Siemens apoya al fabricante de automóviles Chery Automóvil en la internacionalización

Producto: Teamcenter
Industria: Automotriz y Transporte

Teamcenter y Tecnomatix permiten a Chery aumentar la eficiencia y mejorar la calidad en investigación y desarrollo.

Fundada el 8 de enero de 1997, Chery Automobile Co., Ltd. (Chery) es uno de los principales fabricantes de marcas de automóviles autónomos en China, creciendo a través de innovaciones independientes después de la reforma y apertura del mercado en China. En los últimos 20 años, Chery ha construido una serie de marcas de renombre como Arrizo, Tiggo, QQ y Fulwin, y ha exportado productos a más de 80 países y regiones, convirtiéndose así en un faro de innovación independiente. Además, Chery también posee marcas internacionales como Qoros, Jaguar y Land Rover a través de dos empresas conjuntas afiliadas. Hasta ahora, Chery ha logrado ventas acumuladas de más de seis millones de unidades, lo que convierte a la compañía en el primer fabricante de vehículos de pasajeros en China en superar esa cifra, que incluye exportaciones acumuladas de más de 1,25 millones de unidades. Chery ha liderado las exportaciones de vehículos de pasajeros chinos durante 14 años consecutivos. Desde su fundación, Chery ha dado gran importancia a la exploración de los mercados internacionales y nacionales y ha implementado activamente la estrategia de “salir”, convirtiéndose así en el primer fabricante de automóviles de China en exportar vehículos, derribos completos (CKDs), motores, tecnologías de fabricación de automóviles y equipos a países extranjeros. Chery ha construido 14 bases de fabricación en Wuhu, Dalian, Ordos y Changshu en China, así como en países extranjeros como Brasil, Irán, Venezuela y Rusia. En la evaluación de “Top 20 in Chinese Enterprises’ Overseas Performance Survey” organizada por el China International Publishing Group bajo la dirección de la Oficina de Información del Consejo de Estado de la República Popular China, Chery fue honrada como la “Empresa China con el mejor desempeño en el extranjero” tanto en 2015 como en 2016, y fue clasificada como el jugador número uno en la industria de fabricación de equipos durante dos años consecutivos. 

Impulsado por la innovación

La “innovación independiente” es el núcleo de la estrategia de desarrollo de Chery. Desde la fundación de Chery, la compañía se ha adherido a la innovación independiente y se ha esforzado por convertirse en una empresa orientada a la tecnología, invirtiendo del cinco al diez por ciento de su facturación anual en el desarrollo de nuevos productos. Basado en el sistema de desarrollo en forma de V, Chery ha formado un diseño colaborativo de investigación y desarrollo (I+D) de imagen más amplia que integra los talentos y procesos de desarrollo de Qoros, Jaguar y Land Rover, y un sistema completo de I+D que integra el desarrollo, la fabricación de pruebas y las pruebas de vehículos, sistemas de propulsión y piezas clave, centrado en el Instituto de Ingeniería e Investigación Automotriz en Wuhu y alimentado por Chery Technical Center Shanghai.

A través de la innovación independiente, Chery ha logrado avances en una variedad de tecnologías centrales, como la sincronización de válvula variable dual (DVVT), la inyección directa de gasolina turboalimentada (TGDI), la transmisión continuamente variable (CVT), la nueva energía y la tecnología inteligente que impulsan la actualización técnica de todas las series. A finales de 2016, Chery había solicitado 14.316 patentes y ganado 9.155. Como el mayor exportador de vehículos de pasajeros de China, Chery compite activamente en el mercado internacional y trata de mantenerse al día con los estándares internacionales de diseño, desarrollo y fabricación de productos para lograr la paridad con las marcas de clase mundial. La compañía ha observado a lo largo de los años que en el curso del desarrollo de tecnologías avanzadas, los fabricantes de automóviles chinos necesitan socios confiables a largo plazo como Siemens Digital Industries Software, un especialista en soluciones de software de gestión del ciclo de vida del producto (PLM).

Fuerte alianza

La asociación entre Chery Automobile y Siemens Digital Industries Software comenzó en 2003. Con el uso de NX™ soft-ware, Chery fue capaz de realizar un diseño de producto digital avanzado. Además, el equipo de I+D utilizó soluciones NX para realizar simulación virtual y verificación de prototipos digitales. Este enfoque mejoró la eficiencia y la calidad del diseño al tiempo que redujo los costos de inspección. A lo largo de los años de cooperación entre Chery y Siemens Digital Industries Software, Chery incluso ha establecido su propia compañía de tecnología de la información para promover la digitalización del ciclo de vida del producto y la informatización en toda la industria. Aquí, las funciones de PLM y otras soluciones se planifican, implementan y promueven. El equipo de implementación de PLM incluye ingenieros, científicos informáticos y expertos en software de Siemens Digital Industries.

