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IBERMÁTICA, Ingenieria

Optimizar plazos en el desarrollo de un producto es una tarea fundamental en la mejora de la productividad y en consecuencia, esencial para ganar en competitividad. En un proceso de diseño por fases, la optimización de los plazos se debe perseguir mediante dos estrategias: Solapando y unificando tareas de diferentes fases y Automatizando, o incluso eliminando, fases en las que no se aporta conocimiento.


Fases de Diseño de productos

Los sistemas CAD 3D han evolucionado en los últimos años para cubrir la totalidad de las fases del diseño de producto. Surgidos como evolución de las tradicionales herramientas de delineación en 2D, cuyo objetivo no era más que la obtención de los planos de fabricación, han ido desarrollando funcionalidades que permiten abarcar otras áreas del diseño. Hoy en día cubren el diseño conceptual, la simulación, el diseño de los procesos de fabricación y la generación de la documentación de producto, entre muchas otras fases.

Cada vez que un sistema de diseño 3D presenta una nueva versión, evoluciona en tres ejes diferentes:

• Añade y mejora funcionalidades que se utilizan de forma habitual para hacerlos más intuitivos y rápidos
• Añaden nuevas capacidades y módulos para cada fase del diseño de producto
• Mejoran los procesos de diseño tradicionales, proponiendo cambios en la secuenciación de las fases y añadiendo herramientas dirigidas al proceso.

El primer eje es guiado por el usuario, mediante las propuestas de mejora e incidencias reportadas. El segundo eje lo define el fabricante SOLIDWORKS atendiendo a las necesidades de mercado. Es en el tercer eje donde Ibermática Industria aporta su conocimiento y experiencia combinando estos módulos para crear soluciones a medida del cliente.


Módulos de SOLIDWORKS para cada Fase de Diseño de producto

El desarrollo de SOLIDWORKS en los últimos años ha mantenido esta evolución en nuevas capacidades, incorporando paulatinamente nuevos módulos a su “sistema de CAD”. De esta manera, SOLIDWORKS 2018 presenta 34 módulos independientes que permiten abarcar el proceso de diseño de producto completo.

Optimizar plazos

Muchos de estos módulos no solo afectan al departamento mecánico, están dirigidos a otras áreas de la empresa que tradicionalmente han trabajado de forma aislada. Los primeros módulos que se desarrollaron permitieron simular y validar el diseño. Hoy en día existen módulos como SOLIDWORKS Electrical y SOLIDWORKS PCB, que persiguen la integración de la ingeniería mecánica con el departamento eléctrico y electrónico. SOLIDWORKS Inspection, SOLIDWORKS MBD y SOLIDWORKS CAM son módulos que permiten la reutilización de la información que se genera en la fase de diseño durante la industrialización del producto. SOLIDWORKS Composer y SOLIDWORKS Visualize son módulos dirigidos a departamentos de comunicación o marketing, que permiten generar documentación de producto en paralelo a la definición del mismo.


Mejora de los procesos de diseño tradicionales

Una característica común entre todos estos módulos es la capacidad de integración que poseen entre ellos. Las modificaciones de diseño se trasmiten de forma automática entre los diferentes módulos, anulando las tareas de interconexión entre fases y posibilitando la realización de tareas correspondientes a fases diferentes de forma simultánea. Esta capacidad permite solapar las fases de diseño que tradicionalmente se han realizado de forma secuencial. En resumen, permite realizar las mismas tareas en menor tiempo y en consecuencia optimizar los plazos.

Fases del diseño de productos

Gestión de modificaciones y comunicación

La capacidad de actualización automática de la información entre módulos debe ser gestionado de forma correcta. Los cambios de diseño hay que comunicarlos en tiempo, en forma y deben ser dirigidos a la persona adecuada. Los módulos de gestión de datos del producto y documentos como SOLIDWORKS PDM Profesional están dirigidos a controlar el proceso mediante el modelado del mismo. Proveen de herramientas de gestión del cambio, comunicación y automatización de tareas, que habilitan la ingeniería concurrente, es decir, la realización de forma simultánea de diferentes fases del diseño de producto.


Automatización de tareas

Como se ha mencionado anteriormente, la segunda de las estrategias para la optimización de los plazos consiste en la automatización de aquellas tareas o fases en las que no se aporta conocimiento.
La tarea de delineación, estandarizada con diferentes normativas como la MIL-STD-31000A, ASME Y14.41 e ISO16792, ya es posible automatizarla mediante la funcionalidad DimXpert (incluido en las capacidades básicas de SOLIDWORKS), que permite definir dimensionalmente una pieza aplicando tolerancias dimensionales y geométricas preestablecidas. Este dimensionamiento automático es utilizado por SOLIDWORKS MBD (Model Based Definition) para generar PDFs en 3D o eDrawings para la comunicación de las dimensiones y condiciones de fabricación con la finalidad de la eliminación del papel (objetivo medioambiental) y la eliminación del proceso de creación de planos de fabricación (dirigido a optimizar los plazos de diseño).


La visión de Ibermática Industria

Ibermática Industria, especialistas en implantación e integración de soluciones SOLIDWORKS, ERP, MES e infraestructura tecnológica, añade nuevos módulos al mapa de soluciones anterior para cubrir todo el proceso productivo, desde la ingeniería a la planta con una visión global, buscando maximizar los recursos de la empresa industrial y prepararla en su propio camino hacia la Industria 4.0.


Optimización plazos
De esta manera, módulos tradicionalmente utilizados durante la fase de fabricación, son alimentados desde la etapa de diseño, sin necesidad de intercambio de información. La creación de artículos, la definición de las fases de fabricación, la elaboración de las estructuras de fabricación, o la imputación de recursos materiales a proyectos son definidos en el mismo momento en el que se crea el diseño.

Esta integración permite a los diseñadores optimizar plazos y contar con nuevas fuentes de información para mejorar el producto, ya que las incidencias y costes generados durante la fabricación, precios y plazos de aprovisionamiento de las compras y cualquier otro dato generado en producción, estará disponible para el diseñador en el mismo momento en el que se produce.


