Automotriz y Transporte

Construyendo una furgoneta International Metro, con motor Hellcat del año 57, con Artec Leo

Producto: Artec Leo
Industria: Automotriz y Transporte

Antecedentes

Desde que tenía cinco años, Chad Forward supo que quería construir cosas. Después de 15 años trabajando en un estudio líder en diseño de automóviles en Australia, y consultoría de diseño para tiendas de vehículos personalizados, empezó su propio negocio de restauración, Scratch Build Co, para continuar haciendo lo que siempre ha amado – construir carros.

Lanzado en 2012 como un proyecto paralelo en el que Forward se comprometió durante sus fines de semana, Scratch Build es ahora un estudio a tiempo completo y un espacio colaborativo. Ahí, Forward y sus compañeros subcontratistas – diseñadores de automóviles, técnicos y electricistas – trabajan en la creación de soluciones de diseño para creadores de accesorios de productos de automóviles o para carros fabricados a la medida.

«Siempre me he sentido atraído por las personas que se emocionan por lo que están intentando crear», dijo Forward. «Al observar los increíbles artesanos y asombrosos diseñadores en Toyota, Ford y otros estudios de diseño, en verdad vi la oportunidad de emplear a estas personas y construir un espacio en donde todos puedan venir y crear algo para el beneficio del mercado automotriz australiano»

Como el nombre sugiere, mucho de lo que Forward hace consiste en construir cosas desde el principio, sea una pieza que no ya no puede ser comprada, o un proceso entero que algún cliente trata de reinventar. Hasta el año 2017, su flujo de trabajo típico de ingeniería inversa tomaba una gran cantidad de tiempo, sin los resultados para mostrarlo. «Algunas veces me tomaba un día entero medir un chasis, obteniendo medidas realmente básicas, y luego intentaba modelar a partir de esa información en CAD», agregó Forward. «A menudo, por afrontar todo tan rápido, descuidaba algo crítico. Y eso involucraba iterar, atrás y adelante, varias veces».

«El avanzado y realmente portátil escáner Artec Leo es un impresionante cambio de paradigma en la industria del escaneo 3D»

Cuando Artec lanzó en aquel año su escáner 3D portátil y sin cables, Artec Leo, Forward estuvo a bordo inmediatamente: «Hace 20 años, cuando tuve mi primer negocio de autos personalizados, pensé que esta tecnología nunca existiría en mi tiempo de vida», dijo. Forward pre-ordenó el escáner a través del distribuidor australiano de Artec, Objective3D y, de acuerdo al equipo, fue el primer cliente afortunado en adquirirlo en aquel momento.

«El avanzado y realmente portátil escáner Artec es un impresionante cambio de paradigma en la industria del escaneo 3D», y nosotros en Objective3D estamos orgullosos de traer esta tecnología al mercado australiano y neozelandés», dijo Matt Minio, Director Gerente de Objective3D. «Es especialmente beneficioso para ingenieros automotrices que pueden usarlo para hacer ingeniería inversa de partes y ver cómo afectan el rendimiento de un vehículo».Scratch Build

El Artec Leo le permite al fundador de Scracth Build medir cualquier parte de manera simple (imagen de streetmachine.com.au)

Diseñado teniendo en mente tanto la movilidad como la facilidad de uso, el Artec Leo es un escáner 3D potente y único en su tipo que no necesita una PC o laptop para trabajar con él. Un campo visual extenso le permite al escáner capturar fácilmente piezas industriales, tanto medianas como grandes, o vehículos enteros en 3D, con una precisión de calidad asegurada y una resolución excepcional.

Potenciado por un procesamiento automático interno, conectividad sin cables, una pantalla táctil incorporada y una batería, el escáner ofrece autonomía completa y libertad de movimiento donde sea que el usuario se encuentre, sea en un taller de carros personalizados, en la planta de una fábrica o en una ubicación remota sin acceso a electricidad.

Para Forward no había que pensarlo mucho: «me tomó cuatro años convencerme de que necesitaba invertir $4.000 en una impresora 3D, pero me tomó 15 minutos convencerme de comprar un escáner de $40K».

Manos a la obra

Una vez que llegó el escáner, Forward lo puso directo a trabajar, y no se ha detenido desde entonces: cualquier cosa que necesite ser medida con criterio automovilístico ahora es escaneada con Leo en el sitio, en el taller o en campo, ahorrándole a él y a sus clientes tiempo valioso. Ahora invierte esas horas libres en modelado CAD, diseñando y prototipando piezas y componentes de carros, usando los datos escaneados como referencia.

«La libertad que esta única máquina me ha ofrecido es increíble. Independientemente de la ubicación o de la complejidad de las piezas, soy capaz ahora de capturar los datos simplemente», agregó Forward.Scratch Build

Forward usa la data del Artec Leo como referencia para modelado CAD en SOLIDWORKS y Autodesk Alias (imagen de streetmachine.com.au)

El flujo de trabajo típico luce así: Forward o uno de sus colegas de diseño va a donde el cliente y escanea lo que sea se necesite ser escaneado; luego todos los datos son transferidos a una de sus computadoras de escritorio, la cual es configurada solamente para el procesamiento en Artec Studio.

«Tengo dos computadoras de escritorio: una para procesar toda la data escaneada y la otra para modelado CAD. Siempre tengo proyectos en curso, entonces prefiero correrlas en paralelo», explicó Forward. Dependiendo de la pieza escaneada, la carga entonces en SOLIDWORKS o Autodesk Alias para crear un modelo CAD sólido.Scratch Build

La pantalla incorporada del Artec Leo le permite a Forward previsualizar los resultados de su escaneo en tiempo real (imagen de streetmachine.com.au)

Usar un escáner 3D en las ubicaciones del cliente le ha traído a Forward nuevas oportunidades de trabajo especializado: «cada vez que saco el Leo a algún lugar, casi siempre tengo la garantía de que conseguiré un nuevo proyecto sólo visitando un sólo sitio». Un lugar me manda a otro, y luego a otro, y así sucesivamente», compartió. Mientras está en el sitio, también colecta más datos de los que necesita – construyendo su propio catálogo de clasificaciones, coleccionando data valiosa de piezas que no ya no pueden ser encontradas».

La furgoneta International Metro de 1957

Uno de los más grandes proyectos en donde, hasta ahora, Forward ha sido capaz de hacer un uso completo del escáner es el de la furgoneta International Metro Step de 1957, en donde él y su socio, Luke Williams, están en la misión de restaurarla desde el principio y tenerla lista para el final de 2023.

El dueño de la furgoneta no sólo quiere renovar el vehículo tal y como es, sino complementar su exterior vintage con la potencia de un carro deportivo, a través de un motor V8 HEMI Hellcat 6.2L con súpercargador.

El motor V8, que viene de serie de los modelos Dodge Challenger SRT® Hellcat, uno de los más poderosos carros de potencia americanos actuales, cuenta con más de 700 caballos de fuerza, el cual, a diferencia del motor original de la van, le permitirá al dueño conducirla libremente por todo el país. Además del motor, también quiso afinar el diseño, de modo que la furgoneta se viera menos «hinchada», así como mantener la electrónica de fábrica.Scratch Build

Carrocería original de la furgoneta Metro Van 1957 antes de la restauración (imagen de Chad Forward).

Después de reunir los requerimientos de diseño e ingeniería del dueño y hacer algunos bocetos preliminares, Forward y Williams dieron con un plan: dado que la carrocería de la van estaba demasiado deteriorada y oxidada como para restaurarla, sería más rápido construir el vehículo completamente desde cero, usando los escaneos de las partes viejas y modificadas como base para modelar piezas nuevas en CAD.

Paso 1. Esculpiendo la carrocería

El primer paso: cortar y esculpir la carrocería. El plan consistía en modificar una carrocería existente – o una de sus partes – en la forma deseada, y luego escanear en 3D esta parte y usar la data como punto de inicio para modelar la carrocería entera en CAD.

Para hacer eso, William cortó la carrocería de fábrica con un esmeril angular, la soldó de vuelta en posiciones ligeramente distintas, y luego empleó una gran cantidad de masilla y sellador para crear una superficie mate con la que estuvo feliz.Scratch Build

El plan fue modificar una de las partes de la carrocería en la forma deseada, y luego escanear en 3D esta pieza para modelar la carrocería entera en CAD (imagen de streetmachine.com.au).

Paso 2. Construyendo el chasis

Mientras tanto, Forward configuró todos los componentes del tren del Dodge Hellcat – el motor, todo el cableado, la suspensión delantera y trasera – en una plataforma base que construyó alrededor del chasis. Quiso ver cómo todos los componentes encajaban juntos, si cumplían con los estándares de las ADR (Reglas de Diseño Australianas, Australian Design Rules), y las escaneó para ver cuáles partes nuevas del chasis necesitaban ser modeladas en CAD.