Teamcenter promueve la colaboración en I+D

Para apoyar aún más el enfoque integrado de gestión de I+D de Chery, la compañía seleccionó e implementó el software Teamcenter® para la gestión del ciclo de vida digital tras la implementación exitosa de NX. Como resultado, Chery estandarizó su proceso de I+D y ahora gestiona de forma centralizada todos los proyectos de desarrollo, personal y datos. El director del proyecto PLM en Chery dice: “Teamcenter nos ha ayudado a reutilizar el conocimiento del diseño y a mejorar la colaboración del equipo de diseño. La gestión de la configuración de productos y los cambios de ingeniería se han vuelto más eficientes y precisos gracias a la estricta gestión de proyectos y al flujo de datos fiable”. “Con Teamcenter, pudimos identificar muchos puntos que tenían que mejorarse”, dice un ingeniero del equipo de proyecto plm de Chery. “El sistema PLM admite la colaboración en el diseño y permite el intercambio de información sobre el diseño, la coherencia de los datos y la reutilización de los conocimientos y datos del diseño. En términos de cambios de diseño, descubrimos los primeros problemas de desarrollo y pudimos reducir los cambios de ingeniería y los tiempos de implementación. Además, el sistema PLM ha permitido una mayor colaboración entre los centros de investigación y desarrollo. Esto elimina los problemas típicos entre naciones y regiones, como la ineficiencia, la inexactitud y la mala comunicación, e impulsa el desarrollo del negocio”.

Teamcenter apoya a Chery en la realización de la gestión estandarizada de su proceso de desarrollo de productos. Desde la implementación, la compañía administra las reglas de codificación de productos, las plantillas de dibujo, los cambios de diseño y los modos de intercambio de datos en una plataforma central de PLM. Un proceso tan altamente estandarizado promueve la calidad del desarrollo de productos, impulsa el diseño colaborativo y promueve la comunicación y la colaboración en proyectos. Gracias a la excelente cooperación entre el equipo de proyecto de PLM de Chery y el equipo de Siemens Digital Industries Software, Teamcenter se conectó rápidamente al sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) existente, lo que permitió el intercambio de información de desarrollo de productos y gestión de recursos de fabricación. Esto llevó la gestión integral de la información de Chery a un nivel superior.

Tecnomatix apoya la mejora de la calidad de fabricación

Hoy en día, el mercado de automóviles está inundado de marcas y modelos de automóviles y la competencia es cada vez más feroz. Los productos de mala calidad no son reconocidos ni aceptados por los consumidores. Chery utiliza muchas oportunidades para la mejora de la calidad y la estabilización. Un ingeniero de la sección de control dimensional del Chery Automobile Manufacturing Engineering Institute señala: “En los últimos años, hemos iniciado una serie de procedimientos de control de calidad, como la mejora de los procesos y estándares, el control consistente de los hitos del proyecto y la adición de equipos y herramientas de prueba”. Las operaciones esenciales de calidad incluyen el dimensionamiento de las piezas del producto desde el análisis estructural hasta la selección de procesos, la verificación del diseño de productos y procesos, el pilotaje, la experimentación de vehículos, la preparación de la producción, la revisión y el control de procesos; el uso de herramientas de prueba de postproducción; y análisis de datos y retroalimentación. Con la cartera de soluciones de fabricación digital de Tecnomatix™, el equipo de ingeniería dimensional puede intervenir en la etapa de desarrollo, basado en el prototipo digital, para analizar la estructura, el posicionamiento, los procesos de ensamblaje y otros factores. Sobre la base de los resultados, el equipo puede hacer sugerencias sobre cómo se pueden optimizar las estructuras y los procesos e identificar posibilidades para mejorar la alineación del cuerpo y la calidad del producto.

La introducción de Tecnomatix ha ampliado significativamente las capacidades de análisis dimensional para el equipo de ingeniería de Chery. El método de análisis dimensional original era una fórmula de cálculo de cadena basada en datos 2D y era relativamente inexacto. Tecnomatix ofrece potentes herramientas de análisis dimensional para realizar simulaciones virtuales de procesos de fabricación y montaje, prediciendo desviaciones e identificando causas. “La sincronización de la solución Tecnomatix con la ingeniería dimensional mejora la capacidad de Chery para predecir problemas antes de la producción”, dice un ingeniero de control dimensional de Chery. “Por ejemplo, en sus análisis, han identificado problemas de posicionamiento y montaje de los faros, ahorrando así una gran cantidad de costes de modificación de herramientas y evitando retrasos en la producción. La ingeniería dimensional proporciona a los ingenieros diseño de productos, procesos, fabricación, herramientas y control de calidad utilizando una plataforma de colaboración de gestión de calidad que puede ayudar a resolver problemas, minimizar el tiempo y reducir los costos en las primeras etapas de desarrollo. La ingeniería dimensional de Chery ya está en proceso para modelos de gama alta, con planes para cubrir todos los modelos en el futuro”.