Diseño productos

La fase de operaciones deja de ser una consecuencia de la fase de diseño, ambas se solapan, consiguiendo de esta manera una reducción del coste, un aumento de la calidad y una optimización del plazo.

Si quieres saber más, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.
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IBERMÁTICA, Ingenieria

Las grandes compañías que desarrollan sistemas de CAD (Computer Aided Design) han evolucionado incorporando a su portafolio de soluciones de software, aplicaciones específicas que permiten cubrir cualquier necesidad durante el diseño de un producto y mejorar la calidad del mismo, logrando así evitar cambios de diseño. De esta manera, hoy en día, no solo abordan el proceso de diseño y generación de documentación para fabricación, sino que dan soporte a procesos de modificación, análisis, diseño de procesos de fabricación, gestión de proyectos, etc.

Generalmente, la incorporación de estas nuevas soluciones, se ha realizado mediante la compra de pequeñas (o no tan pequeñas) compañías de software, cuyas aplicaciones van dirigidas a sectores de muy alta especialización, y que persiguen principalmente, la mejora de la calidad del diseño.


Módulos para mejorar la calidad del diseño
Entre las primeras aplicaciones que se incorporaron, obviando los sistemas de CAM (Computer Aided Manufacturing) que han llevado una línea paralela a los sistemas de diseño, destacan los sistemas de Análisis por Elementos Finitos o FEA (Finite Element Analysis). La mayoría de las compañías de CAD incorporaron a su portafolio de productos estas soluciones, poniendo a disposición de los ingenieros de diseño herramientas inicialmente dirigidas a especialistas. De esta manera, por poner algunos ejemplos, PTC (ProE) adquirió Rasna Corp., desarrolladores de MECHANICA en 1995, SOLIDWORKS compró la compañía SRAC Software, desarrollador de Cosmos/M en 2001, UGS Corporation (actualmente incorporado a Siemens PLM software) llega a un acuerdo con NX Nastran en 2003, Dassault Systemes (CATIA) incorporó Abaqus a su Brand Simulia en el 2005, y Autodesk adquirió PlassoTech en el 2007.

Por supuesto no son las únicas, hasta la fecha PTC ha comprado más de 30 compañías de diferente índole (comenzó con Prime Computer en 1985), y Dassault Systemes lleva adquiridas otras tantas, comenzando con CADDAM en 1992.

evitar cambios de diseño


Módulos para mejorar la gestión y la comunicación
La incorporación de estos nuevos módulos a los sistemas de diseño tradicionales, añadía nuevas tareas a gestionar. Los cambios de diseño realizados en cualquiera de estos módulos, debía ser trasmitida al resto, y no siempre era posible realizarlo de forma automática, ya que en la mayoría de los casos, los archivos utilizados ni siquiera eran compatibles. El aumento en la complejidad de la gestión del proyecto de diseño, al introducir nuevas tareas y recursos, era otro punto que no ayudaba a reducir los plazos y mejorar en la productividad.

Para hacer frente a estas necesidades, las compañías CAD desarrollaron y buscaron nuevas soluciones en el mercado, incorporando sistemas de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) o gestión de los datos de producto (PDM) a su oferta. PTC lanzó Pro Intralink y Windchill en 1999, Dassault Systemes crea Enovia en 1998, adquiere SmarTeam en 1999, MatrixOne en 2006 e IBM PLM en 2010, Siemens PLM software crea Teamcenter (basado en Metaphase) en 2000 y SOLIDWORKS adquiere Conisio en el 2002 para desarrollar su sistema de gestión de datos SOLIDWORKS PDM.

Estos nuevos módulos, añadían capacidades de gestión de documentos, gestión de proyectos, gestión de alternativas de diseño, etc. dirigidas a aumentar la reutilización. Facilitaban la comunicación y la trasmisión de información para evitar las pérdidas de tiempo y sobre todo añadían herramientas de control y seguridad, tanto en la estructura, el acceso, las revisiones, etc.


calidad del diseño


Módulos para aumentar la modularidad del diseño
Aunque los sistemas PLM y PDM han contribuido en la gestión de las modificaciones, han sido los configuradores de producto los que más han contribuido a evitar muchos de los cambios de diseño, permitiendo añadir reglas de diseño a productos y contemplar diseños con diferentes alternativas. Diseñar módulos que puedan ser configurados para utilizados en diferentes proyectos, ha sido uno de los fundamentos de la racionalización del producto: configurar vs cambiar. DriveWorks, Tactom, Rulestream, iNorming, combinum, por citar algunos, son ejemplos de compañías que han desarrollado módulos que son compatibles con muchos de los sistemas de CAD actuales.

cambios diseño

Módulos para la Automatización
Últimamente, se están desarrollado módulos que persiguen la automatización de aquellas tareas que no precisen de conocimiento para realizarlas.

La estrategia “Paperless Manufacturing”, que está ganando fuerza actualmente, es la de evitar la generación de documentación 2D. Según la Oficina de la Secretaría de Defensa de USA (OSD), “1/3 del gasto de ingeniería se pierde en el desarrollo de planos 2D y el 60% de ellos no son fiel reflejo de los modelos 3D”.

Ya existen estándares como la MIL-STD-31000A, ASME Y14.41 e ISO16792 que normalizan estas funcionalidades y ya se aplican en SOLIDWORKS MBD (Model Based Definition) o en el PMI (Product Manufacturing Information) de Siemens y PTC.

Cambios de diseño
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IBERMÁTICA, Ingenieria

Hoy en día la mejora de la productividad, el aumento de la calidad y la reducción de costes, son los principales factores de competitividad que persigue cualquier empresa. Todos los departamentos deben involucrarse en estos objetivos incluyendo al departamento de ingeniería u oficinas técnicas, que deben colaborar principalmente con la mejora de la productividad, reduciendo los plazos de entrega y anticipándose a los continuos cambios de diseño, aunque estos vengan impuestos por modificaciones en las especificaciones del cliente.


