la complejidad de operación. Como resultado, el usuario generalmente
se ve forzado a convertirse en un experto para aprovechar estos recursos. SWIFT
se propone eliminar la necesidad de aprender cómo “piensa” el software de CAD
en 3D convirtiéndolo en un experto desde el principio. Con SWIFT, los diseñadores
pueden concentrarse en lo que desean lograr y no en las reglas del software
de CAD en 3D.
Al ofrecer la mayor cantidad de formatos de conversión del sector, incluido IDF,
SolidWorks le ayuda a trasladar datos precisos hacia y desde otros programas
de ECAD. Los recursos de importación de archivos de datos IDF de SolidWorks
combinados con los de CircuitWorks™ brindan una interfaz real además de una amplia
interoperabilidad entre diseñadores de ECAD y MCAD. Con una amplia gama de socios
como National Instruments, DS SolidWorks brinda una completa solución de diseño
para la ingeniería mecatrónica.
Los usuarios de SolidWorks pueden aprovechar las ventajas de 3D ContentCentral, que brinda
acceso a miles de componentes electrónicos descargables en formato de SolidWorks nativo.
Con 3D ContentCentral®, puede descargar fácilmente los últimos componentes del
proveedor desde SolidWorks. Este software le permitirá ahorrar tiempo al brindarle
acceso directo a modelos de CAD en diversos formatos, de los proveedores más
importantes y de usuarios individuales de SolidWorks en todo el mundo. Su propósito
es doble y consiste, por un lado, en ayudar a los clientes a encontrar los componentes
que buscan en un formato certificado por el proveedor y, por otro lado, brindar a los
fabricantes de componentes de ingeniería un medio de entrega de información y datos
acerca de sus productos.
El software SolidWorks eDrawings® Professional, incluido en SolidWorks Premium,
ayuda a los equipos de diseño a comunicar e intercambiar conceptos con usuarios
que estén fuera de la comunidad de SolidWorks, como los diseñadores industriales
y de ECAD, y los diseñadores de fabricación. Diseñado en un principio para usuarios
de CAD que necesitan compartir diseños de productos y coordinar revisiones de diseños,
SolidWorks eDrawings Professional genera representaciones precisas de diseños
de productos en 2D y 3D que cualquier persona puede ver, marcar y medir.
SolidWorks Motion garantiza que sus diseños funcionarán antes de su construcción.
SolidWorks Motion es la herramienta de solución de análisis y validación de SolidWorks
para ingenieros y diseñadores interesados en entender el rendimiento del movimiento
de sus ensambles. Como resultado, puede reducir significativamente el tiempo
de desarrollo del producto y los costos de creación de prototipos físicos. Al disponer
de información valiosa en las primeras etapas del proceso de diseño, SolidWorks
Motion también le permite evaluar más opciones de diseño con menos riesgo.
Incorporación de la ingeniería mecatrónica a su proceso de diseño 10
Al disponer de información valiosa en las primeras
etapas del proceso de diseño, SolidWorks Motion
también le permite considerar más diseños con
menos riesgo.Especialmente personalizado para diseñadores e ingenieros que no son especialistas
en la validación de diseños, SolidWorks Simulation le ayuda a mejorar la calidad
del producto indicando cuál será el comportamiento estructural de los modelos
de SolidWorks antes de su construcción. Completamente integrado en la interfaz
de SolidWorks, SolidWorks Simulation utiliza el gestor de diseño de SolidWorks
FeatureManager®, al igual que muchos de los mismos comandos del ratón y del
teclado. Por lo tanto, cualquier persona que pueda diseñar una pieza en SolidWorks
también puede analizarla sin tener que aprender una nueva interfaz.
Con SolidWorks Simulation, puede analizar piezas con cargas aplicadas para verificar
su integridad estructural de manera rápida y sencilla.
Puesto que SolidWorks Simulation contiene las herramientas de validación de diseños
que se utilizan con mayor frecuencia, usted puede comparar fácilmente los diseños
alternativos y elegir luego rápidamente el diseño óptimo para la producción final.