Paso 3. Escaneo 3D

Entonces fue el momento para Forward de escanear la esquina delantera izquierda de la van, así como también el chasis y otros componentes internos, usando su Artec Leo. Todo el escaneo tomó sólo unos pocos minutos; luego cargó todos los datos a Artec Studio para el procesamiento y creación del archivo STL.Scratch Build

Forward escaneando la van con Artec Leo (imgen de streetmachine.com.au).Scratch Build

Escaneo 3D de la carrocería modificada, capturada con Artec Leo.Scratch Build

Escaneo 3D de la suspensión trasera.

Paso 4. Modelando la carrocería de la furgoneta

Siguiente: modelar la superficie de la carrocería. Para ello, Forward importó los datos del escáner desde Artec Studio hacia Autodesk Alias, software de diseño industrial asistido por computadora para exteriores de automóviles, y usó estos datos como planos para crear los bosquejos de una futura superficie de carrocería.Scratch Build

Forward usa el software Autodesk Alias para crear las superficies de la carrocería del vehículo, a partir de los bosquejos que hizo con los datos de escaneo (imagen de streetmachine.com.au).Scratch Build

Escaneo 3D (azul claro) y datos CAD (azul) en el software Alias.

Paso 5. Modelando el chasis

Para modelar el chasis y todas las demás piezas de ingeniería, Forward usa SOLIDWORKS. Siguiendo el mismo flujo de trabajo, cargó la data de escaneo capurada con Leo en SOLIDWORKS y modeló las piezas nuevas alrededor del chasis. El tener réplicas 3D exactas de los componentes internos le permite a Forward usarlas como referencias precisas durante su proceso de diseño, y también tener un entendimiento claro de cuáles problemas podría enfrentar. A medida que progresa a través de su diseño, escanea más componentes y los añade al software como modelos de referencia.Scratch Build

Forward usa el escaneo del chasis a ser modelado como plataforma para crear un modelo CAD en SOLIDWORKS.

Paso 6. Corte láser y soldadura de los nuevos componentes

Después de la etapa de SOLIDWORKS, Forward envió todos los componentes CAD para corte láser, y luego los soldó al chasis.Scratch Build

Piezas delgadas y planchas cortadas con láser, unidas flojamente entre sí, antes de su soldadura final al chasis (iamgen de streetmachine.com.au)

Después de soldar todos los componentes del chasis, la construcción interna completa fue enviada a un electricista automotriz y probada con los componentes originales de Hellcat. Mientras esto tomaba lugar, Forward se fue preparando para cortar la superficie de la carrocería modelada a partir de los datos escaneados (en el Paso 4) a fin de construir un bloque de carrocería que pudiera entonces ser usado para la fabricación de los paneles y pruebas de encaje.Scratch Build

El diseño final del nuevo estilo de carrocería que Forward usará para crear el bloque de la misma.

El equipo espera finalizar todo el trabajo del cuerpo del vehículo en los próximos 12 meses, dándose a sí mismos unos pocos meses más para el trabajo en el interior, pintura, y otras tareas similares para el final de 2023. Una vez completado, Forward espera que este proyecto se convierta en una buena plataforma para educar a otros estudios y clientes.

«La furgoneta Metro es un gran ejemplo de cómo pienso que todos los carros deberían ser recreados», dijo Forward. «A pesar de que nuestro proceso toma tiempo, tomaría uno más largo el restaurar un carro tal y como está que reconstruirlo desde cero, respaldado con los datos de un escáner 3D. Ser capaz de capturar información en 3D, hacer ingeniería inversa y fabricar componentes basados en lo que he capturado – eso es lo que fundamentalmente configuré para este negocio».

«Tan pronto como el Modo HD estuvo disponible, me voló la cabeza completamente – es como si hubiera comprado un nuevo escáner»

Desde que Forward se cambió al escaneo 3D, nunca volvió atrás. Ser capaz de crear copias digitales exactas de partes de automóviles en vez de medirlas a mano ha sido un cambio de paradigma impresionante en la forma en la cual trabaja, en la exactitud de los datos que colecta y en su productividad en general.

Y sólo se pone mejor. «Siempre me he impresionado con el flujo de trabajo y la actualización continua de todo lo que Artec ha hecho para estar por encima de la curva», dijo. «Cada vez que reabro el producto, es como un nuevo nivel de emoción para mí. La diferencia entre Artec Studio 15 y el 16 es absolutamente impresionante – tan pronto como el Modo HD estuvo disponible, me voló la cabeza completamente, es como si hubiera comprado un nuevo escáner».

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Reduce drásticamente los costos y acorta los plazos de entrega con la impresión 3D de extrusión de gránulos de gran formato de 3D Systems

Producto: Figure 4
Industria: Automotriz y Transporte

Duo Form, líder en termoformado para una amplia variedad de industrias, avanza en sus capacidades de producción con la fabricación aditiva (AM) de extrusión de gránulos de polímero. Al colaborar con 3D Systems para integrar AM en sus procesos de fabricación y aprovechar su impresora 3D Titan, Duo Form reduce drásticamente los costos, acorta los plazos de entrega y se vuelve más ágil mediante la impresión 3D de muestras representativas, moldes de producción y herramientas para termoformado y termoformado. procesos.

“Hemos obtenido muchos negocios con nuestra impresora 3D Titan. El tiempo de respuesta para piezas, moldes y piezas formadas nos ha puesto a pasos agigantados por encima de otu competencia.” 

David Rheinheimer, gerente de desarrollo de productos de Duo Form

Tiempo, Costo y Retrasos en el Proceso de Producción

En el competitivo mercado de los plásticos termoformados, Duo Form trabaja continuamente para innovar su proceso de fabricación, acortar los plazos de entrega y reducir los costos para servir mejor a sus clientes y ganar nuevos negocios. Al mismo tiempo, es fundamental mantener la calidad y la durabilidad del molde.

El ahorro de tiempo y dinero no son los únicos desafíos que enfrentan las termoformadoras como Duo Form. También necesitan innovar rápidamente con la iteración del diseño y producir prototipos a gran escala para evitar demoras en el proceso de aprobación y producción.

Producción de moldes con FA

3d systems titan cliente duo forma molde termoformado

Duo Form ahora imprime en 3D moldes de termoformado utilizando la extrusión de gránulos de polímero en su impresora 3D Titan, reemplazando los métodos tradicionales de CNC para crear moldes de cerámica o metal. La AM de extrusión de gránulos de gran formato utiliza gránulos termoplásticos rentables que son comunes a otras manufacturas de extrusión, como el moldeo por inyección, y que cuestan hasta 10 veces menos que los filamentos FDM tradicionales. Los sistemas de extrusión de gránulos de 3D Systems también permiten una impresión de alto rendimiento, con velocidades de impresión hasta 10 veces más rápidas que los sistemas de filamentos. 

3D Systems y Duo Form identificaron un grado de gránulos de policarbonato rellenos de vidrio como un material ideal para imprimir moldes de termoformado, ya que es asequible, fácil de adquirir y ha demostrado resistir el proceso de termoformado como un material duradero y dimensionalmente preciso.

Duo Form también aprovecha la experiencia de impresión de 3D Systems para lograr parámetros de impresión óptimos para imprimir moldes con la porosidad adecuada para funcionar como conductos de vacío. Esta capacidad única de los moldes fabricados de forma aditiva elimina la necesidad de herramientas especiales para formar cavidades correctamente en el componente termoformado, lo que reduce aún más el tiempo y los costos de mano de obra para producir moldes. 

Innovación e iteración de diseño con AM

La incorporación de AM va más allá del proceso de fabricación de moldes para Duo Form. Como innovador líder en su industria, Duo Form también utiliza su impresora 3D Titan para imprimir rápidamente piezas de muestra de productos finales para presentar a los clientes antes de fabricar la herramienta. La impresión directa de piezas para la aprobación del diseño antes de proceder con el proceso de fabricación de moldes ha abierto la puerta para una iteración de diseño más rápida y plazos de entrega más cortos en general.

Ahorros de costes significativos y reducción de los plazos de entrega

3d systems titan cliente dúo forma parte termoformada primer plano

Duo Form vio resultados inmediatos con el primer molde termoformado que la empresa imprimió en su impresora 3D basada en gránulos Titan, un plato de ducha para un vehículo recreativo. La impresión en 3D del plato de ducha pequeño redujo los costos en más del 50 por ciento y la impresión tomó menos de 20 horas, lo que resultó en un molde de alta calidad con una longevidad similar a los moldes fabricados tradicionalmente. El gerente de desarrollo de productos de Duo Form, David Rheinheimer, informó que este molde impreso en 3D entró en producción y ha superado las 1,000 tomas sin mostrar ningún desgaste significativo y todavía produce piezas de calidad al 100%. 