Tradicionalmente, los sistemas CAD 3D han permitido incrementar la velocidad de diseño y mejorar la calidad del mismo. Disponen de herramientas que permiten abordar las modificaciones de forma muy rápida (parametrización, edición directa, etc.), actualizan los planos asociados automáticamente, agilizan la gestión de las revisiones y registran todo el proceso del cambio (ECO) en sistemas de gestión de proyectos o documentales, pero no contemplan funcionalidades específicas que permitan anticiparse a los cambios de diseño.


Cambios de diseño

Estos cambios de diseño, además de conllevar mayores costes cuanto más avanzado en el proceso de diseño se produzcan, son los principales enemigos del plazo. Por lo tanto, la pregunta a realizar es simple, ¿Qué estrategias se deben abordar para anticiparse a los cambios de diseño?


Se debe asumir que los cambios de diseño van a suceder y que no vamos a disfrutar de ampliaciones de plazos para su tratamiento, por lo que debemos estar preparados de antemano para abordarlos, mediante metodologías específicas, racionalización, mejorando la comunicación y automatizando las tareas repetitivas.


Metodologías de diseño y gestión de modificaciones

Se debe evitar que un cambio de diseño obligue a replanteamientos generales. Descartar todo el trabajo realizado y comenzar de nuevo solo es viable en fases iniciales o de concepto del diseño.

Seguir una metodología de diseño que prevea modificaciones, permitirá reducir el impacto de las mismas y ayudará a mantener los plazos. Contemplar en una fase de validación inicial de diseño, el factor ¿Qué pasa si?, ayudará a mantener aisladas las modificación, reduciendo su impacto en la globalidad del proyecto.

Afrontar una modificación mediante un proceso conocido permitirá además unificar la forma de abordar un cambio, por lo que se pueden habilitar equipos de diseño especializados para las tareas de modificación siempre y cuando haya recursos disponibles (y esto no siempre es así). Un procedimiento preestablecido, permitirá reducir también el coste de dispersión que se produce al tener que abordar nuevas tareas sin desatender las tareas de diseño habituales.


Velocidad del diseño



Racionalización del producto

La racionalización del producto, que aborda principalmente la descomposición funcional de conjuntos, no solo persigue incrementar la velocidad de diseño, es una estrategia importante para reducir el impacto de las modificaciones. Este concepto, engloba términos como la Modularidad, que persigue la descomposición de un producto en partes funcionales o la realización del mismo partiendo de operaciones predefinidas, la gestión del conocimiento que permite almacenar las reglas de diseño (principalmente variables y condiciones), la gestión de alternativas para diseñar elementos con diferentes usos o configuraciones y la reutilización, que persigue la reducción del número de diseños diferentes.

Para abordar una estrategia de racionalización, es imprescindible disponer de una buena organización de la documentación que permita realizar búsquedas concretas sobre productos, módulos o incluso operaciones disponibles, reutilizables en nuevos diseños.

Hay que tener en cuenta además, que los constantes cambios de diseño, afectan en general siempre a conjuntos o componentes determinados. Esta información es importante para establecer el orden con el que deben ser abordados los diferentes módulos y permite prestar especial atención a aquellos que históricamente sean propensos al cambio.


Comunicación

Los cambios de diseño hay que comunicarlos en tiempo, en forma y dirigirla a la persona adecuada. Diseñar una buena estrategia de comunicación, interna entre departamentos, y externa, con clientes y proveedores, resulta fundamental para reducir los tiempos de respuesta.

Dirigir la comunicación a la persona correcta, permite ser más conciso en el mensaje, aumenta la calidad de la respuesta y evita la pérdida de información en la retrasmisión de los mensajes (siempre se pierde información en el camino).


Automatización

Se debe intentar automatizar todas aquellas tareas que no precisen de conocimiento para realizarlas. Un cambio de diseño supone rehacer muchos planos de fabricación y documentos asociados, siendo necesario actualizarlos, corregirlos, publicarlos, etc. procesos que consumen plazo y no aportan valor.

La estrategia “Paperless Manufacturing”, que está ganando fuerza actualmente, es la de evitar la generación de documentación 2D. Según la Oficina de la Secretaría de Defensa de USA (OSD), “1/3 del gasto de ingeniería se pierde en el desarrollo de planos 2D y el 60% de ellos no son fiel reflejo de los modelos 3D”.

Además de los planos de fabricación, en muchas ocasiones será necesario validar las modificaciones de diseño realizadas mediante cálculos y simulaciones, actualizar los manuales de instrucción, montaje o mantenimiento e incluso generar nueva información comercial para el departamento de marketing.

Resultará fundamental automatizar, en la medida de lo posible, todos estos procesos para poder incrementar la velocidad de diseño y cumplir con el principal objetivo marcado: Cumplir el Plazo.

Cambios de diseño

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SOLIDWORKS
Programación automática del CNC basado en los resultados finales de superficie 3D

En artículos anteriores vimos como puede introducirse un nuevo producto de fabricación asistida por ordenador (CAM) en SOLIDWORKS 2018 y uno de sus aspectos más destacados: el mecanizado basado en tolerancias (TBM). Como aparece en el artículo, la selección de la estrategia de mecanizado se basó en una tolerancia en el tamaño del patrón de taladros. Un cambio en la tolerancia llevó a una actualización automática de la estrategia de mecanizado. Las selecciones y actualizaciones automáticas pueden reducir el tiempo típico de programación CAM de horas a minutos. Puedes ver más de cerca otro tipo de anotación que impulsa estrategias de mecanizado: acabados superficiales.

La Figura 1 muestra un diseño de molde para una carcasa de taladro eléctrico.


Figura 1. Un diseño de molde para una carcasa de taladro eléctrico.


La calidad de la superficie del molde determinará la calidad de la superficie de la carcasa de plástico del producto final. Entonces… ¿cómo se puede especificar los requisitos de calidad? En los dibujos 2D, se pueden definir los símbolos de acabado de superficie con anotaciones 2D, como se muestra en la Figura 2.



Figura 2. Símbolos de acabado de superficie en un dibujo 2D.