SolidWorks Simulation también le permite estudiar la interacción entre diferentes
componentes del ensamble.
A diferencia de otros programas de dinámica de fluidos por computadora (CFD,
Computational Fluid Dynamics), SolidWorks Flow Simulation combina un alto nivel
de funcionalidad y precisión con una fácil utilización. Completamente integrado dentro
de SolidWorks, SolidWorks Flow Simulation resulta adecuado para el ingeniero que
necesita análisis de flujo pero que no necesariamente es un experto en el campo
de la simulación de fluidos. Un método orientado a los objetivos le permite conocer
el rendimiento de un diseño bajo condiciones reales. Diseñado para ser extremadamente
flexible, SolidWorks Flow Simulation puede utilizarse en una amplia gama
de aplicaciones.
SolidWorks Flow Simulation reduce considerablemente los numerosos estudios térmicos al
realizar primero pruebas virtuales de los diseños, eliminando así costosos prototipos físicos.
Incorporación de la ingeniería mecatrónica a su proceso de diseño 11Con el software PhotoWorks™, usted tiene la capacidad de crear de manera rápida
y previsible renderizados en realismo fotográfico para presentaciones y para nuevos
usos y propósitos en fases más tardías (ventas, soporte y comercialización).
Además, puede presentar propuestas de diseño convincentes de manera rápida
y efectiva, producir estudios de materiales virtuales y reducir los costos fotográficos
y de prototipos, lo que a su vez le permitirá lanzar sus productos al mercado con
mayor rapidez.
SolidWorks Routing le permite diseñar rápidamente recorridos de tuberías,
canalizaciones y cables eléctricos en diseños de productos mecatrónicos. Para los
diseñadores de sistemas eléctricos y electrónicos, SolidWorks Routing brinda
herramientas adicionales que permitirán ahorrar tiempo en la generación
de documentación de fabricación de cables y sistemas de cableado eléctrico.
Al utilizar el entorno de diseño de CAD en 3D de SolidWorks, SolidWorks Routing
es rápido y simple de utilizar. La biblioteca de accesorios y aplicaciones de recorridos
se encuentra completamente integrada con SolidWorks, por lo que el diseño de sus
sistemas con recorrido puede realizarse en el mismo paquete que su diseño
de equipos mecánicos.
Conclusión
Con SolidWorks Premium, puede comercializar productos mecatrónicos de calidad
en menos tiempo y con costos más bajos. Con las mismas herramientas de software,
base de datos de geometría e interfaz de usuario, sus equipos de ingeniería y diseño
pueden evaluar la funcionalidad en la etapa conceptual. Además, pueden generar
continuamente alternativas virtuales optimizadas antes de comprometerse con
un prototipo físico.
SolidWorks Premium, integrado con nuestros productos asociados, le brinda
prácticas de desarrollo y tecnologías mecatrónicas avanzadas para lograr:
• Mayor rentabilidad mediante un desarrollo más rápido, de menor riesgo
y de menor costo
• Mayor eficacia por una mejor comprensión, comunicación, colaboración e integración
• Mayor grado de innovación mediante la creciente automatización del diseño
en diversos campos de ingeniería
Los desafíos mecatrónicos que enfrentan los diseñadores en la actualidad se volverán
cada vez más exigentes en el futuro. Para afrontarlos con éxito, SolidWorks Premium
brinda una completa solución para el diseño de productos en 3D. Su software
de modelado y simulación mecánica de SolidWorks integrado con la plataforma
de diseño de sistemas gráficos de National Instruments para el control de movimiento
le permite a su equipo de diseño reducir los prototipos físicos, mejorar la calidad
del producto y acelerar el proceso de diseño, con un considerable ahorro de tiempo
y dinero para su empresa. A medida que los sistemas mecatrónicos complejos sigan
evolucionando, DS SolidWorks y National Instruments seguirán redefiniendo el futuro
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