Duo Form y 3D Systems también se asociaron en un proyecto para producir un panel interior de tren utilizando el sistema de extrusión de gránulos Titan para demostrar AM para la producción de moldes de gran formato. La impresión en 3D de este molde de 1294 mm x 410 mm x 287 mm muestra el potencial de una reducción de costos estimados de hasta un 88 % y una reducción de hasta un 65 % en el tiempo de entrega en comparación con los métodos tradicionales de moldes de cerámica e incluso mayores ahorros en comparación con los métodos tradicionales de moldes de aluminio.

trabajador que lleva una pieza termoformada de forma duo

Desde que implementó AM como parte de su proceso de fabricación, Duo Form dice que la compañía ha ganado más negocios y ahora cierra tratos más rápido gracias a la velocidad y agilidad de la impresión 3D de extrusión de gránulos. Como ejemplo, Rheinheimer compartió cómo Duo Form 3D imprimió una pieza de muestra para presentarla a un cliente junto con una cotización para formar la pieza. El cliente, impresionado con la velocidad y la capacidad de ver primero el diseño final, adjudicó la oferta a Duo Form ese mismo día. Esta es ahora una práctica estándar para Duo Form y aporta un valor añadido a sus clientes.

Rheinheimer dice que también puede ver otro valor que AM aporta a los fabricantes cuando se trata de almacenar moldes, especialmente para productos que están fuera de producción pero que pueden necesitar formarse en el futuro para piezas de repuesto. Con AM, un inventario digital significa que puede eliminar la necesidad de almacenar moldes heredados y, en su lugar, imprimir rápidamente un nuevo molde cuando surja la necesidad.

La fabricación aditiva complementa los procesos de producción convencionales. La adopción de Duo Form de la impresión 3D de extrusión de gránulos de gran formato ejemplifica cómo la FA y los métodos tradicionales pueden trabajar juntos para lograr una velocidad de fabricación, una gestión de costos y una producción de piezas de calidad óptimas. 

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Fabricante de vehículos recreativos digitaliza el concepto de autocaravana

Producto: Solid Edge, Teamcenter
Industria: Automotriz y Transporte

El uso de PMI ha convertido la derivación de variantes individuales en configuración. Ha reducido el tiempo requerido en un 65 por ciento.

Stefan Ziegler, Jefe de Investigación y Desarrollo de Industrialización,

Combinación de libertad y comodidad

Acampar ha sido una actividad recreativa al aire libre popular y un modo de alojamiento durante décadas. En muchos países, es un contribuyente sustancial a la industria del turismo. La actividad ofrece algunas de las opciones de alojamiento más asequibles. Según la plataforma Statista, alrededor del siete por ciento de todos los turistas que visitaron Alemania en 2020 prefirieron acampar antes que alojarse en un hotel. Dado que el uso de tiendas de campaña ha disminuido significativamente en las últimas décadas, los vehículos recreativos (RV), como los remolques de caravanas y las autocaravanas, se han vuelto más populares. Brindan a los campistas la comodidad del hogar, como áreas de estar, cocinas y baños.

Ubicada en la ciudad balneario de Bad Waldsee en el sur de Alemania, Hymer GmbH & Co KG (Hymer) se encuentra entre los pioneros de los vehículos recreativos. La empresa fabricó su primer remolque de caravana en 1957, seguido de la primera autocaravana alemana en 1961. Hymer se ha convertido en un nombre familiar emblemático para toda una categoría de vehículos en Europa. La empresa forma parte del Grupo Erwin Hymer y también diseña y fabrica remolques con la marca Eriba. El Grupo Erwin Hymer pertenece a la familia de empresas de Thor Industries, que une a la gran mayoría de los fabricantes de vehículos recreativos europeos y norteamericanos.

Hymer se ha convertido en un líder en innovación y tecnología en el segmento de las autocaravanas, combinando la innovación con las virtudes de Suabia, como la atención al detalle y la calidad, y los estándares de fabricación fabricados en Alemania. “Las paredes laterales de cinco centímetros (dos pulgadas) que combinan revestimientos de aluminio sobre PU de celda cerrada brindan un aislamiento comparable a 80 centímetros (2 pies y 7 pulgadas) de una pared de ladrillos”, afirma Frank Heinrichsen, gerente de marketing de Hymer.Los ingenieros de Hymer en todas las ubicaciones europeas utilizan Solid Edge para CAD.

Los ingenieros de Hymer en todas las ubicaciones europeas utilizan Solid Edge para CAD.

Creación de productos totalmente digitalizados

Los ingenieros de Hymer diseñaron VisionVenture, un concepto de autocaravana, tejiendo un hilo digital a lo largo de todo el proceso de diseño del producto. Como en todos sus diseños, crearon un gemelo digital integral del vehículo utilizando software de la cartera Siemens Xcelerator, la cartera integral e integrada de software, hardware y servicios.

Para el diseño asistido por computadora (CAD), los ingenieros de Hymer en todas las ubicaciones europeas utilizan el software Solid Edge®. Para VisionVenture, importaron modelos que un diseñador industrial externo había creado usando el software NX™. “Solid Edge tiene una interfaz de usuario compatible, por lo que es fácil de aprender; los nuevos colegas solo requieren una capacitación mínima”, dice Stefan Ziegler, jefe de investigación y desarrollo (I+D) de industrialización en Hymer. “Al mismo tiempo, este software de CAD en 3D tiene todo lo que necesitamos para crear un gemelo digital completo de los vehículos, incluidas potentes capacidades de tubería”. En las autocaravanas Hymer, las tuberías de fluidos y los arneses eléctricos juegan un papel clave. Para diseñarlos y enrutarlos, confían en la aplicación de enrutamiento 3D Solid Edge Xpress Route.

Los ingenieros de diseño verifican la integridad estructural de nuestros diseños utilizando análisis de modelado de elementos finitos (FEM). Para las verificaciones básicas diarias, utilizan las capacidades de Solid Edge. Los análisis de estrés más profundos se subcontratan a The Team Technology (TTT), un departamento de construcción automotriz liviana del grupo Erwin Hymer. Utilizan el software Simcenter™ 3D para análisis FEM. Este proceso de verificación de dos etapas establece una ganancia de conocimiento durante las primeras fases del diseño del producto, lo que reduce la cantidad de prototipos físicos necesarios.Los ingenieros de diseño usan las capacidades FEM de Solid Edge para verificar la integridad estructural de sus diseños para las verificaciones básicas diarias y subcontratan análisis de estrés más profundos a un departamento interno especializado en EHG (The Team Technology; TTT) usando Simcenter 3D.

Los ingenieros de diseño usan las capacidades FEM de Solid Edge para verificar la integridad estructural de sus diseños para las verificaciones básicas diarias y subcontratan análisis de estrés más profundos a un departamento interno especializado en EHG (The Team Technology; TTT) usando Simcenter 3D.

Prototipos virtuales

Hymer utiliza el software Teamcenter® para construir prototipos de sus vehículos en realidad virtual (VR). Las capacidades del concepto de visualización de Teamcenter se proporcionan como un complemento de la suite de visualización del ciclo de vida de Teamcenter. Los expertos en caravanas importan el gemelo digital creado con Solid Edge y crean maquetas digitales de todo el vehículo o de una parte de él para detectar y resolver problemas.

La verificación del diseño ergonómico es vital y el uso de equipos de realidad virtual es una manera fácil de revelar si las soluciones diseñadas son prácticas. “Al usar las capacidades de simulación digital de visualización de Teamcenter, podemos identificar y resolver problemas antes de que se conviertan en problemas costosos”, dice Heinrichsen. “La creación de prototipos virtuales nos ayudó a reducir las maquetas y prototipos físicos en un 80 por ciento”.

Teamcenter VR usa el formato de archivo JT™ para ver y analizar diseños 3D. La importación de datos de diseño desde Solid Edge no requiere ninguna preparación o conversión de datos porque la información de geometría se recibe en el formato de datos JT.

Los ingenieros de Hymer generalmente usan el formato de datos JT para todos los intercambios de datos geométricos entre diferentes productos de software. Para muchos propósitos, la mayor parte de la información contenida en los datos CAD nativos no es necesaria. En la mayoría de los casos, la información de geometría es todo lo que se necesita y los datos históricos serían simplemente un lastre. “Ya no necesitamos tres días para la traducción y limpieza de datos”, explica Ziegler. “Usando el formato de datos JT, podemos importar y consolidar datos de geometría en minutos en lugar de días, incluso si se originan en diferentes sistemas de software”. Esto es necesario con frecuencia cuando se combinan los diseños mecánicos y de arneses de cables de Hymer creados con diferentes productos de software en un modelo usando Teamcenter Visualization.