El desafío es que estas anotaciones se adjuntan a líneas y curvas proyectadas en una hoja 2D, en lugar de adjuntarlas a las operaciones de deseadas en un modelo 3D. Por lo que, para que un maquinista entienda completamente qué superficies están controlando los símbolos especialmente para formas irregulares u orgánicas en este ejemplo de carcasa de taladro eléctrico. Además, incluso si un maquinista puede entender los requisitos, tiene que mirar hacia atrás y hacia adelante entre un dibujo en 2D y un programa 3D CAM  para extraer manualmente los parámetros e introducirlos en un programa CAM.

El mecanizado basado en tolerancias CAM de SOLIDWORKS MBD y SOLIDWORKS proporcionan un ángulo tridimensional para hacer frente a estos desafíos. Las Figuras 3 y 4 muestran la herramienta 3D Surface Finish Symbol del comando de menú anotaciones y la barra de comandos de SOLIDWORKS MBD.


Figura 3. La herramienta 3D Surface Finish Symbol en el comando anotaciones en el menú Insertar.




Figura 4. La herramienta 3D Surface Finish Symbol en la barra de comandos de SOLIDWORKS MBD.


Con esta herramienta, se pueden definir los símbolos de acabado de superficie a las caras deseables directamente en el modelo 3D, como se muestra en la Figura 5.



Figura 5. Define un símbolo de acabado de superficie directamente en la cara que deseas.


¿Qué pasa si hay varias caras que comparten el mismo acabado superficial? La Figura 6 ilustra que puede mostrar la línea guía de un símbolo y luego arrastrar y soltar su punto de anclaje a varias caras deseadas.



Figura 6. Muestra la línea directriz, y luego arrastra y suelta el punto de anclaje a varias caras deseadas.


Con eso, podemos completar varias definiciones de acabado superficial a las caras objetivo, como aparece en la Figura 7. Teniendo en cuenta la cruz que resalta desde los símbolos hasta las operaciones controladas, que proporciona una confirmación visual intuitiva de los requisitos de diseño.



Figura 7. Resalte cruzado desde un símbolo de acabado de superficie a múltiples caras controladas.


Ahora que las especificaciones 3D están definidas, podemos pasar al paso de mecanizado. En la barra de comandos de SOLIDWORKS CAM TBM, primero haga clic en el botón Configuración como se muestra en la Figura 8.


Figura 8. El botón Configuración de mecanizado basado en tolerancia en la barra de comandos de SOLIDWORKS CAM TBM.

En el cuadro de diálogo de configuración, como aparece en la Figura 9, pasa a la pestaña operaciones de superficies múltiples.


Figura 9. Configuración de características de múltiples superficies.

Podemos observar los rangos de acabado de la superficie, la estrategia correspondiente y la codificación del color. Modificando estas configuraciones para reflejar mejor los requisitos de diseño del molde en este caso. La Figura 10 muestra el diálogo para ajustar los rangos.


Figura 10. Ajusta los rangos de acabado de la superficie.

Para eliminar un límite de rango, presiona la tecla Eliminar en el teclado. Para agregar un nuevo límite, escríbelo y presiona el botón verde +. Lo que es bueno aquí es que la serie límite su secuencia automáticamente.

A continuación, ajustamos las estrategias asignadas a estos rangos. Simplemente se puede elegir entre las estrategias en la lista desplegable, como se muestra en la Figura 11. Estas estrategias actuales son impulsadas por la base de datos técnica CAM de SOLIDWORKS, que se puede personalizar para permitir más opciones. También, estas estrategias conducirán a los planes de operación correspondientes, tales como selección de herramientas, velocidades y avances.


Figura 11. Asigna las estrategias de mecanizado para los nuevos rangos de acabado de superficie.


Para diferenciar las cualidades de la superficie en diferentes caras, es recomendable usar una codificación de color claro. Puede ajustarlos fácilmente como aparece en la Figura 12. Por ejemplo, puedes establecer requisitos estrictos en colores rojo o naranja solo para captar la atención de los maquinistas.


Figura 12. Ajusta la codificación de color para diferenciar las cualidades de la superficie.


Ahora ejecutamos el software para asignar automáticamente las estrategias de mecanizado y los códigos de color de acuerdo con los requisitos específicos de acabado de la superficie. Primero, haz clic en el botón Ejecutar Mecanizado Basado en Tolerancia en la barra de comandos para invocar el diálogo como se muestra en la Figura 13.


Figura 13. El diálogo de ejecución de mecanizado basado en tolerancia.


Teniendo en cuenta que los rangos, las estrategias y los códigos de color se heredan del cuadro de diálogo de configuración como se muestra en la Figura 12. Sin embargo, se pueden hacer ajustes para esta ejecución local desde la configuración general. También entre los cinco rangos, las líneas de texto negras indican que el software ha encontrado requisitos de acabado de superficie en estos rangos, mientras que las líneas de texto magenta indican que ninguno de los acabados de superficie cae en esos rangos.

Luego, cambia a la pestaña Ejecutar y asegúrate de que estas casillas están marcadas: “Reconozca el rango de tolerancia”, “Reconozca características multisuperficie basadas en el acabado de la superficie”, “Aplica color a las características multisuperficie” y “Reconocimiento automático de características”. La Figura 14 muestra el control necesario cajas.


Figura 14. Casillas de verificación necesarias en la pestaña Ejecutar.


Ahora es el momento de presionar OK y dejar que el software reconozca automáticamente los símbolos de acabado de superficie 3D. La Figura 15 muestra el árbol de características de fabricación y las superficies codificadas por colores. Ten en cuenta que la cara de acabado 32 es la más apretada y ha sido pintada de rojo. Su nodo de árbol muestra “Fine” como la estrategia de mecanizado. La cara del final 63 está pintada de color naranja, y su estrategia está configurada en Espacio despejado, nivel Z. El acabado 125 es un requisito poco estricto, por lo que está pintado de verde y comparte el método de limpieza de área, nivel Z.



Figura 15. Asigna automáticamente estrategias de mecanizado, códigos de color de acuerdo con los acabados de superficie 3D.


Con el software basado en reglas, los cambios de ingeniería son rápidos y fáciles de realizar. Por ejemplo, supongamos que agrega varias caras más a un requisito de acabado 200 como se muestra en la Figura 16.