Uniendo sus manos con socios internacionales

Construir una marca internacional es el objetivo estratégico de Chery. Chery ha estado avanzando en su diseño de globalización y acelerando la transformación de la “salida” de productos, “entrando” de tecnologías y plantas, a “subiendo” de las marcas. Mientras tanto, Chery sigue profundizando la cooperación en el extranjero mediante la implementación de la estrategia de producto, la estrategia de localización y la estrategia de talento, con el fin de convertir a Chery en una marca de renombre mundial con influencia global.

Chery ha establecido casi 1.500 puntos de venta de distribución y servicio, y ha formado áreas de negocio con Irán, Brasil, Oriente Medio y América Latina en el centro, con presencia en más de 80 países y regiones de todo el mundo. Chery tiene una estrategia de internacionalización de tres pasos: antes y hasta 2013, estaba en la etapa de exploración y desarrollo de mercado; de 2014 a 2020 marca la etapa de expansión del mercado, con el objetivo de construir una marca internacional con productos y servicios de calidad a través de plantas en el extranjero y marketing en el extranjero. Después de 2020, la compañía entrará en la etapa de operación global, para construir una marca automotriz con influencia internacional utilizando productos de clase mundial y servicios más profesionales.

En el curso de la internacionalización, Chery también necesita socios con experiencia en la industria automotriz internacional. Esta es una de las principales razones para seleccionar Siemens Digital Industries Software como su socio. El director del proyecto PLM en Chery dice: “Elegimos las soluciones de Siemens Digital Industries Software porque la compañía tiene una gran experiencia en la industria automotriz internacional y el software es ampliamente utilizado tanto por los fabricantes de equipos originales como por los proveedores. El uso de Teamcenter y Tecnomatix nos permite alinear nuestro trabajo de investigación y desarrollo con los estándares internacionales. La experiencia de Siemens Digital Industries Software en la industria automotriz nos apoya en la integración de métodos y tecnologías de gestión de diseño avanzados y en la realización de nuestra estrategia de desarrollo global”.

“Las subsidiarias de Siemens y los equipos de servicio profesional de todo el mundo también desempeñan un papel especial en el establecimiento de los sitios globales de investigación y desarrollo y fabricación de Chery”, añade el director de proyectos de PLM de Chery. “El equipo de Siemens Digital Industries Software en América del Norte tiene una gran experiencia en el análisis de vehículos y, por lo tanto, es una parte indispensable del proyecto de ingeniería dimensional de Chery”.

Chery es muy optimista sobre la colaboración a largo plazo entre Chery y Siemens Digital Industries Software. “Desde la implementación del sistema PLM, Chery ha aumentado significativamente su cuota de mercado y la satisfacción del cliente ha mejorado notablemente”, dice el líder del proyecto PLM. “Actualmente, estamos trabajando junto con los expertos en la materia de Siemens Digital Industries Software en la implementación del proyecto de lista de materiales. Nuestras expectativas para este proyecto son muy altas. Después de una implementación exitosa, mejorará aún más las ventajas de mercado de Chery”.

El fabricante de maquinaria industrial Sparkonix utiliza Teamcenter Rapid Start para reducir el tiempo de diseño en un 25%

Producto: Teamcenter
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Sparkonix implementa PDM rápidamente para ayudar a los diseñadores a reducir significativamente el tiempo dedicado a la búsqueda de datos y almacenamiento

Datos de acorralamiento

Sparkonix India Private Limited (Sparkonix), que se estableció en 1968, es un fabricante y exportador líder de equipos de mecanizado de descarga eléctrica (EDM). La compañía también produce máquinas de perforación EDM de propósito especial y desintegradores de arco metálico, que se utilizan para eliminar grifos y taladros rotos. Además, la compañía diseña una gama de soluciones innovadoras en la marca y manipulación de barras de refuerzo de acero, y tecnologías de construcción.

Las máquinas Sparkonix típicamente incluyen cientos de piezas, desde piezas fabricadas y mecaniadas hasta piezas fundidas, chapa metálica, electrónica y artículos eléctricos montados directamente en ensamblajes mecánicos. Su mercado es la industria de troqueles y moldes y los operadores de EDM de máquinas de propósito especial (SPM) y taladros de propósito especial (SPD).

Sparkonix utiliza el software Solid Edge® del especialista en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) Siemens Digital Industries Software para el diseño asistido por ordenador (CAD). Sin embargo, a la empresa le resultaba difícil gestionar una cantidad de datos de diseño en rápida expansión.

“La cantidad de datos CAD estaba creciendo y necesitábamos administrarlos mejor para que no se crearan duplicados innecesarios”, dice Anand Atole, subgerente de Diseño de Sparkonix. “Poder reutilizar los datos de diseño para acelerar el trabajo era una prioridad. Además, el número de usuarios que accedeban a los datos estaba aumentando y necesitábamos el control del flujo de trabajo de los usuarios, por lo que necesitábamos una gestión de revisiones”.

