Incorporación de nuevos sistemas CAD/CAM/CAE

En el marco de un convenio con la empresa X-Plan S.R.L., la UTN ha incorporado los sistemas I-deas NX Series, Unigraphics NX y Solid Edge V14 en todas sus Facultades. Se trata de sistemas CAD/CAM/CAE que ponen a disposición de las cátedras las herramientas computacionales más modernas en materia de diseño mecánico. Parte de los conceptos vertidos en esta nota han sido tomados de un artículo escrito por el Prof. Claudio Lázaro, docente del INSPT (Instituto Nacional Superior del Profesorado Técnico)

Todos los sistemas incorporados pertenecen a la empresa EDS UG PLM Solutions, la cual se ha fusionado con las compañías SDRC (I-DEAS) y Unigraphics Solutions (UG y Solid Edge). EDS PLM Solutions es una de las compañías líderes en el desarrollo de software y servicios a nivel mundial, cuya tecnología está destinada a ayudar a las industrias a optimizar el ciclo de vida de sus productos y a introducir productos innovadores en el mercado. EDS establece esta tradición suministrando soluciones de desarrollo a la industria durante los últimos 25 años (http://www.eds.com).

Los sistemas I-deas NX Series y Unigraphics NX son ampliamente utilizados en compañías de alcance mundial, como Ford, General Motors, Fiat, Mazda, Nissan, entre muchas otras, como solución integrada para el desarrollo de sus productos.

X-Plan, la empresa proveedora en Argentina, es una empresa de ingeniería dedicada a la comercialización e implementación de sistemas CAD-CAM-CAE y PDM desde 1989.

La tecnología CAD/CAM/CAE

El vertiginoso proceso de innovación tecnológica que sucede en la actualidad, junto a la fuerte competencia entre las empresas, son las causas principales del aumento de exigencias de los mercados, donde los fabricantes deben presentar productos cada vez más adecuados a las necesidades del cliente. Esto conduce a la reducción de la serie y el aumento de modelos y variantes de productos que cada empresa ofrece a sus potenciales clientes. Todo ello ha traído aparejado el replanteo de los métodos y tecnologías utilizadas en el Diseño de Producto y los Procesos de Manufactura.

La automatización de los métodos de fabricación es un hecho hoy en día. Cada vez más las empresas computarizan sus procesos como consecuencia de una necesidad ineludible.
Existe todavía hoy la creencia errónea de que automatizar el diseño consiste simplemente en reducir el tiempo empleado en obtener planos y especificaciones de fabricación, gracias a la utilización de una serie de aplicaciones informáticas.

El aprovechamiento de las posibilidades de un sistema CAD/CAE/CAM implica un cambio radical de filosofía, un replanteamiento de la forma de trabajo que exige un esfuerzo de cambio de mentalidad y de metodología.

¿Qué es CAD?

El concepto de “Diseño Asistido por Computadora” (CAD – Computer Aided Design) representa el conjunto de aplicaciones informáticas que permiten a un diseñador “definir” el producto a fabricar.

A continuación se enumeran algunas de las características de las aplicaciones CAD que permiten especificar y formalizar la representación inequívoca de una pieza o sistema:

• Modelado geométrico 3D: descripción analítica de la volumetría, contorno y dimensiones del objeto o sistema, incluyendo relaciones geométricas e incluso algebraicas entre los distintos componentes.
• Proyecciones bidimensionales del objeto o sistema: obtención de vistas, secciones, perspectivas, detalles, etc. automáticamente.
• Base de datos de propiedades: materiales, tolerancias dimensionales, terminaciones superficiales, tratamientos térmicos, etc.

¿Qué es CAE?

El término “Ingeniería Asistida por Computadora” (CAE – Computer Aided Engineering) engloba el conjunto de herramientas informáticas que permiten analizar y simular el comportamiento del producto diseñado.

La mayoría de ellas se presentan como módulos o extensiones de aplicaciones CAD, que incorporan:

• análisis cinemático
• análisis por el método de elementos finitos (FEM – Finite Elements Method)
• de simulación de programas CNC (Computered Numeric Control)
• de exportación de ficheros “Stl” (Estereolitografía) para máquinas de prototipado rápido.

Seguidamente se mencionan algunas de las principales aplicaciones CAE:

• Cálculo de propiedades físicas: volumen, masa, centro de gravedad, momentos de inercia, etc.
• Análisis tensional y cálculo mecánico y estructural: lineal y no lineal.
• Análisis de vibraciones.
• Simulación del proceso de inyección de un molde: análisis dinámico y térmico del fluido inyectado (inyección virtual)
• Simulación de procesos de fabricación: mecanizado, conformado de chapas metálicas, soldaduras, análisis de fijaciones (fabricación virtual)
• Simulación gráfica del funcionamiento del sistema: Cálculo de interferencias, estudios aerodinámicos, acústicos, ergonómicos, etc. (prototipado virtual)

La reducción del tiempo y del costo, el descubrimiento de fallas en el diseño lo antes posible, y la mejora de la calidad y cualidades del producto son objetivos muy importantes en el desarrollo del mismo dentro de un ambiente de competitividad industrial.

¿Qué es CAM?

El término “Fabricación Asistida por Computadora” (CAM – Computer Aided Manufacturing) agrupa las aplicaciones encargadas de traducir las especificaciones de diseño a especificaciones de producción.

Entre las posibilidades de aplicación CAM encontramos:

• Generación de programas de Control Numérico.
• Simulación de estrategias y trayectorias de herramientas para mecanizado del producto diseñado (partiendo de un modelo CAD).
• Programación de soldaduras y ensamblajes robotizados.
• Inspección asistida por computadora. (CAI – Computer Aided Inspection)
• Ensayo asistido por computadora. (CAT – Computer Aided Testing)

Principales características de los sistemas disponibles

I-deas NX Series
Consiste en un sistema high end totalmente integrado para diseño (CAD), verificación (FEA), manufactura (CAM), documentación y manejo de datos del producto (Más información: http://x-plan.com/utnxplan/software-ideas.htm )

Unigraphics NX
Consiste en un sistema high end totalmente integrado para diseño, verificación (FEA), manufactura (CAD, documentación y manejo de datos del producto (Más información: http://x-plan.com/utnxplan/software-ug.htm )

Solid Edge 14
Consiste en un sistema para modelado en 3D, compatible con I-DEAS y Unigraphics con aplicaciones para diseño, documentación, definición de conjuntos, cinemática, diseño de piezas de chapa (Más información: http://x-plan.com/utnxplan/software-se.htm )

¿Para qué incorporar estas herramientas?

El objetivo principal, más allá de capacitar a los alumnos en el uso de los sistemas, consiste en utilizar los mismos como una herramienta para resolver problemas dentro del contenido de las materias de las carreras y cursos que se dictan en las facultades.

El proyecto utnxplan está dirigido a toda la comunidad educativa de la Universidad Tecnológica Nacional, interesada en el aprendizaje de las ultimas tecnologías vigentes hoy en día en el ámbito industrial a nivel mundial.

El software Solid Edge v14 está disponible en la FRBB para ser entregado a alumnos y docentes a través de las secretaría de Asuntos Estudiantiles. Cualquier información adicional sobre este tema puede requerirse a los coordinadores del programa en la Facultad, mpiovan@frbb.utn.edu.ar o pgiron@frbb.utn.edu.ar, o ingresando al portal www.utnxplan.com.ar