Figura 16. Agregue más caras a un nuevo símbolo de acabado de superficie.


Simplemente puedes volver a ejecutar el mecanizado basado en tolerancia y veras el resultado actualizado en la Figura 17.



Figura 17. Estrategia de mecanizado actualizada y caras de colores.


Puedes encontrar que las caras nuevas se pintaron de azul y se vincularon a un nodo de árbol con una estrategia Coarse en respuesta al símbolo de acabado superficial 200.

Para concluir, recordemos que SOLIDWORKS permite que los acabados de superficie 3D se definan para orientar las características directamente en un modelo. A continuación, el mecanizado basado en tolerancias CAM de SOLIDWORKS puede analizar y actuar sobre estos acabados superficiales para automatizar la programación NC. Puede personalizar las reglas usted mismo, como los rangos de acabado de superficie, las estrategias de coincidencia y los códigos de color. Luego, el software puede leer las anotaciones específicas adjuntas a características específicas para asignar las estrategias y la codificación de colores en consecuencia. Con los cambios de diseño, la actualización de las preparaciones de mecanizado, los planes de operación y los programas de códigos NC puede ser tan fácil como volver a ejecutar la herramienta de mecanizado basado en tolerancia.

Para obtener más información acerca de cómo SOLIDWORKS CAM puede ayudarlo a implementar sus empresas basadas en modelos (MBE), visite nuestra página de productos .

Artículo original de Oboe Wu para Engineer Rules.

Oboewu
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Blog, EVENTOS, SOLIDWORKS, SOLUCIONES
En función de nuestro negocio y nuestros productos, podemos encontrarnos con un problema que supone un buen quebradero de cabeza enseñar nuestros diseños. Bendito problema… ¿Verdad?

Si estos productos son muy voluminosos o muy numerosos, comunicarlos hacia terceros resulta complejo y aunque pueda parecerlo, no resulta un tema menor. Vamos a encontrar situaciones como mostrar el desarrollo de un producto a un cliente, transportar productos físicamente a una feria o una exposición o cuestiones de almacenamiento, que suponen costes añadidos al proyecto que afectan a nuestra rentabilidad.

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Algunos productos son difíciles de enseñar antes de fabricarlos.


Ten en cuenta la comunicación de tus productos durante su desarrollo.
Dentro del ecosistema SOLIDWORKS tenemos la posibilidad de reducir drásticamente e incluso eliminar muchos de los problemas relacionados con mostrar nuestros productos, mientras aumentamos el impacto visual de los mismos.

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Otorga el mejor aspecto visual a tus productos. Solo falta poder tocarlos… de momento. 

Podemos aprovechar métodos como el renderizado fotorrealista y tecnologías emergentes como la realidad virtual o la realidad aumentada para mostrar nuestros productos evitando los problemas que surgen de enseñarlos físicamente; transporte, almacenaje, prototipado…

Mucho más allá de la visualización, entramos en el terreno de la experiencia y las sensaciones. Podremos hacer que nuestros futuros clientes interactúen con nuestros productos en entornos de realidad virtual y tendremos la capacidad de situar grandes ensamblajes en su entorno para anticipar el resultado final de nuestro proyecto, por ejemplo, una grúa portuaria en su destino final.

Al tener esta capacidad y autonomía a la hora de presentar nuestros diseños, los beneficios en nuestro negocio se expanden más allá del departamento de ingeniería. Otorgando al departamento comercial material para hacer partícipe al cliente, podrás enseñarle el resultado de varias alternativas de diseño durante el desarrollo del producto. También el departamento de marketing contará con material de primer nivel para completar nuestro sitio web, una feria o un catálogo con productos que no tendremos que fabricar, ni fotografiar ni editar para poder enseñar.

Queremos mostrarte cómo SOLIDWORKS puede ayudarte a empezar a mejorar la comunicación de tus productos, apúntate a nuestra webinar gratuita y descubre cómo hacer que los demás perciban todo el trabajo que le pones a tus productos de la forma más fiel e impactante posible.

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SOLIDWORKS

El cuarto participante del reto SOLIDWORKS World xDesign es Shawn Lesley. Nos ha contado como ha sido su participación en el evento:

“Cuando comencé a tratar de averiguar qué diseñaría para el SOLIDWORKS xDesign Challenge, realmente no podía centrarme en nada. La inspiración me vino cuando estaba usando una forja para hacer uno de mis hobbies, la herrería. La herrería es algo que ocurre en todo el mundo, aunque no lo creas. Este arte antiguo ha estado sucediendo durante miles de años y todavía existe en todo el mundo. Lo sorprendente es que muchos países del tercer mundo dependen de la herrería para sobrevivir. Las herramientas básicas que se utilizan para cultivar y mantenerse a sí mismos provienen de herreros locales”

La inspiración del diseño

Volvemos al diseño. Mientras estaba parado frente a una forja de 3000 grados, me di cuenta de cuánta energía se estaba perdiendo en el proceso de forja. Formar el metal requiere temperaturas extremas, pero gran parte de esa energía se pierde. Esto hizo que me preguntase cómo aprovechar parte de esta energía para otros fines.



Este diseño, un sistema híbrido de purificación de agua mediante la forja, incorpora un par de operaciones diferentes juntas para producir algo más que calor puro mientras se trabaja el metal. Este diseño se puede utilizar junto a una fuente de agua y producirá agua potable limpia junto con varias otras cosas que tradicionalmente requieren mucha mano de obra para su producción. El sistema creará vapor, que a su vez impulsará una máquina de vapor.

Este motor accionará una bomba de agua (que llena la caldera), accionará el ventilador de la fragua (que normalmente se hace a mano en una simple fragua), y producirá agua purificada a partir del vapor sobrante. Esta agua se puede utilizar como agua potable. Esto podría permitir a las comunidades obtener muchos más beneficios del uso de sus forjas, y podría adaptarse potencialmente a las estufas de cocina convencionales, así como para producir algo que muchos de nosotros damos por sentado: ¡agua limpia para beber!