Aceleración del proceso

Sparkonix se encuentra en un mercado altamente competitivo, por lo que la compañía necesitaba idear nuevos conceptos y diseños. La empresa tenía la intención de mejorar sus productos y procesos existentes sin comprometer la calidad. Lograr esto sin tener en cuenta los costos fue un gran desafío, al igual que cumplir con los plazos para las entregas de pedidos de los clientes y proporcionar actualizaciones a la comercialización sobre los cambios en los diseños.

Con estos desafíos retrasando el proceso de diseño a entrega, la compañía sabía que necesitaba una solución que le permitiera moverse significativamente más rápido, especialmente con la demanda de los clientes en continuo aumento.

Sparkonix anteriormente tenía una ubicación central para los datos, pero no se podía buscar fácilmente. Igualmente frustrante, Sparkonix no pudo reutilizar los datos. Además, era difícil evitar la creación de datos duplicados, y cualquiera podía acceder a él. Lo que Sparkonix quería era un control total de sus datos de diseño, con facilidad de acceso, la capacidad de reutilizar fácilmente los datos y una fuerte seguridad.

Optimización de los datos de diseño

Sparkonix encontró la respuesta a sus desafíos de gestión de la información en la configuración de inicio rápido del software Teamcenter® de Siemens Digital Industries Software.

“Al elegir Teamcenter Rapid Start, tenemos un repositorio central para datos de diseño con sólidas capacidades de administración”, dice Anand. “Podemos buscar en nuestra base de datos la información necesaria para usar y reutilizar piezas y ensamblajes.

“Ahora podemos gestionar de manera eficiente las revisiones de productos. Podemos controlar los derechos de acceso a los datos en función del tipo de usuario y compartir datos actualizados de forma fácil e inmediata. Como resultado, hemos pasado a operaciones sin papel más controladas para el departamento de diseño. Anteriormente, teníamos que hacer papeleo manual para mantener los datos que ahora están siendo manejados por nuestro software PDM”, dice Anand. Actualmente, Sparkonix está utilizando Teamcenter Rapid Start para proporcionar datos de diseño a compras, ventas y soporte. Las personas pueden ver documentos y diseños en Teamcenter Rapid Start, ya que las capacidades de visualización integradas presentan diseños en formato JT neutro para CAD para su visualización y marcado. Las partes interesadas no necesitan acceder a las aplicaciones CAD para colaborar y obtener la información que necesitan para tomar las decisiones correctas sobre el producto.

“En última instancia, Teamcenter Rapid Start nos ha permitido optimizar los datos de diseño y ponerlos a disposición de todos para su reutilización, desde el diseño hasta las ventas y el soporte. Los diseñadores ahora pueden concentrarse en el diseño en lugar de en almacenar, buscar y recuperar datos. Hemos reducido el tiempo de diseño en un 25 por ciento”.

Entrar en producción rápidamente

Sparkonix optó por Teamcenter Rapid Start porque quería ponerse en marcha rápidamente y aplicar inmediatamente las mejores prácticas de PDM para la gestión de datos y procesos. Además, la compañía quería una opción asequible adecuada a su perfil de pequeña empresa.

Teamcenter Rapid Start proporcionó las capacidades de PDM que Sparkonix necesitaba a un precio de obligad, al tiempo que le daba a la compañía la opción de convertirse en una implementación de PLM a gran escala en cualquier momento. Dado que Teamcenter Rapid Start es una preconfiguración de Teamcenter, Sparkonix puede ampliar su implementación a PLM mientras conserva las opciones de menú y los procesos preconfigurados para PDM.

Siguiendo la metodología de implementación estándar de PDM y las mejores prácticas, Sparkonix implementó Teamcenter Rapid Start en solo cuatro semanas, tardando dos días en capacitar a sus usuarios. La empresa puede actualizarse fácilmente con cada versión futura, teniendo en cuenta que se necesita una experiencia mínima en tecnología de la información (TI) para dar soporte y mantener el sistema.

Recorte de inventario

Entre una larga lista de ejemplos que demuestran las ventajas del software, la compañía está utilizando Teamcenter Rapid Start para las tuberías que utiliza para conectar bombas y filtros. “Con Teamcenter Rapid Start, podemos hacernos una idea de los diferentes tamaños de tuberías que se están utilizando”, dice Anand. “Entonces podemos decidir limitar las variaciones de las longitudes de las tuberías y decidirnos por algunos tamaños comunes, por lo que ahora evitamos mantener el exceso de inventario”.

Utilizando los procesos preconfigurados en Rapid Start, como la revisión del diseño, el intercambio de diseño de proveedores y el flujo de trabajo de gestión de cambios, Sparkonix puede optimizar y realizar un mejor seguimiento del estado del proyecto.