Además, el uso de JT para el intercambio de datos de modelos no requiere que los usuarios estén equipados con software CAD para ver diseños en 3D utilizando el visor gratuito JT2Go. Esto facilita la colaboración con proveedores y socios externos basados ​​en datos de diseño enriquecidos.Los ingenieros de Hymer utilizan Rapid Author para Teamcenter para crear instrucciones electrónicas para las líneas de montaje.

Los ingenieros de Hymer utilizan Rapid Author para Teamcenter para crear instrucciones electrónicas para las líneas de montaje.

Un gemelo digital, muchos usos

Los ingenieros de Hymer utilizan Rapid Author para Teamcenter para crear toda la documentación. Se benefician de su componente de instrucciones de trabajo para crear instrucciones electrónicas para líneas de montaje.

“Los trabajadores estaban entusiasmados con las instrucciones de montaje dinámicas utilizando modelos 3D”, dice Ziegler. “Les gustó especialmente la capacidad de girar los modelos para ver mejor las cosas que a menudo están ocultas en los dibujos”.

Esto también ayudó a acelerar la incorporación y capacitación de nuevos empleados en producción. En ingeniería, el socio de soluciones de Siemens, ISAP AG, apoya a Hymer con capacitación en software. Para marketing y ventas, los ingenieros de Hymer crean representaciones realistas y, a menudo, animadas. Estos también se basan en datos de modelos 3D de Solid Edge en el formato de datos JT.

Estos efectos son aún más fuertes si solo hay un gemelo digital, incluso si un producto viene en numerosas variaciones, como suelen hacer las caravanas y autocaravanas Hymer. “Todo lo que creamos comienza como un modelo del 150 % que debe reducirse a un modelo del 100 % para adaptarse a los requisitos individuales”, dice Heinrichsen. Los ingenieros de Hymer han comenzado recientemente a enriquecer sus modelos con información de productos y fabricación (PMI). “El uso de PMI ha convertido la derivación de variantes individuales en configuración”, confirma Ziegler. “Ha reducido el tiempo requerido en un 65 por ciento”.

El uso del gemelo digital creado en Solid Edge como única fuente de verdad para todos estos propósitos permite que todos los datos sean ubicuos y asociativos. Esto permitió a Hymer eliminar los silos de información distribuida y algunas fuentes notorias de error asociadas con esta separación de datos. Además, después de las modificaciones, todos los involucrados pueden reanudar el trabajo inmediatamente sobre la base de información válida y actualizada.Los ingenieros de Hymer crean representaciones realistas y, a menudo, animadas para ventas y marketing basadas en datos de modelos 3D de Solid Edge.

Los ingenieros de Hymer crean representaciones realistas y, a menudo, animadas para ventas y marketing basadas en datos de modelos 3D de Solid Edge.Los usuarios que no están equipados con software CAD pueden ver diseños 3D utilizando el visor gratuito JT2Go. Esto facilita la colaboración con proveedores y socios externos basados ​​en datos de diseño enriquecidos.

Los usuarios que no están equipados con software CAD pueden ver diseños 3D utilizando el visor gratuito JT2Go. Esto facilita la colaboración con proveedores y socios externos basados ​​en datos de diseño enriquecidos.Hymer redujo las maquetas y los prototipos físicos en un 80 % mediante el uso de las capacidades de maquetas digitales de Teamcenter Visualization para la verificación del diseño.

Hymer redujo las maquetas y los prototipos físicos en un 80 % mediante el uso de las capacidades de maquetas digitales de Teamcenter Visualization para la verificación del diseño.

La creación de prototipos virtuales nos ayudó a reducir las maquetas y los prototipos físicos en un 80 %.

Frank Heinrichsen, director de marketing
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Cómo las tecnologías de medición 3d pueden mejorar el control de calidad en el mercado de los hipercoches

Producto: HandySCAN
Industria: Automotriz y Transporte


“La solución de Creaform es muy precisa, fácil de usar y se adapta bien a un entorno de línea de producción. Tener el sistema listo a la mano nos brinda la flexibilidad y el tiempo de respuesta que necesitamos para investigar rápidamente los problemas de medición y calidad a medida que surgen”.

Diseño sueco y soluciones técnicas visionarias: así es como trabaja Koenigsegg.

La empresa sueca Koenigsegg Automotive AB es líder en el mercado de hipercoches de élite y desarrolla y fabrica a mano vehículos artesanales avanzados desde 1994.

El viaje de Koenigsegg, desde sus inicios, es realmente increíble. Todo comenzó el 12 de agosto de 1994 cuando un joven de 22 años se dispuso a realizar su sueño de la infancia. Era un joven impulsado por la pasión, el ingenio y una voluntad alucinante. Christian von Koenigsegg acababa de decidirse a vivir su sueño y comenzar su propia compañía de automóviles. Las probabilidades estaban en su contra. Era un momento de ahora o nunca. Su idea era crear un automóvil deportivo que él sintiera que no existía actualmente y que creía que sería deseado, dos necesidades esenciales para el éxito, según Christian.

El concepto: un coche ligero con motor central y techo rígido desmontable y almacenable. El automóvil también contaría con una pantalla envolvente para una buena visibilidad y aerodinámica, así como voladizos cortos con dos tomas grandes de intercooler en el costado del automóvil, ubicadas detrás del centro de masa para ayudar a la estabilidad a alta velocidad. El automóvil se vería y se sentiría bien con la capota levantada o como un roadster, transformado en minutos con la capota rígida cuidadosamente guardada dentro del automóvil. Christian imaginó un automóvil con una apariencia atemporal que envejeciera como el buen vino. Este era un concepto de automóvil con motor central que no existía en ese momento.

Cada Koenigsegg creado desde entonces ahora incluye este ADN simple, pero efectivo, en sintonía con la visión original de Christian.

Cinco modelos de producción con tantos récords de autos de producción Guinness más tarde, Koenigsegg ha explotado en la escena internacional y está aquí para quedarse. Cuando se le pregunta a Christian cuál es su mayor logro, responde sin dudar: “¡Viviendo el sueño!”.

Tareas y equipos de medición

El día que Koenigsegg se puso en contacto con Creaform , la empresa estaba utilizando servicios de alquiler para tareas de medición. Se empleó un Romer Arm de cuatro metros con cabezales de escaneo y sonda o un Leica Tracker junto con PolyWorks. Los sistemas de medición y escaneo se usaron principalmente para el análisis de la causa raíz en la línea de producción, comparando las piezas físicas con el CAD nominal, así como para tareas de configuración, puesta en marcha e ingeniería inversa en las que las piezas hechas a mano se reemplazaron por datos CAD producidos con Catia. V5R19 para herramientas de producción y fabricación.

Los inconvenientes funcionales frecuentes del equipo de alquiler, los gastos sustanciales y las limitaciones de tiempo, así como el objetivo de tener habilidades de medición 3D internas, llevaron a Koenigsegg a comenzar a buscar alternativas en el mercado. El distribuidor sueco de Creaform, MLT Maskin & Laserteknik AB , acudió a Koenigsegg para una demostración in situ de las tecnologías de medición 3D de Creaform .

“Después de evaluar comparativamente todos los sistemas de medición disponibles, sentimos que los productos y soluciones de Creaform encajaban mejor con nuestros exigentes requisitos y entorno. Al ser menos sensibles a los movimientos durante el escaneo y el sondeo, las soluciones de Creaform se adaptan mejor a un entorno de línea de producción”, explicó Jon Gunner, director técnico de Koenigsegg. “Decidimos invertir en el escáner 3D HandySCAN y la CMM óptica portátil HandyPROBE de Creaform y el software de inspección y CAD denominado PolyWorks”.

Los escáneres de metrología HandySCAN 3D pueden capturar hasta 480 000 mediciones/s con una precisión de hasta 0,030 mm.

Los escáneres láser portátiles HandySCAN 3D brindan una precisión y resolución revolucionarias, así como tasas de medición significativamente altas, todo en un solo dispositivo portátil. Se pueden utilizar en todas las fases del ciclo de vida del producto: desde la concepción, pasando por el diseño, la fabricación hasta la documentación, el mantenimiento y la reparación.

Libre de cualquier configuración de medición rígida, HandyPROBE ofrece una flexibilidad inigualable y un volumen de medición más amplio que otras MMC portátiles.

El sistema de medición sin brazo CMM portátil HandyPROBE es la alternativa a los brazos de medición tradicionales. HandyPROBE es una CMM inalámbrica basada en triangulación que ofrece total libertad de movimiento y se puede utilizar para mediciones únicas o repetidas de varias piezas. El CMM es rastreado por el rastreador óptico C-Track. Los sensores C-Track también aseguran la posición exacta del HandyPROBE, realizan la adquisición y transmisión continua de imágenes, iluminan los reflectores, gestionan los intercambios con la computadora y almacenan los parámetros del sensor.

