El diseño generativo produce piezas en formas orgánicas optimizadas para el rendimiento y la impresión en 3D

Siemens revolucionará el desarrollo de productos con una solución de fabricación aditiva end-to-end

Redacción Interempresas29/12/2016

Siemens PLM ha anunciado una nueva solución integral para ofrecer todo el potencial de la revolución de la fabricación aditiva. La nueva solución consiste en un software de gestión de procesos, diseño integrado, simulación, fabricación digital y gestión de datos. Esta nueva oferta ayudará las empresas a aprovechar al máximo los beneficios de la tecnología de la fabricación aditiva más avanzada, también conocida como impresión en 3D. La solución integrada utilizará modelos de productos inteligentes a través de todas las fases sin la necesidad de conversión o traducción entre aplicaciones o procesos.

Siemens PLM permitirá integrar todo el proceso de fabricación de aditivos, desde el diseño automatizado orientado al rendimiento hasta la impresión 3D avanzada con una nueva solución basada en software de gestión de procesos, diseño integrado, simulación, fabricación digital y gestión de datos. Dicha solución permitirá un diseño generativo automatizado utilizando las nuevas capacidades de optimización de topología que a menudo dan como resultado formas orgánicas que resultarían difíciles de imaginar para un ingeniero de diseño, y poco práctico o casi imposible de producir con métodos de fabricación tradicionales. Esta tecnología, combinada con el nuevo software de fabricación aditiva avanzada de Siemens, podría permitir a las empresas remodelar cualquier cosa obteniendo un rendimiento optimizado a un coste reducido. Además, la capacidad de imprimir en 3D una pieza optimizada podría reducir el número de piezas en conjunto, disminuyendo de este modo el peso y aumentando la resistencia. Como resultado, las industrias como la automoción, la aeroespacial y la de dispositivos médicos podrían incorporar un importante valor añadido.

“Siemens PLM Software está impulsando la fabricación aditiva a través del desarrollo de soluciones para ayudar a crear una geometría optimizada funcional que sería inconcebible si estuviera basada en métodos de diseño y fabricación convencionales”, explica Ken Versprille, consultor ejecutivo de CIMdata. “Los anteriores desafíos de diseño y fabricación ahora son asumibles con estas nuevas tecnologías de software y de producción. Siemens PLM Software tiene una visión clara de cómo la tecnología encaja de extremo a extremo (end-to-end) y está poniendo en práctica su visión para mejorar la industria”.

La capacidad de ‘remoldear todo’ podría reducir los costes, aumentar el rendimiento del producto y afectar drásticamente los productos en muchas industrias.

Los ingenieros de diseño están formados para crear las piezas con tecnologías tradicionales de producción, lo cual puede limitar la creatividad y la innovación. Hoy en día las piezas de producción o son selladas o bien moldeadas, fundidas o mecanizadas. Al proporcionar a los ingenieros y a los diseñadores una forma completamente nueva de diseñar y fabricar piezas, Siemens les está ayudando a re-imaginar la nueva generación de productos. Las empresas pueden crear diseños únicos y con mejor rendimiento con un aumento significativo del ratio resistencia/peso, y aplicar la tecnología de simulación avanzada integrada para predecir el rendimiento del diseño. Esta nueva tecnología ayudará a aumentar la innovación en el diseño. “Para que la fabricación aditiva sea un auténtico proceso producción industrial, los fabricantes necesitan tener una integración digital sin fisuras a través del diseño, la producción y la automatización, incluyendo el control y seguimiento del rendimiento de maquinaria”, afirma Joachim Hoedtke, CEO de Hoedtke GmbH & Co. KG, empresa cliente de Siemens e innovadora en la fabricación aditiva. “Siemens está reuniendo múltiples herramientas de software con nuevas tecnologías especializadas en la fabricación de aditivos para ayudar las empresas a lograr ese objetivo”.

Con la solución propuesta se utilizarán modelos inteligentes de producto, desde el diseño hasta la simulación pasando por la producción, sin necesidad de traducción de datos.

La nueva solución de fabricación aditiva incluirá el software NX de Siemens: una solución integrada de diseño, fabricación e ingeniería (CAD/CAM/CAE), el portfolio Simcenter recientemente anunciado: un potente conjunto de soluciones de software de simulaciones y de prueba, Teamcenter software: el sistema de gestión de ciclo de vida digital más utilizado en todo el mundo, y SIMATIC WinCC: dos elementos del portfolio de Gestión de fabricación de Operaciones de Siemens para la automatización de la producción y la fabricación.

Dos de estas tecnologías están incluidas en la solución que permite automatizar el diseño generativo, el Modelado Convergente y la optimización de la topología. El Modelado Convergente, anunciado en la última versión de NX, es la primera tecnología de su categoría. Esto ayudará a los ingenieros a optimizar el diseño de piezas para la impresión en 3D, acelerar el proceso de diseño en general y proporcionar funciones de escaneo-a-impresión, lo que hace que la ingeniería inversa sea más eficiente. Es un nuevo paradigma de modelado que simplifica drásticamente la capacidad de trabajar con la geometría de combinación de facetas, superficies y sólidos, sin la necesidad de la conversión de datos que consume mucho tiempo. La topología optimizada es otra nueva tecnología que ayudará a los analistas a automatizar el proceso iterativo para el diseño y optimización de piezas de rendimiento multifísico, incluyendo la vibración, la dinámica de fluidos y la transferencia de calor.

La capacidad de imprimir en 3D una pieza optimizada podría reducir el número de piezas en conjunto, disminuyendo de este modo el peso y aumentando la resistencia, un importante valor añadido para industrias como la automoción, la aeroespacial y la de dispositivos médicos.

Adicionalmente de estas nuevas tecnologías, Siemens también está introduciendo una nueva solución para la preparación de la impresión en 3D tanto para metal como para piezas de plástico que utilizaran los mismos modelos de producto inteligentes, desde la fase de diseño y simulación para ayudar a automatizar los cambios de diseño y agilizar todo el proceso. La nueva solución ayuda a los operadores en la preparación de piezas para la impresión en fusión de lecho de polvo y multi jet. Para las piezas metálicas impresas en 3D, NX ofrece la preparación del modelo para la deposición de metal por láser y la programación NC. Esto incluye la simulación para máquinas herramientas de aditivos híbridos, donde la deposición de metales se incorpora con métodos sustractivos en un único entorno de máquina herramienta. Para los materiales extruidos como los plásticos o la fibra de carbono reforzada con nylon, se ha desarrollado una tecnología de modelado robótico de múltiples ejes para la deposición fundida (FDM), que está siendo testeado. Después de la impresión de las piezas, se utiliza el mismo sistema integrado NX para las operaciones de post-impresión NC, tal como la programación intuitiva de eliminación de las estructuras de soporte, mecanización de superficies de precisión y otras operaciones de procesamiento y de control. “Esto tan sólo es el principio de una nueva generación de capacidades de fabricación, y Siemens se centra en ofrecer una tecnología de software para apoyar un proceso optimizado end-to-end con herramientas como el Modelado Convergente, la optimización de la topología y la preparación de la impresión 3D que se desarrolla especialmente para industrializar la fabricación aditiva”, explica Tony Hemmelgarn, presidente y CEO de Siemens PLM Software. “Siemens sigue invirtiendo en la innovación y trabaja con socios tecnológicos para desarrollar nuevas soluciones que impulsen los avances en las capacidades de fabricación aditiva para que la impresión de las piezas de producción en 3D se haga realidad”.