Utilización del soporte

Desde el principio, Sparkonix tuvo el apoyo que necesitaba para tener éxito. “Nuestro socio de software nos ayudó en cada etapa del proceso de implementación a trabajar de manera rápida y efectiva”, dice Anand. Señala: “El Centro de Acceso Técnico Global (GTAC) de Siemens Digital Industries Software siempre está ahí para ayudarnos con cualquier asunto en el que deseamos asistencia”.

IHC Handling Systems mejora los prototipos virtuales y la máxima calidad de los equipos offshore; la estrecha integración de Simcenter Femap y Solid Edge lo hace posible

Producto: Femap, Simcenter
Industria: Productos de Consumo

Con Simcenter Femap, la empresa aumenta la reutilización de diseños probados, lo que aumenta la productividad y disminuye loscostos.

La necesidad de prototipos virtuales

En la industria offshore, la certeza operativa es uno de los requisitos más importantes. Las instalaciones son grandes y las inversiones son altas. Prácticamente todo es único y deja poco margen de error. Como proveedor de herramientas para la instalación de equipos offshore, IHC Handling Systems v.o.f. (IHC Handling Systems) está muy familiarizado con el mercado. La funcionalidad y la calidad deben validarse antes de la producción. Los prototipos virtuales son la única manera de garantizar esto.

IHC Handling Systems es parte de IHC Merwede, líder mundial en la industria del dragado y offshore. Los productos de IHC Merwede incluyen buques de dragado, equipos y componentes, así como buques de uso especial y tecnología. IHC Handling Systems se centra en productos para petróleo, gas y viento, como equipos para el tendido de tuberías, equipos para la instalación de plataformas de petróleo y gas y equipos para la instalación de molinos eólicos marinos.

Respuesta y comunicación rápidas

Con el fin de colocar tuberías en el fondo marino o poner pilas de molinos de viento en posición vertical, las tuberías tubulares de pared delgada deben ser recogidas por pinzas. Estas son abrazaderas de metal que se colocan en el interior y exterior del tubo. La fuerza con la que las abrazaderas agarran el acero permite la elevación del producto. Para la nivelación de plataformas petrolíferas, IHC Handling Systems proporciona equipos para establecer una conexión temporal entre la construcción del fondo marino y las chaquetas sobre las que se apoya la plataforma. La mayoría de los productos producidos son específicos del proyecto. IHC Handling Systems generalmente tiene una participación temprana en nuevos proyectos offshore. “Los clientes se acercan a nosotros debido a nuestra reputación y experiencia”, dice Cor Belder, ingeniero conceptual de IHC Handling Systems. Es importante tener certeza sobre la solución conceptual en una etapa temprana. Una respuesta rápida a las demandas de los clientes y la comunicación son esenciales. “Al mismo tiempo, también queremos ofrecer certeza funcional. Eso solo se puede lograr utilizando herramientas de diseño avanzadas e integradas”.

Menor costo de software

Hace unos años, IHC Handling Systems compró licencias del software Solid Edge® de Siemens Digital Industries Software, un sistema híbrido integral de diseño asistido por computadora (CAD) 2D /3D y el software Algor® Simulation (que actualmente es propiedad de Autodesk y se ofrece bajo el nombre de Autodesk® Simulation Mechanical) para análisis de elementos finitos (FEA). Ambas soluciones fueron compradas a través de Bosch Engineering, un socio de Siemens Digital Industries Software. “Junto con una compañía hermana en el grupo IHC Merwede, fuimos precursores en el uso de Solid Edge”, dice Belder. “Algor funcionó muy bien junto con Solid Edge, y la transferencia de datos entre las dos aplicaciones permitió un análisis rápido de las alternativas de diseño”. Pero en una reciente reevaluación de las aplicaciones de ingeniería asistida por computadora (CAE), Belder vio margen de mejora, específicamente en las áreas de integración de datos, mallado y programación.

“Al principio de la evaluación, desarrollamos una preferencia por Simcenter Femap”, dice Belder. “Simcenter Femap ofrece una mejora significativa en la funcionalidad sobre Algor a menores costos de software. Queremos dedicar nuestro tiempo a la evaluación de diseños alternativos y no queremos perderlo por cuestiones relacionadas con la transferencia de datos. Simcenter Femap y Solid Edge están estrechamente integrados, lo que ahorra tiempo y reduce el riesgo”. Belder señala que además del robusto intercambio de geometría, la malla es más constante y permite un mejor refinamiento local.

Iteraciones rápidas

En un proyecto típico, el ingeniero conceptual desarrolla nuevos modelos o combina y reutiliza los existentes. “Los conceptos casi siempre se modelan en Solid Edge”, dice Belder. “En las primeras etapas, estos son diseños simplificados enfocados en la funcionalidad, pero listos para ser utilizados en análisis preliminares de CAE. La integración de Simcenter Femap y Solid Edge permite iteraciones rápidas en esta fase conceptual”. Estos diseños conceptuales funcionales también se utilizan para la comunicación con el cliente.