Ambos sistemas se benefician de la tecnología TRUaccuracy integrada , que garantiza mediciones de alta precisión cuando se opera en condiciones de trabajo reales, independientemente de las vibraciones, inestabilidades o diferencias térmicas en el entorno de trabajo.

Cómo intervienen las tecnologías de Creaform

El escáner HandySCAN 3D y el CMM portátil HandyPROBE ahora se utilizan principalmente en la empresa sueca para el control de calidad automotriz, la medición de ensamblajes y componentes , y su validación en CAD, así como para la resolución de problemas de causa raíz, ingeniería inversa y calibración de plantillas. Para la calibración de plantillas , Koenigsegg utiliza, por ejemplo, el sistema de sondeo HandyPROBE para ajustar con precisión los puntos duros nominales. Luego, los usuarios escanean con el escáner 3D HandySCAN las piezas una vez que la plantilla las sostiene como un proceso de validación contra los datos CAD. Esto permite a la empresa recortar la plantilla si se requiere una compensación nominal.

Sin ninguna configuración de medición rígida, HandyPROBE ofrece una flexibilidad inigualable y un volumen de medición más amplio que otras MMC portátiles.

Para proyectos de ingeniería o control de calidad, HandySCAN 3D permite a los usuarios reducir los tiempos de entrega y aumentar la rentabilidad. Se muestra arriba escaneando el cuerpo de un Koenigsegg Regera.

Jon Gunner está contento con los sistemas de Creaform: “Ya seis meses después de la compra, calculé que estábamos a medio camino de obtener un retorno de nuestra inversión basado en tarifas de alquiler de terceros y mejoras en la calidad de la producción. Las soluciones de Creaform son altamente precisas, fáciles de usar e ideales para un entorno de línea de producción. Tener el sistema listo a la mano nos brinda la flexibilidad y el tiempo de respuesta que necesitamos para investigar rápidamente los problemas de medición y calidad a medida que surgen”.

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Con NX, ÀNIMA ofrece un nuevo nivel de innovación, que incluye una motocicleta eléctrica visualmente impactante

Producto: NX CAD
Industria: Automotriz y Transporte

Necesitábamos una solución rentable que se adaptara a nuestras necesidades técnicas y funcionara tanto para Windows como para Mac OS X. También buscábamos una solución que nos permitiera crecer ampliando nuestro potencial con Teamcenter para monitorear y administrar proyectos en todos sus fases. Encontramos estas características en NX.

Joan Sabata, Socio y Director

“Ayudando a las empresas a innovar a través del diseño”

ÀNIMA Barcelona (ÀNIMA) es una firma de diseño industrial fundada en 2002 por Diego Quiroga y Joan Sabata. Desde el principio, ÀNIMA ha combinado el talento creativo con la energía emprendedora para ayudar a los clientes a mejorar el diseño de productos y el desarrollo de nuevos productos. La misión y los valores de ÀNIMA se resumen en su lema: “Ayudando a las empresas a innovar a través del diseño”.

Hoy, ÀNIMA está formada por una plantilla multidisciplinar de diseñadores industriales, ingenieros y expertos en marketing e innovación que trabajan con una amplia red de expertos internacionales. Esto permite a ÀNIMA prestar sus servicios a empresas de una amplia gama de industrias, entre las que se encuentran la automoción, la movilidad sostenible, la maquinaria, el equipamiento industrial y personal, la electrónica, los productos médicos, el equipamiento de baño, la iluminación y el mobiliario.“Ayudando a las empresas a innovar a través del diseño”

La búsqueda de un sistema CAD de alto rendimiento

Los diseñadores de ÀNIMA tenían una gran experiencia en el modelado de objetos sólidos en tres dimensiones. Sin embargo, comenzaron a encontrar más y más proyectos que exigían un uso cada vez mayor de superficies avanzadas. Además, la empresa deseaba expandir su cartera de clientes a industrias en las que un sistema de diseño asistido por computadora (CAD) de alto rendimiento era crucial, lo que le permitía desarrollar diseños más complejos. ÀNIMA concluyó que su sistema CAD actual era inadecuado y comenzó la búsqueda de un reemplazo.

Para iniciar su búsqueda, ÀNIMA consultó al especialista en ingeniería y gestión del ciclo de vida del producto (PLM), Análisis y Simulación (AyS), socio de Siemens Digital Industries Software. ÀNIMA explicó sus necesidades y planes a largo plazo. AyS estudió la situación detenidamente, teniendo en cuenta tanto el proceso de diseño de la empresa como los requerimientos específicos de cada uno de sus departamentos. La fase de selección incluyó la evaluación de herramientas específicas para el diseño avanzado de superficies y el modelado de sólidos en 3D. Algunos sistemas candidatos fueron descartados porque no eran compatibles con el software del sistema operativo Mac OS® de Apple.

Durante el proceso de selección, ÀNIMA pronto se dio cuenta de que una herramienta integral era la opción más económica, porque significaba comprar una sola vez y mantener un único sistema. La empresa también quería un sistema CAD que evitara los problemas de compatibilidad entre diferentes marcas de software, para eliminar la pérdida de tiempo al traducir la geometría de los archivos.

Después de asistir a varias reuniones y demostraciones de software, ÀNIMA eligió el software NX™ de Siemens Digital Industries Software. ÀNIMA consideró a NX como una herramienta integral de desarrollo de productos, y calculó que su uso podría ahorrarle a la empresa hasta el 50 por ciento de su inversión planificada en el software. ÀNIMA también valoró la estrecha integración de NX con el sistema de gestión del ciclo de vida digital, el software Teamcenter®, también de Siemens Digital Industries Software. ÀNIMA tiene previsto implementar Teamcenter en un futuro próximo para mejorar el control y la eficiencia de los procesos.

“Necesitábamos una solución rentable que se adaptara a nuestras necesidades técnicas y funcionara tanto para Windows como para Mac OS X”, dice Joan Sabata, socio y propietario de ÀNIMA. “También buscábamos una solución que nos permitiera crecer ampliando nuestro potencial con Teamcenter para monitorear y administrar proyectos en todas sus fases. Encontramos estas características en NX”.La búsqueda de un sistema CAD de alto rendimiento

NX demuestra su eficacia desde el principio

El primer proyecto desarrollado íntegramente con NX fue el diseño de la motocicleta eléctrica Volta® BCN, cuyo objetivo era promover la movilidad sostenible en entornos urbanos. Los diseñadores de ÀNIMA utilizaron NX para todo el proceso, desde los bocetos iniciales hasta el desarrollo completo.

Según la dirección de ÀNIMA, el uso de NX dio como resultado mejoras significativas en la creatividad del diseño y la eficiencia del proceso de diseño. La gerencia señala que el tiempo necesario para completar todo el proceso de diseño, hasta la fabricación del primer prototipo, se ha reducido en un 65 por ciento.

“Ahora sabemos que podemos abordar proyectos ambiciosos, porque NX cumple con nuestro alto nivel de exigencia”, dice Sabata. Agrega: “Contar con Análisis y Simulación como socio tecnológico nos da una confianza especial, por la experiencia de la organización en la materia y el asesoramiento altamente profesional”.

Con NX completamente implementado, el equipo creativo de ÀNIMA está ocupado desarrollando proyectos tanto para el mercado local como internacional. Entre los proyectos, ÀNIMA está trabajando actualmente en nuevos diseños para la industria de la automoción que pronto verán la luz. De hecho, el equipo de diseño está muy entusiasmado con la excelente impresión que causará su trabajo en este espacio de mercado, pero además, el equipo está ansioso por demostrar el valor que los diseños aportarán a sus clientes.NX demuestra su eficacia desde el principioNX demuestra su eficacia desde el principio

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Mejora de la precisión de los datos para reducir el tiempo dedicado a consultas de modelos digitales en un 50 %

Producto: Teamcenter
Industria: Automotriz y Transporte

Superar un sistema ineficiente

Con sede en Liuzhou, China, Dongfeng Liuzhou Motor Co., Ltd. (Dongfeng Liuzhou) es una de las bases de producción de Dongfeng Motor Group, que produce una amplia gama de vehículos comerciales, incluidos tractores, volquetes, vehículos logísticos eléctricos y turismos, así como vehículos utilitarios deportivos (SUV), sedanes y vehículos eléctricos. Dongfeng Liuzhou es también el principal centro de investigación y desarrollo (I+D) del grupo. La empresa abastece a los mercados nacionales y extranjeros, incluidos América, Oriente Medio y África. Fundada en 1954, Dongfeng Liuzhou tiene más de 5700 empleados.

Los modelos digitales existentes de la empresa solo podían usarse para producir dibujos de diseño asistido por computadora (CAD) en 2D y no se administraban sistemáticamente. Los departamentos de diseño de Dongfeng Liuzhou necesitaban colaborar más estrechamente debido al aumento en los tipos de diseños requeridos, como la tecnología de vehículos híbridos y eléctricos, pero esto no era posible con su software existente.