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Artículo oficial del Blog de SOLIDWORKS por Divi Lohia

Divi Lohia

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SOLIDWORKS
Tres puntos clave a tener en cuenta al reutilizar las cotas de croquis en flujos de trabajo basados en modelos.

Una de las preguntas más formuladas en el SOLIDWORKS World 2018 fue cómo reutilizar cotas de croquis en flujos de trabajo basados en modelos. 

La idea es semejante a heredar elementos de modelos desde los modelos 3D a dibujos 2D . Sin embargo, en esta publicación, es considerable destacar y aclarar los pros y contras de reutilizar las cotas del croquis, especialmente las aspectos clave a tener en cuenta en las implementaciones de definición basada en el modelo (MBD).

En otros artículos, se mencionan varios beneficios de este. Por ejemplo, ayuda a reducir el tiempo y el esfuerzo de anotaciones 3D al mostrar las notas existentes. Este método puede ayudar a evitar posibles incoherencias entre anotaciones del croquis y otras anotaciones en herramientas como DimXpert y Cotas de referencia.

Sin embargo, MBD va mucho más allá de los dibujos en 3D . Ahora echemos un vistazo a los puntos a tener en cuenta a la hora de reutilizar cotas.

1. Las cotas del croquis no son conscientes de las operaciones.

Para crear una operación en SOLIDWORKS, generalmente empezamos dibujando un croquis en el que añadimos cotas y tolerancias de croquis. Luego, podemos extruir, cortar o girar, junto con muchas otras herramientas para convertir un croquis en una operación 3D. Pero, es importante entender que el croquis es solo un elemento de constructivo de una operación en las fase inicial. No sabe con qué operación final terminará. Por lo tanto, las cotas de los cróquises no transmiten el significado completo de las operaciones. La Figura 1 muestra una ejemplo en la que las cotas del croquis se muestran en 3D para definir un taladro de avellanado.



                                     Figura 1. Las cotas del croquis están expuestas en 3D para definir un taladro de avellanado.

Puede parecer que está bien, especialmente desde la perspectiva de convencional de dibujo en 2D. Muchos usuarios se han acostumbrado a este tipo de presentación y las interpretaciones correspondientes. Los 90 grados probablemente se refieren al ángulo de avellanado. El diámetro de 20 mm define la abertura del avellanado y el diámetro de 14 mm define el orificio. También, descubrirás que esta definición puede aplicarse a una serie de taladros idénticos a lo largo del borde, aunque puede que no esté seguro de cuántos casos cubre sin un cuidadoso recuento manual.

También, es probable que haya muchas cotas de croquis una vez que las muestre en 3D. Por lo tanto, es conveniente controlar las visibilidades cuidadosamente ocultando las no deseadas y organizándolas con vistas de anotación. Sino, la vista puede parecer agobiante e incluso molesta. La figura 2 muestra un ejemplo.



                                    Figura 2. Una pantalla ocupada con múltiples cotas de croquis visibles al mismo tiempo.


Comparando con la Figura 1, la Figura 3 muestra una forma diferente en la que todas las instancias de una matriz de agujeros avellanados en una llamada combinada.



                                                        Figura 3. Definición de una matriz de agujeros avellanados es definido por DimXpert.

Aquí el 30X indica claramente el recuento de instancias. El símbolo en forma de V dice que es un avellanado. Además, seleccionar la llamada anotación resalta toda la matriz que ha sido definida por la propia anotación. La anotación DimXpert se añade después de que se ha construido la matriz, por lo que puede transmitir la definición de la matriz de manera más completa. La comparación entre la Figura 1 y la Figura 3 muestra una diferencia entre los dibujos 3D y MBD.


2. Las cotas del croquis no guiar necesariamente cómo se debe fabricar o inspeccionar una operación

El propósito de un croquis en el modelado paramétrico es construir las operaciones geométricamente en 3D. Sin embargo, un croquis no es completamente consciente de la operación que se creará después, por lo que las cotas y tolerancias en un croquis no tienen por qué usar necesariamente para guiar la fabricación o inspección. Por ejemplo, la Figura 4 muestra las cotas del croquis de una matriz de agujeros circulares.


                                                        Figura 4. Cotas del croquis de una matriz de agujeros circulares.

Si tu proceso de fresado se basa en coordenadas lineales x, y, z, estas cotas de croquis pueden funcionar bien. Sin embargo, si indexa esta matriz de agujeros circulares en una mesa giratoria para taladrar como el que se muestra en la Figura 5, lo que necesita convenientemente son los ángulos de división entre las instancias de los agujeros y su diámetro del círculo de inclinación.


                                            Figura 5. Indexe una matriz de agujeros circulares en una mesa giratoria para la perforación.

Por lo tanto, el estilo de acotación polar usando DimXpert como se muestra en la Figura 6 puede ser útil.


         Figura 6. Defina las cotas polares de los ángulos de división y el diámetro del círculo de inclinación usando DimXpert.

Además, esta forma de perforar puede funcionar más rápido y reducir el rechazo y el retrabajo, ya que solo es necesario girar la mesa en ciertos grados para taladrar el siguiente agujero una vez que el diámetro del círculo de paso está bloqueado. No tiene que mover la broca en absoluto. Por el contrario, para mecanizar de acuerdo con las cotas lineales que se muestran en la Figura 4, deberá ajustar las coordenadas x e y de la broca para cada instancia del taladro.

Otro caso es proporcionar información clave para la inspección. Tomamos de nuevo las cotas del croquis en la Figura 4 como un ejemplo. Localizamos los agujeros de la contra-perforación, pero no le dijimos al inspector el grosor de la pared, o la distancia desde el agujero más grande al diámetro exterior, si el grosor se convierte una preocupación. Por lo tanto, es posible que se quiera agregar una anotación DimXpert para indicar el espesor de la pared como aparece en la Figura 7.

Ten en cuenta que puede ajustar las condiciones de arco en el administrador de propiedades para recuperar la distancia mínima entre el cilindro exterior y el cilindro del taladro.



                                          Figura 7. Ajuste las condiciones del arco para recuperar un espesor de la pared con DimXpert.