IHC Handling Systems utiliza tanto la funcionalidad lineal como la no lineal del solucionador de software NX™ Nastran® integrado en el software Simcenter Femap™. La funcionalidad lineal se utiliza para todos los cálculos estáticos, así como para el análisis de contactos. El análisis de contacto se utiliza a menudo para diseñar herramientas de elevación, donde las almohadillas de fricción de acero se presionan en el interior y el exterior de la tubería o pilar utilizando cilindros hidráulicos. El análisis no lineal se utiliza para el cálculo de la fricción entre el pilar de acero y las almohadillas de fricción. Esta fricción es la base del agarre necesario para levantar el pilar o tubería. La cantidad de fricción se define por la presión ejercida sobre los cilindros. Al mismo tiempo, la presión no debe conducir a la deformación de la tubería. “Estos son cálculos complejos que tardan hasta 20 horas”, señala Belder. “Tenemos que encontrar el óptimo técnico y económico, en otras palabras, la funcionalidad debe garantizarse al menor costo posible. Llevamos los cálculos al límite de elasticidad del material”.

Reutilización de diseños probados

La reutilización de mallas y cajas de carga ahorra mucho tiempo a los sistemas de manipulación de IHC, especialmente en proyectos donde se pueden utilizar conceptos existentes, aunque puede haber muchas variaciones posibles. Un ejemplo es la herramienta de eliminación que se utiliza para levantar pilares. Las herramientas de Upending deben ser capaces de manejar muchas combinaciones diferentes de diámetro / espesor de pared y deben ser capaces de recoger pilares con diámetros de hasta 6.000 milímetros. El cliente especifica el diámetro del pilar y la capacidad de elevación de la grúa disponible. Para encontrar la solución más económica, el ingeniero tradicionalmente seleccionaba variantes y realizaba los cálculos necesarios. Esto implica que, para cada variante, la generación de la malla y la aplicación del estuche de carga son necesarios para realizar un único cálculo. La geometría de las variantes difiere demasiado para reutilizar la malla y el estuche de carga.

Utilizando las capacidades de programación de Simcenter Femap, el modelo CAE se puede configurar y generar automáticamente, por ejemplo, desde Excel® software de hoja de cálculo, incluyendo la malla y el caso de carga a analizar. Además, programar con Simcenter Femap es fácil de aprender. “Usando la forma tradicional de trabajar, podríamos analizar solo tres combinaciones al día”, dice Belder. “La programación en Simcenter Femap nos ahorra una parte significativa del tiempo necesario para modelar, mallar y aplicar el caso de carga. Los preparativos se pueden reducir de horas a minutos. Podemos responder mucho más rápido a los cambiantes requisitos de los clientes”. Según Belder, construir la aplicación de la herramienta de gasto tomó, en general, no más de una semana: “La inversión ya se ha pagado por sí misma, porque siempre tenemos que hacer cálculos en los proyectos para las herramientas de eliminación, que usamos a menudo en nuestros proyectos”.

Se ha logrado el objetivo de trabajar mejor, más rápido y más rentable utilizando Simcenter Femap. “Estábamos satisfechos con las herramientas de ingeniería que teníamos, pero siempre hay margen de mejora. El uso de Simcenter Femap nos permite, mejor que nunca, servir a nuestros clientes con nuestra experiencia y calidad”, concluye Belder.

Dispositivo de diagnóstico rápido desarrollado con la Figura 4 Independiente

Producto: Impresión DLP
Industria: Electrónica y Semiconductores

El repentino y alarmante aumento global del COVID-19 ha puesto de relieve la importancia de una detección de enfermedades accesible y rápida. La capacidad de realizar pruebas de detección de enfermedades no sólo permite una mejor contención para evitar una mayor propagación, sino que también permite a los epidemiólogos reunir más información para comprender mejor una amenaza que de otro modo era invisible y misteriosa. Desde los medios reveladores de transmisión hasta las tasas de infección, la importancia de las pruebas para las enfermedades infecciosas se ha sentido en todo el mundo.

Un equipo de investigadores del Imperial College de Londres, dirigido por el Dr. Pantelis Georgiou, está abordando este problema de frente con un proyecto llamado Lacewing para la detección de patógenos. Ofreciendo resultados en 20 minutos desde una aplicación de teléfono inteligente sincronizada con un servidor en la nube, Lacewing hace que las pruebas de enfermedades sean portátiles, incluido SARD-CoV-2-RNA, y automatiza el seguimiento de la progresión de la enfermedad a través del geoetiquetado. Es una sofisticada plataforma de “laboratorio en un chip” que promete llenar las brechas de acceso e información en el mundo del diagnóstico mediante la combinación de biología molecular y tecnología de vanguardia. Mientras que otras tecnologías de diagnóstico requieren equipos ópticos grandes y costosos, el método de detección eléctrica y el pequeño tamaño de Lacewing es una verdadera evolución en el enfoque.