Los modelos de vehículos más avanzados, que requerían cantidades cada vez mayores de datos, pronto expusieron los problemas causados ​​por el uso y la gestión de datos ineficaces, incluida la falta de una gestión completa de la configuración del modelo y listas de materiales (BOM) totalmente configuradas. Esto resultó en un número creciente de listas de materiales para un solo vehículo, creando un sistema que consumía mucho tiempo y era costoso.

Para afrontar este desafío, Dongfeng Liuzhou implementó el software Teamcenter®, que forma parte de la cartera Siemens Xcelerator, la cartera completa e integrada de software, hardware y servicios. Esto ayudó a que Dongfeng Liuzhou mejorara su gestión de I+D y su gestión de procesos estructurales, lo que resultó en un aumento significativo de la eficiencia y la precisión.

La gestión de datos obsoletos crea ciclos de proyecto largos

La producción de Dongfeng Liuzhou estuvo plagada de ineficiencias y problemas con la precisión del modelo. La herramienta de gestión de datos existente de la empresa no podía satisfacer sus necesidades de diseño; no era lo suficientemente rápido ni podía manejar la profundidad de detalle que cada vez se requería para los diseños de vehículos de Dongfeng Liuzhou.

A los equipos de diseño de Dongfeng Liuzhou les resultaba imposible utilizar su gestión de diseño de herramientas (TDM) existente para colaborar en tiempo real entre disciplinas y procesos de diseño. Descubrieron que la colaboración solo era posible en diseños terminados, un factor que ralentizó significativamente el proceso de producción.

Dado que cada parte de la gestión de datos CAD y BOM se manejaba en procesos separados, los requisitos de diseño debían abordarse de forma consecutiva, lo que también afectaba la precisión a medida que pasaban de un equipo a otro.

Si bien los ingenieros de modelado de Dongfeng Liuzhou podían administrar modelos digitales, solo podían procesar inspecciones parciales en cualquier momento en sus computadoras personales, lo que significaba que el equipo no podía inspeccionar el diseño completo como una sola entidad. A menudo, el modelo completo del vehículo era demasiado grande para que lo manejara el software obsoleto de la empresa. Los ingenieros de modelado no pudieron inspeccionar sistemas y subsistemas simultáneamente, lo que resultó en un aumento significativo en la duración del ciclo del proyecto y problemas de costos que solo salieron a la luz en la etapa de producción.

Como los departamentos no pudieron colaborar durante el proceso de diseño, los colegas tuvieron que depender de hojas de cálculo para compartir información y realizar un seguimiento del progreso, lo que aumentó el riesgo de error humano y obstaculizó los intentos de realizar mejoras significativas en el sistema de gestión.

Socio experto implementa soluciones a medida

Dongfeng Liuzhou se acercó a Shanghai Real Information Technology Co., Ltd (Shanghai Real Information Technology) ya que tenían una sólida trayectoria en I+D de vehículos y gestión del ciclo de vida del producto (PLM) durante más de 15 años. Shanghai Real Information Technology sugirió que Dongfeng Liuzhou use Teamcenter para facilitar el intercambio de grandes cantidades de datos entre departamentos.

Shanghai Real Information Technology es un socio experto en software de Siemens Digital Industries en las soluciones de prueba de software Simcenter®, que, al igual que Teamcenter, forma parte de la cartera Siemens Xcelerator, la cartera completa e integrada de software, hardware y servicios. Siemens reconoce a los socios que demuestran experiencia y competencia en una de sus soluciones. Estos socios son validados por los clientes y Siemens por demostrar su perspicacia comercial y técnica superior.

Shanghai Real Information Technology utilizó la implementación de la metodología de entrega de valor (VDM) de Siemens al estandarizar el proceso. Junto con Dongfeng Liuzhou, Shanghai Real Information Technology creó un equipo de proyecto conjunto para transferir las capacidades de operación, mantenimiento y soporte del sistema durante el proceso de implementación y asegurar que después de que el proyecto se pusiera en marcha, los ingenieros de Dongfeng Liuzhou pudieran administrar el sistema, su operación básica y mantenimiento. en su propia.

Trabajando en estrecha colaboración con Shanghai Real Information Technology, Dongfeng Liuzhou pudo construir sistemas e información básica de bases de datos. Esto incluía los datos maestros de materiales, modelos digitales en 3D, dibujos en 2D, listas de materiales, documentos, datos modificados, etc. Los datos básicos se almacenaron en Teamcenter como una biblioteca estructurada para lograr un intercambio de datos y una asignación de permisos efectivos, al mismo tiempo que se mejoraba el diseño. tasa de reutilización.

Teamcenter permite la gestión en tiempo real de los datos del modelo

Shanghai Real Information Technology reorganizó las estructuras de datos de productos de Dongfeng Liuzhou para gestionar mejor sus datos de I+D. Este proceso constaba de dos partes: clasificar los datos históricos del producto y crear listas de materiales totalmente configuradas.

La implementación de Teamcenter permitió a Dongfeng Liuzhou gestionar mejor las piezas, la colaboración en el diseño 3D, la biblioteca de dibujos y documentos, la clasificación de piezas estándar y las listas de materiales totalmente configuradas, así como la gestión de procesos, autoridad, organización y cambios, y la integración de la oficina.

Shanghai Real Information Technology pudo estandarizar los datos históricos existentes de Dongfeng Liuzhou mediante el uso de Teamcenter para la gestión y las aplicaciones guiadas, así como para llevar a cabo la gestión y verificación en tiempo real de sus datos de modelos de vehículos de I+D existentes.

Los datos precisos del modelo digital y las estructuras precisas de datos del producto ahora brindan soporte de datos precisos en tiempo real en todos los departamentos de producción y fabricación.

Shanghai Real Information Technology y Dongfeng Liuzhou dividieron la implementación del proyecto en construcción de funciones del sistema y operación y mantenimiento de aplicaciones comerciales. La construcción de la función tomó nueve meses y la operación y el mantenimiento continúan.

Obtener resultados impresionantes con Teamcenter

Dongfeng Liuzhou utiliza Teamcenter para la gestión de I+D y la gestión de procesos estructurales en sus divisiones de vehículos comerciales y vehículos de pasajeros.

El uso de Teamcenter permitió a Dongfeng Liuzhou reducir el costo de mano de obra de los ingenieros de modelado en un 30 %, el 50 % del cual se gastó en consultas de modelos, y redujo el tiempo dedicado a la generación de informes en un 90 %. Al mismo tiempo, la precisión de los datos aumentó en un 95 por ciento.

“Al usar Teamcenter, eliminamos las inconsistencias de datos existentes y nos ayudó a reducir los retrasos en la entrega de productos”, dijo Chen Lai, líder de proyecto en Dongfeng Liuzhou.

Mediante el uso de prototipos digitales, Dongfeng Liuzhou puede detectar problemas de diseño y fabricación mucho antes en estos procesos respectivos, lo que reduce las tareas de rectificación de diseño y fabricación, acortando así los ciclos del proyecto de desarrollo de productos.

“Usar Teamcenter nos ha permitido acortar en gran medida los ciclos de desarrollo de vehículos y mejorar la calidad del desarrollo de productos”, dice Luo Li, líder de la división PLM en Shanghai Real Information Technology.

Como Shanghai Real Information Technology pudo personalizar el software según las necesidades del cliente, creó un modo de diseño hecho a pedido (MTO) basado en vehículos comerciales basado en el modelo comercial de la División de Vehículos Comerciales de Dongfeng Liuzhou. El socio también ayudó a Dongfeng Liuzhou a construir un sistema de gestión de listas de materiales para vehículos completamente configurado.

Además, Dongfeng Liuzhou también construyó una biblioteca de componentes estándar y una base de conocimiento de documentos de diagramas para mejorar la tasa de reutilización del diseño. También mejoró las iniciativas ecológicas/de sustentabilidad al disminuir gradualmente los procesos fuera de línea y las transferencias de datos de diseño, mejorando las capacidades de oficina sin papel y logrando un entorno sustentable para el desarrollo empresarial.

“Este proyecto nos ha permitido realizar la gestión empresarial de I+D digital, sentando una buena base para nuestra digitalización de fabricación en el futuro”, dice Lai. “Nos hemos comparado con empresas automotrices digitalmente avanzadas en China y logramos implementaciones rápidas, acortando la brecha con el punto de referencia industrial y desarrollando nuestro negocio de I+D”.

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Cummins utiliza el software Geomagic y la impresión 3D en metal para restaurar un auto de carreras de 1952 y lograr que corra 50 % más rápido

Producto: Geomagic Control X
Industria: Automotriz y Transporte

El Cummins Diesel Special n.º 28 conmocionó al mundo de las carreras en 1952 cuando consiguió la primera posición en la línea de salida en Indianápolis 500 (Indy 500) con el tiempo de vuelta más rápido de la historia. Esta hazaña, junto con las muchas otras innovaciones del auto, le permitió ganar un lugar destacado en la historia de las carreras.

