Diseño e ingeniería

La ingeniería de diseño es un proceso creativo y colaborativo para resolver problemas, que transforma los diseños conceptuales en productos tangibles. Esto requiere conocimientos y experiencia especializados para garantizar que el producto final cumpla las expectativas del cliente, cumpla con su objetivo previsto y pueda fabricarse de manera rentable.

Entre los ejemplos de ingeniería de diseño se incluyen la construcción de edificios e infraestructuras civiles, el diseño de equipos industriales y el diseño de productos de consumo (inglés), así como la manufactura y el procesamiento de materiales. Entre los puestos de trabajo de ingeniería de diseño se pueden incluir diseñadores industriales, ingenieros mecánicos, eléctricos o electrónicos, especialistas en simulación, diseñadores de CAD y dibujantes de CAD.

Un ingeniero de diseño utiliza principios matemáticos, física de ingeniería, conocimientos del sector y software especializado para abordar problemas y desarrollar una idea desde su etapa conceptual hasta un diseño detallado. El diseño detallado debe cumplir los requisitos y entregarse de forma rentable y se comunica a las partes interesadas, como manufactura y adquisiciones, mediante un modelo de diseño asistido por computadora (CAD), dibujos técnicos, una lista de materiales y una especificación. El proceso de desarrollo del diseño de ingeniería es colaborativo y puede incluir múltiples disciplinas, como diseño industrial, ingeniería mecánica, eléctrica y electrónica, e incluye también comentarios de clientes, proveedores, manufactura y gestión del proyecto.

La ingeniería de diseño es fundamental para que las empresas de desarrollo de productos tengan éxito. El objetivo del desarrollo del diseño es imaginar y acordar una solución de producto que beneficie tanto a los clientes como al negocio. El desarrollo del diseño se ve limitado por el presupuesto, la capacidad de ingeniería y el tiempo de puesta en el mercado. El proceso de ingeniería de diseño es iterativo y cíclico, con ideas que pasan por múltiples rondas de prototipos, pruebas, evaluación y revisión hasta que el diseño final se considera lo suficientemente óptimo y confiable para la producción. El proceso de ingeniería de diseño comienza definiendo el problema y luego haciendo una lluvia de ideas con posibles soluciones antes de crear prototipos, probarlos, recopilar comentarios y evaluar si la definición del problema se puede refinar aún más, y si se deben rechazar o aceptar las soluciones propuestas, o si las soluciones se pueden mejorar con otro ciclo de desarrollo.

Las aplicaciones de software de diseño e ingeniería facilitan el desarrollo de productos mediante la automatización de tareas y la gestión de datos. Entre los ejemplos de software para diseño de ingeniería se incluyen gestión de datos de productos (PDM) (inglés), gestión del ciclo de vida de los productos, diseño asistido por computadora (CAD) e ingeniería asistida por computadora (CAE) (inglés).

El software de CAD tiene como finalidad crear un modelo 3D virtual de un producto o diseño de máquina, junto con sus datos asociados, como dibujos técnicos y listas de materiales. Los ingenieros de diseño utilizan un modelo CAD como base para la ingeniería asistida por computadora (CAE), que se utiliza para evaluar si la solución propuesta cumple con el objetivo previsto. El software de simulación CAE para diseño de ingeniería incluye análisis de elementos finitos (CEF) y dinámica de fluidos computacional (CFD). El software de CAD se utiliza para diseñar casi todo lo que ves a tu alrededor, desde carreteras, puentes, edificios, coches y aviones, hasta ropa, los productos que usas a diario, el procesamiento de alimentos y agua y la generación de energía.

Las empresas que fabrican bienes industriales y de consumo sienten la presión de proporcionar soluciones innovadoras para satisfacer las demandas de los clientes (inglés) y llevarlas al mercado antes que la competencia. La clave para un desarrollo de productos exitoso reside en la ingeniería de diseño, que garantiza que los productos no solo satisfagan las necesidades del cliente, sino que también generen beneficios para el negocio. Las decisiones tomadas durante el desarrollo del producto pueden afectar la calidad, los componentes, los materiales, los procesos de manufactura y la facilidad de uso del producto durante su ciclo de vida. El software de ingeniería de diseño, como el diseño asistido por computadora (CAD) y la ingeniería asistida por computadora (CAE), beneficia a las empresas y a los profesionales al automatizar los procesos de diseño y gestionar la información de los datos, lo que permite a los diseñadores e ingenieros tomar decisiones oportunas y eficaces que aumentan el éxito del producto, ayudan a la eficiencia operativa y mejoran el tiempo de puesta en el mercado.