La clave entre las tecnologías detrás de Lacewing es 3D Systems Figura 4® impresora 3D independiente y materiales de grado de producción con capacidad biocompatible. Utilizado tanto para la creación de prototipos como para la producción de microfluídica y componentes funcionales, el estudiante de doctorado y asistente de investigación del Imperial College Matthew Cavuto dice que los componentes clave de Lacewing se diseñaron en función de las capacidades que sabía que tenía con la Figura 4. “La microfluídica es algo complicado, y la fabricación se ha realizado tradicionalmente a través de procesos de sala limpia lentos, costosos e intensivos en mano de obra”, dice Cavuto. “Con la Figura 4, ahora podemos imprimir rápidamente piezas con complejos canales fluídicos 3D internos para transportar fluido de muestra a diferentes áreas de detección en el chip, mejorando en gran medida nuestras capacidades de producción microfluídica”.

Tan crítico como el elemento de diseño es para este proyecto, es sólo una pieza de una solución altamente sofisticada. Más allá de la complejidad de la pieza y la fidelidad de detalle que permite la Figura 4 de 3D Systems, esta solución de impresión 3D ha ayudado al equipo de investigación a través de la velocidad de impresión, la calidad de impresión y las opciones de materiales biocompatibles.

Microfluidics cartridge for Lacewing diagnostics device 3D printed using Figure 4

Iteraciones rápidas para responder a la necesidad de pruebas de COVID-19

La plataforma Lacewing ha estado en desarrollo durante un poco más de dos años, y es una prueba de diagnóstico molecular que funciona mediante la identificación del ADN o ARN de un patógeno dentro de una muestra de paciente. Este tipo de pruebas permite determinar no solo si alguien está infectado con una determinada enfermedad (dengue, malaria, tuberculosis, COVID-19, etc.), sino en qué grado, lo que proporciona más información sobre la gravedad de los síntomas.

Antes del brote de COVID-19, el impulso para esta prueba era permitir pruebas portátiles en áreas remotas del mundo. Aunque la portabilidad a menudo se da por sentado en la era de los teléfonos inteligentes, el diagnóstico molecular tradicionalmente ha requerido piezas grandes y costosas de equipos de laboratorio. Lacewing ha reemplazado la técnica óptica anterior por una eléctrica que utiliza microchips, y ha sido rápidamente prototipada, iterada y producida utilizando los materiales independientes y biocompatibles de la Figura 4. Cada cartucho microfluídico lacewing es de aproximadamente 30 mm x 6 mm x 5 mm, impreso en capas de 10 micras.

A medida que el equipo de investigación comenzó a adaptar la prueba para responder a las necesidades globales de pruebas de COVID-19, comenzó a imprimir nuevos diseños casi a diario. Para esto, Cavuto dijo que la velocidad de la máquina era un gran beneficio. “En un momento dado, pude imprimir y probar tres versiones de un componente en particular en un solo día con la Figura 4”, dice. Esta capacidad de iterar rápidamente los diseños ha eliminado la fricción de probar algo nuevo, y la experimentación resultante y el aumento de la recopilación de información ha llevado a mejoras en el sistema en general. “Hemos pasado fácilmente por 30 versiones en los últimos 2 meses”, dice Cavuto.

El equipo diseña todas sus partes en SOLIDWORKS y utiliza el software 3D Sprint® para configurar cada compilación. 3D Sprint es un software todo en uno de 3D Systems para preparar, optimizar y administrar el proceso de impresión 3D, y ha sido útil para el equipo de investigación en la búsqueda y resolución de problemas inesperados. “Ocasionalmente obtendremos un error STL que 3D Sprint puede resolver para nosotros en la pestaña de preparación”, dice Cavuto.

Después de haber trabajado con muchas impresoras 3D diferentes en el pasado, Cavuto dice que la Figura 4 es diferente porque hay menos barreras para la impresión en términos de tiempo, costo y calidad. Con otras impresoras, se preguntaría si una impresión valió la pena en términos de tiempo y costo de material, mientras que la Figura 4 ha eliminado esa fricción. “Imprimo una pieza y veo si funciona. Si no es así, rediseño e imprimo de nuevo solo unas horas más tarde”, dice Cavuto. “Soy capaz de iterar muy rápidamente sólo por lo rápido que es la impresora.”

Los materiales verdaderamente biocompatibles no inhiben la reacción química

 Microfluidics cartridge 3D printed in Figure 4 MED-AMB 10

A pesar de las presiones de tiempo para las opciones de pruebas rápidas, la velocidad no fue el factor más importante para el equipo de investigación. Debido a que esta aplicación entra en contacto directo con el ADN, solo es posible con ciertos materiales biocompatibles.