Sesenta y cinco años más tarde, el n.º 28 recibió una invitación del Festival de velocidad de Goodwood en el Reino Unido para participar en la legendaria Carrera de montaña de Goodwood junto con cientos de autos modernos y clásicos. Durante la preparación del n.º 28, los ingenieros de Cummins descubrieron que la bomba de agua estaba tan corroída que probablemente no sobreviviría al evento. El auto n.º 28 necesitaba una nueva bomba de agua para llegar a Goodwood en buenas condiciones.

La bomba de agua original tenía un diseño único específico para el auto n.º 28, lo que significaba que no había una pieza de repuesto compatible. Para complicar aún más la situación, tenían que enviar el n.º 28 en cuestión de semanas, de modo que los ingenieros descartaron los métodos tradicionales de fundición en arena para producir un repuesto, ya que ese proceso tenía un tiempo de entrega estimado de 10 semanas. En cambio, los ingenieros de Cummins recurrieron a la ingeniería inversa y la fabricación aditiva (AM) de metales mediante una impresora 3D para metal ProX DMP 320 de 3D Systems con la ayuda de 3rd Dimension Industrial 3D Printing, un fabricante de metales de alta calidad especializado en impresión directa en metal (DMP) 3D. La nueva bomba de agua se imprimió en 3D en solo tres días y el proceso completo tomó cinco semanas en lugar de 10.

El Cummins Diesel Special n.º 28 en el Indy 500 de 1952

El Cummins Diesel Special n.º 28 en el Indy 500 de 1952

Una página de la historia de las carreras

El n.º 28 fue el primer auto de Indy 500 equipado con un turbocompresor y el primero cuya aerodinámica se optimizó en un túnel de viento. Corrió las cuatro vueltas de clasificación a una velocidad promedio récord de 138,010 mph.

Bomba de agua original en la que se observa corrosión y desgastes severos

Bomba de agua original en la que se observa corrosión y desgastes severos

Desde su trascendental carrera en 1952, el n.º 28 se exhibió en el Indianapolis Motor Speedway Museum y en el edificio de oficinas corporativas de Cummins. En 1969, el n.º 28 corrió una vuelta por la pista de Indy antes del inicio de la carrera para conmemorar el 50.º aniversario de Cummins. La última vez que el n.º 28 corrió fue en el Festival de velocidad de Goodwood a finales de 1990.

“Mientras preparamos el automóvil para que volviera a funcionar por primera vez en casi 20 años, descubrimos corrosión y desgastes severos en la bomba de agua”, dijo Greg Haines, líder de diseño y desarrollo del motor X15 y miembro del equipo de historia y restauración de Cummins. “En algunas partes, la carcasa estaba completamente desgastada y los depósitos de minerales que cubrían los agujeros era lo único que evitaba una filtración. Necesitábamos rápido una carcasa nueva si queríamos cumplir con nuestro compromiso de correr con el auto en Goodwood”.

Carrera para producir una nueva bomba de agua

El método básico para construir la nueva carcasa de la bomba es el mismo que se utilizó para construir la bomba original: mecanizar un patrón de plástico o madera y utilizarlo para formar un molde de arena para la fundición. Con este método, el equipo hubiese tardado alrededor de 10 semanas en construir la carcasa, lo que los dejaba afuera de Goodwood. El nuevo patrón de fundición se podría haber impreso en 3D o incluso se podría haber impreso en 3D el propio molde de impresión para reducir el plazo de entrega de la nueva carcasa de la bomba de agua. Sin embargo, el mayor aumento de productividad se produjo al evitar el proceso de fundición por completo y utilizar la ingeniería inversa y la impresión en 3D para producir la pieza final directamente en solo cinco semanas, un 50 por ciento más rápido.

Inspección de la bomba de agua en Geomagic Control X

Inspección de la bomba de agua en Geomagic Control X

Análisis

Los ingenieros de Cummins comenzaron por escanear la carcasa de la bomba de agua existente con un escáner de TC. Eligieron un escáner de TC porque la bomba contenía muchos rebajados y otras geometrías internas que habrían sido imposibles de capturar con un escáner láser u otra herramienta de procesado de imágenes de línea recta.

Inspección

Para verificar que los datos escaneados fueran precisos antes de avanzar, los ingenieros importaron los datos de la nube de puntos generados por el escáner de TC al software de inspección y metrología Geomagic Control X donde separaron y alinearon la geometría interna y externa de la bomba.

“Para un proyecto como este, solemos separar la geometría interna en espiral del cuerpo para poder modelarla como un núcleo y hacer una comparación con los datos de la nube de puntos para asegurarnos de que todo nuestro trabajo sea preciso”, explica Chris George, líder del equipo de modelos CAD para el diseño de sistemas avanzados de Cummins.

Comparación del modelo CAD de la bomba de agua con los datos escaneados en Geomagic Design X

Comparación del modelo CAD de la bomba de agua con los datos escaneados en Geomagic Design X

Ingeniería inversa

Con una buena geometría escaneada para iniciar su trabajo de diseño, Cummins utilizó el software de ingeniería inversa Geomagic Design X para convertir la nube de puntos en un modelo sólido no paramétrico para realizar comprobaciones de ajuste de CAD. Estas comprobaciones ayudaron al equipo de Cummins a determinar las dimensiones de ensamblaje adecuadas para el impulsor y el eje, y cómo todo encajaría y se sellaría en última instancia.

Según George, Cummins utiliza Geomagic Control X y Geomagic Design X como su software principal para la manipulación de nubes de puntos. “El software Geomagic de 3D Systems proporciona una solución completa para procesar e inspeccionar los datos de escaneado y convertirlos en un modelo sólido”, afirmó. “Los usamos para cada proyecto de ingeniería inversa, que a menudo requiere conciliaciones geométricas, análisis de la estructura y el flujo de elementos finitos, y comparaciones de modelo a escaneo reportadas a nuestros clientes de ingeniería”.

“El software Geomagic de 3D Systems proporciona una solución completa para procesar e inspeccionar los datos de escaneado y convertirlos en un modelo sólido. Usamos esta solución en cada proyecto de ingeniería inversa que realizamos”.

—Chris George, director del Equipo de modelos CAD para diseños avanzados de sistemas, Cummins

Diseño de una nueva bomba de agua en Creo

Diseño de una nueva bomba de agua en Creo

Diseño

Debido a la gran corrosión de la pieza original, Cummins no pudo utilizar el modelo creado a partir de los datos escaneados como base para la impresión 3D. En su lugar, los ingenieros de Cummins importaron el modelo no paramétrico al software de CAD 3D de PTC Creo® para que sirviera de plantilla a fin de crear un modelo paramétrico. Ante los daños físicos de la bomba escaneada, el equipo de Cummins tuvo que tomar decisiones informadas mientras modelaban el repuesto en 3D para conseguir un modelo final funcional.

Impresión 3D

Luego, enviaron este archivo al equipo de 3rd Dimension, que lo limpió, lo analizó para obtener una orientación de impresión óptima y asignó soportes para una impresión estable. Los ingenieros de 3rd Dimension dividieron y prepararon la pieza para definir el movimiento del láser durante la construcción.

Aunque la carcasa original de la bomba de agua se había fabricado con magnesio para reducir el peso, la sensibilidad del magnesio a la corrosión tras una exposición prolongada al agua y al refrigerante era un factor importante en el problema que Cummins intentaba resolver. Por lo tanto, 3rd Dimension fabricó la pieza impresa en 3D final utilizando material de acero inoxidable LaserForm 316-L en una impresora 3D para metal ProX DMP 320.

Nueva bomba de agua impresa en 3D con el ensamblaje del propulsor

Nueva bomba de agua impresa en 3D con el ensamblaje del propulsor

“El mayor volumen de construcción de ProX DMP 320 nos permitió tener algunas opciones adicionales con la orientación de las piezas, lo que nos ayudó a optimizar los soportes. Además, la velocidad de impresión nos permitió realizar la impresión en el tiempo que teníamos”, afirmó Bob Markley, presidente de 3rd Dimension. “ProX DMP 320 no utiliza aglomerantes para unir el material, lo que da como resultado una aleación pura que funciona como el metal real, porque es lo es. Esto beneficia el rendimiento final de las piezas debido el entorno operativo”.

Solo tres días después de recibir el archivo 3D de la geometría de la bomba de agua, 3rd Dimension envió a Cummins la carcasa completa de la bomba.