El software de diseño e ingeniería ayuda a los equipos de desarrollo de productos mediante la automatización de los procesos y la gestión de la información de datos para reducir el tiempo total de desarrollo del diseño, al tiempo que se mantiene la calidad del proceso. Entre las características y funciones principales del software de CAD para ingeniería de diseño se incluyen:

• Modelado 3D de piezas y ensamblajes para conceptualizar las dimensiones físicas y las relaciones espaciales del diseño.
• Conjuntos de funciones especializadas con bibliotecas CAD asociadas para automatizar elementos de diseño mecánico y eléctrico, como ejes y engranajes, conexiones por perno, chapa de metal, soldaduras, estructuras, conductos de tuberías y arneses de cables eléctricos.
• Funcionalidad para crear dibujos técnicos 2D o anotaciones basadas en modelos 3D para comunicar información precisa a manufactura, incluidos materiales, acabados, técnicas de manufactura, dimensiones y tolerancias.
• Herramientas de presentación y renderización para crear imágenes fotorrealistas y animaciones del diseño para comunicar instrucciones de ensamblaje o para materiales de ventas y marketing.
• Funciones de simulación para calcular la tensión, la vibración o el flujo de fluidos (inglés), o herramientas de diseño generativo para automatizar el diseño de componentes en función de las condiciones de carga.
• La función de gestión de listas de materiales permite crear automáticamente una lista de los componentes que se van a adquirir o fabricar, así como facilitar la compra en lotes de materias primas.
• Funciones de software para automatizar tareas de manufactura posteriores, como anidamiento de componentes en los materiales de stock (inglés), o manufactura asistida por computadora (CAM), incluidas la impresión 3D (manufactura por adición) y el mecanizado de control numérico computarizado (CNC) (manufactura por sustracción).
• La funcionalidad de gestión de procesos y datos CAD facilita la ingeniería simultánea, el seguimiento de tareas, la auditoría de información de revisiones de diseño y la gestión de solicitudes de cambios de ingeniería.

Autodesk proporciona a los innovadores tecnología de diseño y creación para el diseño y la ingeniería de productos, lo que les permite a los clientes trabajar con fluidez entre proyectos, disciplinas e industrias. El software de Autodesk para diseño e ingeniería incluye la Product Design & Manufacturing Collection, que contiene lo siguiente:

• Autodesk Inventor Herramientas profesionales de diseño e ingeniería de productos para diseño, simulación, visualización y documentación 3D de mecánica.
  • Inventor Nastran Software con CAD integrado para la simulación térmica, de tensión no lineal, de vibración y de fatiga.
  • Inventor Tolerance Analysis Software de análisis de acumulación de tolerancia para evaluar el impacto de la variación de las dimensiones.
  • Inventor Nesting Software de anidamiento de formas verdaderas para Inventor que permite optimizar el rendimiento del material no procesado.
  • Inventor CAM Solución de CAD/CAM integrada de 2,5 a 5 ejes para Inventor.
• Vault Software de administración de datos de productos para administrar archivos de diseño.
• AutoCAD Software de CAD 2D y 3D con conjuntos de herramientas específicos de cada industria.
• Factory Design Utilities Software de diseño de fábricas para planificar, diseñar e instalar un diseño de producción eficiente.
• Navisworks Manage Software de revisión de diseños a gran escala con detección de conflictos y planificación.
• ReCap Pro Software y servicios de captura de la realidad y exploración 3D.
• 3Ds Max Software de renderización y animación 3D para la visualización de diseños.
• Fusion 360 Software de CAD, CAM y CAE basado en la nube para el diseño y la manufactura de productos.
• Fusion 360 Manage con Upchain PLM y PDM en la nube que conecta fácilmente datos, personas y procesos.
• Design Review El software Design Review es un visor de archivos CAD, que te permite ver, marcar e imprimir de forma gratuita archivos 2D y 3D, además de realizar un seguimiento de los cambios, sin necesidad de tener el software en que se realizó el diseño original.

Las aplicaciones de software de diseño e ingeniería ayudan al desarrollo de productos mediante la automatización de tareas y la gestión de datos. Los datos generados en la ingeniería de diseño desempeñan un papel fundamental en las actividades posteriores del ciclo de vida del producto, como la adquisición, la manufactura, la puesta en servicio y el soporte. Es importante que los datos creados por las aplicaciones de software de diseño e ingeniería se integren perfectamente con otros sistemas empresariales.

Las aplicaciones de software de diseño e ingeniería, como el diseño asistido por computadora (CAD) y la ingeniería asistida por computadora (CAE), se integran con el software de gestión de datos de productos (PDM) para administrar y controlar el acceso a los archivos, para garantizar que las personas adecuadas dispongan de los datos necesarios en el momento correcto. El software PDM funciona junto con el software de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) para gestionar los procesos de diseño e ingeniería, como la introducción de nuevos productos (NPI), la gestión de listas de materiales y el control de calidad. El software CAD también se integra con el software de manufactura asistida por computadora (CAM), que utiliza datos CAD 2D y 3D para crear trayectorias de herramientas de control numérico por computadora (CNC) o patrones de corte para impresión 3D. La integración de CAD y CAM con sistemas de ejecución de manufactura (MES) (inglés) permite un monitoreo, seguimiento y control eficientes de los procesos de manufactura. Para propagar los datos de diseño de productos al lugar en que se necesitan en la empresa, las aplicaciones de software de diseño e ingeniería se integran con los sistemas empresariales, como las aplicaciones de software de planificación de necesidades de materiales (MRP) o de planificación de recursos empresariales (ERP).