El equipo del Imperial College está utilizando la Figura 4® MED-AMB 10, un material ámbar transparente capaz de cumplir con las normas ISO 10993-5 &-10 de biocompatibilidad (citotoxicidad, sensibilización e irritación)*, y que es esterilizable a través de autoclave. Este material se utiliza para las variedades microfluídicas translúcidas. “La Figura 4 MED-AMB 10 ha mostrado una biocompatibilidad impresionante para nuestras reacciones de PCR”, dice Cavuto. “Muchos materiales que hemos probado en el pasado los han inhibido, pero la Figura 4 MED-AMB 10 ha mostrado una baja interacción con nuestra química de reacción”. Esto es fundamental para todo el proyecto, ya que cualquier interferencia de los materiales de producción podría retrasar o impedir que ocurra la reacción prevista.

Uso de la diversa cartera de materiales de la Figura 4

El equipo no solo está utilizando la Figura 4 MED-AMB 10 para imprimir los componentes microfluídicos para Lacewing, sino que también está utilizando la Figura 4® PRO-BLK-10, un material rígido y resistente al calor de grado de producción, para el gabinete del dispositivo, y la Figura 4® RUBBER-65A BLK, un material elastomérico recién liberado, para juntas a través del dispositivo. Una parte de Lacewing está incluso hecha de la Figura 4® FLEX-BLK 20, un material con el aspecto y la sensación de polipropileno de producción. Además de la electrónica y algo de hardware, casi todo el dispositivo se produce actualmente utilizando el sistema de la Figura 4.

Totalmente limpiado y postprocesado en menos de 20 minutos

Una superficie limpia y lisa es fundamental para la funcionalidad final de los cartuchos lacewing. Por esta razón, el equipo de investigación está renunciando a cualquier capacidad de anidamiento o apilamiento de la Figura 4 para imprimir los cartuchos en capas individuales. Como el proyecto todavía está en la fase de diseño, el equipo aún no ha cargado completamente la placa de construcción, pero estima una construcción máxima de aproximadamente treinta cartuchos microfluídicos a la vez.

Dadas las sensibilidades de la aplicación, el postprocesamiento es fundamental. Una vez impresas, las piezas se lavan en un baño IPA, se curan, se lijan y se lavan de nuevo para garantizar que las piezas estén libres y libres de residuos o partículas de lijado. “Queremos evitar la contaminación a toda costa”, dice Cavuto. “Asegurarse de que las piezas estén limpias y esterilizadas es importante para una reacción exitosa y un diagnóstico preciso”.

En total, Cavuto estima que el post-procesamiento toma menos de veinte minutos, y muchas partes pueden pasar por el proceso a la vez.

Rapid diagnostics device developed using Figure 4 technology at Imperial College London

Nuevas capacidades para el desarrollo y la innovación

“La figura 4 ha cambiado lo que puedo imprimir, o lo que creo que tengo la capacidad de crear”, dice Cavuto. “En términos de resolución, velocidad, calidad de la superficie, rango de materiales y biocompatibilidad, no hay nada que se compare con la Figura 4, y probablemente he utilizado todos los tipos de impresoras 3D que pueda imaginar”.

El equipo de investigación del Imperial College planea que la prueba de COVID-19 sea validada pronto con el Servicio Nacional de Salud del Reino Unido (NHS), allanando el camino para la producción a escala en los próximos seis meses. Para obtener un vistazo completo a cómo funciona Lacewing, explore esta página de información del equipo de investigación del Imperial College.

Vuelve a ver nuestro 1er Simposio Virtual: Metrología Digital 4.0

El pasado 23 de Junio, se llevó a cabo nuestro 1er Simposio Virtual de Metrología Digital 4.0 “Cómo enfrentar tus desafíos de inspección”. Un evento en vivo donde tuvimos la oportunidad de platicar con expertos en temas de Metrología.

Empezamos el evento con un panel de expertos respondiendo las principales preguntas de la industria, y continuamos con 3 conferencias de la mano de expertos

  1. Optimiza fixturas y plantillas mediante la impresión 3D para su medición ideal.
  2. Aborda Nuevos Retos con la Digitalización para Metrología
  3. Sincroniza tus Equipos de Calidad, Manufactura e Ingeniería y Maximiza su Valor

Ya puedes volver a ver las conferencias:

Gracias por acompañarnos, nos vemos pronto.

Testimonio Corporación AT Engine

La decisión original de trabajar con Goaltech se tomó basada en la previa cooperación entre Altaser y Goaltech. Por lo que yo sé, Goaltech había demostrado proporcionar buenos precios en comparación con otras opciones. Continuamos la cooperación todavía hoy porque el servicio al cliente de Goaltech es muy bueno. En mi opinión, siempre obtenemos soluciones profesionales y llenas de conocimientos a nuestros problemas. También me gusta la forma realista y humilde, no molesta de mantener la relación comercial. Si necesitamos algo, siempre nos atienden rápidamente y con alto compromiso.

Eva Rohden – AT Engine