De la misma manera, en el contexto de un proceso de fabricación, debido a la falta de reconocimiento de operaciones 3D, las cotas de los croquis no admiten definiciones geométricas de acotación y tolerancia (GD & T) como operaciones de referencia, objetivos de referencia o marcos de control de operaciones, ni admiten acabados superficiales o símbolos de soldadura. Estas definiciones se transmiten mejor en modelos 3D para transmitir instrucciones y requisitos de forma inequívoca. Después de todo, las operaciones 3D dependen de múltiples modificaciones y mejoras después de que se definan los croquis. Por lo tanto, los croquis iniciales pueden no ser exactos o procesables por más tiempo para fabricación e inspección.


3. Las cotas del esquema no pueden funcionar de manera eficiente las automatizaciones de fabricación

En anteriores artículos, explicamos las 5 razones principales para usar MBD . En mi opinión, el beneficio más significativo de MBD proviene de las automatizaciones de fabricación, no de las evoluciones de planos en 2D. Por ejemplo, en base a las anotaciones 3D basadas en funciones inteligentes, las aplicaciones de software de mecanizado e inspección, como la fabricación asistida por ordenador (CAM) o las máquinas de medición por coordenadas (CMM), pueden tomar decisiones automáticas y reducir el tiempo de programación de horas a minutos. La Figura 8 muestra un ejemplo de la programación CMM automatizada y un mapa de calor de calidad por anotaciones 3D GD & T.


                             Figura 8. Programación automatizada de CMM y un mapa de calor de calidad por anotaciones 3D GD & T.

Este tipo de automatizaciones depende de la notoriedad de la característica, por lo que las cotas del croquis pueden quedar cortas. Sin embargo, en el futuro, SOLIDWORKS puede proporcionar la capacidad de convertir anotaciones de croquis en anotaciones basadas en funciones inteligentes cuando ciertos croquis son lo suficientemente representativos de las operaciones 3D. Sin embargo, para las características complejas que se han transformado en croquis básicos, las cotas del croquis pueden no llevar a acciones significativas que valgan la pena.

Para obtener más información acerca de cómo SOLIDWORKS MBD puede ayudarte a implementar tus empresas basadas en modelos, visita la página del producto .


Artículo oficial de Oboe Wu para Engineers Rule

OboeWu
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¿Con qué tipo de juguetes jugará tu hijo durante las próximas vacaciones escolares? Lo más probable es que sean grandes, brillantes y muy divertidos. ¿Pero cuál es el futuro de los juguetes para niños?, ¿La creciente digitalización del tiempo de juego ayuda o dificulta el desarrollo infantil?

Desde Ken Dolls a la codificación de un ordenador …

Los juguetes para niños han recorrido un largo camino desde Slinkys, Magic 8 Balls y Ken Dolls. Esto puede despertar la nostalgia que hay en ti. Pero la realidad es que estamos en la era de los juguetes integrados digitalmente, estos guían el aprendizaje y ayudan a los niños a adquirir habilidades que, hasta hace poco, eran exclusividad de los ingenieros de software.

Los juguetes y juegos que fomentan el desarrollo de las habilidades de codificación son muy populares, y muchos, como Code-a-Pillar de Fisher-Price, están dirigidos a niños pequeños. Luego, está el conjunto de actividades del ratón robot de Learning Resources , que promete involucrar a los niños con el aprendizaje de STEM a través de explorar conceptos de codificación y programación. ¿Y el Kano Computer Kit ? Invita a niños de hasta seis años a construir un ordenador y luego comienza a codificar aplicaciones, música y arte.

Está muy lejos de Play-Doh y My Little Pony.


Integración digital

Muchos juguetes y juegos ahora se integran con tecnología digital como teléfonos inteligentes y tabletas. Estos juguetes combinan los mundos físico y digital para guiar el aprendizaje en nuevas formas interesantes.

Con Osmo por ejemplo, configura su tableta en la base provista y sujeta un pequeño reflector sobre la cámara. Esto, permite que la aplicación “ver” lo que hacen los niños con las piezas físicas del juego. En este juego se pretendía mejorar la destreza, la coordinación mano-ojo y la conciencia espacial, ya que, los niños deben usar los bloques físicos que tienen delante para que coincidan con la forma que ven en la pantalla. Una vez que tienen éxito, el juego pasa a la siguiente forma.

El juego de mesa Beasts of Balance, mientras tanto, los jugadores construyen torres de piezas físicas de animales, que cobran vida en la pantalla a través de un mundo de fantasía en la aplicación. Incluso Lego está listo, con una extensión de aplicación que agrega funcionalidad y movimiento a sus productos físicos.

Cuando se trata de jugar, las líneas entre los mundos digital y físico nunca ha sido más confuso.

“Jugar es el comienzo del conocimiento”

La integración digital está aquí para quedarse. El analista de mercado británico Juniper Research ha pronosticado que las ventas de juguetes inteligentes alcanzarán los $ 15.5 mil millones en hardware y contenido de aplicaciones para 2022, frente a los $ 4.9 mil millones estimados en 2017. ¿Pero, la creciente superioridad de juguetes inteligentes sofisticados es algo bueno o malo?

El político estadounidense George Dorsey dijo una vez que el “juego es el comienzo del conocimiento”. Pero al guiar el aprendizaje de manera tan prescriptiva, ¿existe el peligro de que los juguetes inteligentes puedan acabar con la imaginación de un niño? ¿La naturaleza orientada a los resultados y orientada a los efectos de algunos juguetes inteligentes conectados es demasiado dogmática?

En una entrevista con The Guardian en 2016 , la psicóloga de la Universidad de Yale Dorothy Singer, experta en juegos imaginativos, explicó cómo encontró algunos juguetes conectados “muy molestos”. “Si a un niño se le da un peluche, puede usar su imaginación para hablar con él, darle un nombre y usar una voz para ello”. Si el juguete ya viene con una voz y personalidad, hay menos espacio para que un niño sea creativo e invente la historia por sí mismo. Le quita la contribución del niño “.

También hay preocupaciones obvias de privacidad de datos con los juguetes conectados. Especialmente con juguetes inteligentes que “escuchan” y “responden” al lenguaje hablado de los niños.

El equilibrio es mejor

Los juguetes claramente inteligentes son una ayuda de aprendizaje invaluable. Aquellos que tienen un elemento de construcción o codificación pueden hacer mucho para lograr que las mentes jóvenes se involucren con las materias STEM. Sin embargo, eso no debe ser en deterioro de dejar que las pequeñas imaginaciones hagan lo que mejor saben hacer. La imaginación fomenta la creatividad y no puede ser sofocada por la sobreexposición a juguetes que también se enfocan en los resultados. A pesar de lo espectaculares que pueden ser los juguetes inteligentes, la forma más inteligente de jugar es, probablemente, tener un equilibrio entre diferentes tipos de juguetes apropiados para la edad y diferentes tipos de aprendizaje.

En cuanto a la creación de los ingenieros del mañana, el autor y fabricante de juguetes Roger von Oech no podría haberlo dicho mejor cuando dijo: “la necesidad puede ser la madre de la invención, pero el juego es ciertamente el padre”.

Artículo original del Blog de SOLIDWORKS

SW-UK
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¿Qué tipo de coche conduciremos en 10 años? ¿Será Autónomo? ¿Eléctrico? ¿Funcionará con pilas de combustible? ¿Levitará?



Quién sabe lo que nos depara el futuro… En esta cuestión es donde entra en juego SOLIDWORKS. Las herramientas de optimización de SOLIDWORKS impulsan la mejora continua, permitiéndonos encontrar soluciones que hagan los productos más fuertes, ligeros, rápidos y baratos.

¿Qué se puede mejorar con las herramientas de SOLIDWORKS? La respuesta es sorprendente y amplia: Masa, volumen, centro de masa, dimensiones, material, superficie, fuerza, temperatura, frecuencias, presión, velocidad, aceleración, caída de presión, caudal, costes, estrés, esfuerzo,factor de seguridad… ¡Y mucho más!



Por ejemplo, supongamos que estamos diseñando un aerogenerador y queremos minimizar la masa para ahorrar costes pero seguir cumpliendo los requisitos de seguridad en el diseño. Para ello, debemos determinar la combinación óptima de altura de torre y longitud de hoja sujeta a estándares de diseño donde la torre puede soportar vientos sostenidos de 80 millas por hora y un factor de seguridad de 2X. SOLIDWORKS puede lograr esto.

Primero, configuramos un análisis de fluidos usando SOLIDWORKS FLOW SIMULATION para aplicar la carga  de 80 millas por hora. A continuación, importamos los cálculos que hemos realizado con Flow Simulation a SOLIDWORKS Simulation para resolver el factor de seguridad y deformación de las aspas. Luego, usando la Optimización Paramétrica, SOLIDWORKS cicla a través de un número ilimitado de escenarios para resolver la combinación óptima de altura de torre y longitud de hoja, asignando los límites. Con esta capacidad, los diseñadores realizan en minutos lo que de otro modo llevaría días.

Y lo mejor de todo, la Optimización Paramétrica está incluida en todas las licencias de SOLIDWORKS, Flow Simulation y algunas licencias de Simulation. Para ver cómo configuramos el ejemplo del aerogenerador o para conocer más técnicas de optimización, mira el siguiente video:


Un artículo original de Main Doan para The SOLIDWORKS Blog.

maindoan
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SIMULIA Simulation Engineer: Prueba un nuevo flujo de trabajo para los usuarios de SOLIDWORKS

Para aquellos usuarios de SOLIDWORKS que estén interesados en capacidades de simulación no-lineal adicionales, les animamos a unirse al programa beta de SIMULIA Simulation Engineer. Por primera vez, se está trabajando en unir la experimentada tecnología SIMULIA Abaqus con SOLIDWORKS Simulation en un nuevo producto llamado SIMULIA Simulation Engineer y estamos interesados en el feedback de los usuarios.

¿Qué es SIMULIA Simulation Engineer?

SIMULIA Simulation Engineer es una nueva solución de software de análisis estructural (FEA) que integra el flujo de trabajo de las soluciones SOLIDWORKS con la tecnología Abaqus en la plataforma 3DEXPERIENCE basada en la nube. Con el nuevo conector de simulación, SIMULIA Simulation Engineer se busca ofrecer un flujo de trabajo único, sencillo y sin fisuras para que los usuarios de SOLIDWORKS Simulation amplíen y reutilicen sus simulaciones existentes con una solución avanzada y escalable.

¿Cuáles son los beneficios?

El add-in de SOLIDWORKS (el conector de simulación) transferirá su geometría y configuración de la simulación de SOLIDWORKS (material, cargas, condiciones de límite, definición de malla…) directamente  para que funcione con Abaqus. Esto limitará la necesidad de redefinir lo que ya se ha hecho previamente en SOLIDWORKS Simulation. Una vez en la nube, usted tendrá acceso al solucionador de Abaqus/Standard y sus características avanzadas de simulación como; “General Contact”, mayor número de tipos de elementos a elegir, mallado avanzado usando elementos cuádruples o hexadecimales, y soluciones de confianza para no linealidades combinadas como el contacto con materiales no lineales y grandes deformaciones. También puede aprovechar más memoria y escalamiento multi-core con Abaqus y tener la opción de ejecutar en nube.


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¿Está disponible actualmente? ¿Cómo lo pruebo?

Actualmente está disponible en una versión beta-piloto con el plan de comercializar en la primera mitad de 2018. Estaremos encantados de que pueda probarlo si cree que SIMULIA Simulation Engineer puede ser útil para tu trabajo. Pruébalo durante de 90 días y pondremos a tu disposición SIMULIA Simulation Engineer para un máximo de tres usuarios, incluyendo formación introductoria gratuita y soporte técnico.

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¿Cómo puedes unirte al programa beta de Lighthouse?

Haz clic aquí para unirte al programa beta de SIMULIA Simulation Engineer.

Puedes ponerte en contacto con nosotros directamente si tiene alguna duda.

Un artículo original Nicolas Tillet para The SOLIDWORKS Blog.

Nicolas Tillet
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