Volver a hacer historia en las carreras

La carcasa se ensambló perfectamente con los otros componentes de la bomba y nos ofreció un rendimiento que parecía como nuevo durante más de seis carreras de montaña de Goodwood. Al igual que en Indy, el n.º 28 entusiasmó a los aficionados en Goodwood y apareció en “Las 10 mejores cosas que vimos en el Festival de velocidad de Goodwood de 2017” de la revista Car and Driver.

El Cummins Diesel Special n.º 28 en el Festival de velocidad de Goodwood de 2017

Además, al igual que en el 50.º aniversario de Cummins en 1969, el n.º 28 tuvo un papel destacado en la celebración del 100.º aniversario de Cummins al dar una vuelta de desfile alrededor de la pista antes del comienzo de la carrera de Indy 500 de 2019.

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Rodin Cars utiliza la impresión 3D para producir cajas de cambios de titanio para Ultimate Hypercar

Producto: DMP
Industria: Automotriz y Transporte

Rodin Cars, un fabricante de automóviles con sede en Nueva Zelanda, está utilizando la impresora 3D de metal DMP Factory 500 a gran escala de 3D Systems para producir los componentes de titanio de su nuevo automóvil de pista a medida, el Rodin FZERO. Con el rendimiento y la calidad liderando cada decisión de ingeniería, el automóvil se fabrica principalmente con fibra de carbono y titanio. La fabricación aditiva de metal (AM) de 3D Systems fue seleccionada como el método de producción para todos los componentes complejos de titanio para permitir que Rodin Cars avance en el diseño y el rendimiento de cada pieza, independientemente del tamaño, incluida la caja de cambios secuencial de ocho velocidades, una primicia en la industria. 

“Nuestro objetivo era hacer que cada componente de este automóvil fuera lo mejor posible. El Rodin FZERO solo se puede fabricar con fabricación aditiva”. 

Adam Waterhouse, ingeniero principal, Rodin Cars 
Las principales prioridades de Rodin Cars eran optimizar el peso y la función utilizando un material no corrosivo para mantener el máximo rendimiento y apariencia a lo largo del tiempo.

LOGRAR PIEZAS IMPRESAS DE TITANIO DE ALTA CALIDAD A GRAN ESCALA

Con un peso final de solo 650 kilogramos y una producción de 4.000 kilogramos de carga aerodinámica, el monoplaza Rodin FZERO (por “restricciones cero”) está diseñado para recorrer un circuito más rápido que un piloto de Gran Premio de Fórmula Uno actual. Con la ingeniería que cambia la industria incorporada en cada componente, Rodin Cars tenía la intención de optimizar a fondo para ofrecer el componente definitivo para cada pieza.  

Cuando se trataba de utilizar la fabricación aditiva de titanio en todo el automóvil, surgieron desafíos a medida que aumentaban los tamaños de las piezas, especialmente para las piezas grandes. Producir componentes como la caja de engranajes según las especificaciones requería un volumen de construcción más allá de las capacidades de la mayoría de las impresoras de metal. Sin embargo, volver a los métodos convencionales de fundición de la caja de cambios en magnesio no era una opción, ya que tanto el método como el material no alcanzarían los objetivos de Rodin Cars. Para ofrecer el hiperauto definitivo, las principales prioridades de Rodin Cars eran optimizar el peso y la función con AM, y usar titanio por su valor como material no corrosivo de primera calidad que mantendrá el rendimiento y la apariencia máximos a lo largo del tiempo. 

Innovación para crear una caja de cambios ligera

El primer paso para optimizar la caja de cambios fue crear un diseño personalizado junto con el reconocido fabricante de cajas de cambios, Ricardo. Luego de un extenso trabajo con 3D Systems después de adoptar AM por primera vez, Rodin Cars compartió su conocimiento adquirido con Ricardo, educándolos sobre los beneficios y capacidades únicos del diseño y la fabricación con aditivos. Rodin Cars necesitaba relaciones de transmisión y dimensiones de caja muy específicas, y sabía que solo podía producir su diseño usando AM. Eliminar el exceso de masa también fue una prioridad principal, produciendo paredes delgadas de hasta 2 mm de espesor en algunas áreas. Las dos empresas colaboraron para diseñar piezas en torno a la geometría optimizada que buscaba Rodin Cars, integrando galerías internas y canales de fluidos para ayudar a reducir el espacio de la caja de cambios final, que mide 400 mm x 650 mm x 300 mm.  

Para producir piezas AM de titanio con las dimensiones requeridas y características precisas, Rodin Cars seleccionó la impresión directa en metal (DMP) de 3D Systems por su capacidad única de gran formato y calidad y repetibilidad comprobadas. 

La DMP Factory 500 produce piezas excepcionalmente fuertes y precisas con alta pureza química y la repetibilidad necesaria para la producción en serie.

Flujo de trabajo de titanio probado

La optimización de la relación potencia/peso es fundamental para los vehículos de alto rendimiento. Como tal, la capacidad de imprimir los componentes metálicos complejos en titanio fue clave para la misión de Rodin Cars de ofrecer un rendimiento superior y al mismo tiempo eliminar el mayor peso posible en todo el automóvil. La integridad del titanio como material no corrosivo también significa que ni el aspecto ni el rendimiento se degradarán con el tiempo, lo cual era importante para el fundador de Rodin Cars, David Dicker. 

Según Adam Waterhouse, ingeniero principal de Rodin Cars, cualquier componente que sea de metal y no un perno se imprime en 3D. “Se imprimieron todos los soportes hasta la caja de cambios”, dijo Waterhouse. “Es una enorme variedad de piezas. Es en gran medida un sistema impreso”. La caja de engranajes de titanio final está impresa en  LaserForm Ti Gr23 (A) y pesa solo 68 kilogramos, incluidas las partes internas de acero.  

La solución completa para metales de 3D Systems incluye el software 3DXpert, un software todo en uno para preparar, optimizar y administrar el flujo de trabajo de impresión de metales. Para cada uno de los materiales LaserForm de 3D Systems, este software incluye parámetros de impresión ampliamente desarrollados, integrando la experiencia de los ingenieros de 3D Systems en el flujo de trabajo. La arquitectura de sistema única de las máquinas DMP de 3D Systems también está diseñada para permitir el uso total del material sin degradación. 

Equipo de Rodin Cars desempaquetando su nuevo DMP Factory 500

DMP Factory 500 es la única solución de fabricación aditiva de metal escalable disponible capaz de producir piezas grandes sin costuras de alta calidad de hasta 500 mm x 500 mm x 500 mm.

Impresión 3D en metal a gran escala

Rodin Cars planeó inicialmente dividir la caja de cambios en varios componentes más pequeños e imprimirlos internamente utilizando sus máquinas ProX DMP 320 heredadas. Para ahorrarles este esfuerzo adicional, el equipo de ingeniería se entusiasmó al conocer la  DMP Factory 500 de 3D Systems , la única solución de fabricación aditiva de metal escalable disponible capaz de producir piezas grandes sin costuras de alta calidad de hasta 500 mm x 500 mm x 500 mm. Usando esta nueva plataforma, la caja de cambios se puede producir como un conjunto de solo cuatro secciones que se pueden producir en una sola construcción. 

La DMP Factory 500 cuenta con los mejores niveles de oxígeno de su clase (<25 ppm) y una atmósfera de impresión inerte para garantizar piezas excepcionalmente fuertes y precisas con alta pureza química y la repetibilidad necesaria para la producción en serie. Según Waterhouse, esta cualidad se puso a prueba con las cajas de paredes delgadas de la caja de cambios, que miden solo dos milímetros de grosor.  

“Estas huellas demostraron ser extremadamente precisas”, dijo Waterhouse. “En nuestra sección más grande, que es enorme, solo hubo un giro de 0,2 grados en la pieza, lo cual es realmente impresionante. Sin mencionar que tenemos todos los beneficios de aditivos con los canales internos y paredes increíblemente delgadas que serían imposibles de lograr de otra manera”.  

Experiencia en metal de Application Innovation Group

Para acelerar el acceso a la impresión en metal a gran escala antes de la instalación de su propia DMP Factory 500, Rodin Cars trabajó con Application Innovation Group (AIG) de 3D Systems para imprimir la primera caja de cambios de titanio. AIG de 3D Systems es un recurso global equipado con la experiencia y la tecnología para admitir aplicaciones AM en todas las industrias, y puede asesorar y ayudar en proyectos en cualquier etapa, desde el desarrollo de aplicaciones y la ingeniería de frontend, hasta la validación de equipos, la validación de procesos y la calificación de piezas. 

3D Systems ha brindado a Rodin Cars una transferencia constante de conocimiento y tecnología desde que adoptó por primera vez la fabricación aditiva, lo que ayudó a la compañía automotriz a aumentar su comprensión de los principios necesarios para el éxito con el diseño y la producción de AM. Sin embargo, el cambio a un formato de impresión a gran escala requería un nuevo conjunto de mejores prácticas. AIG de 3D Systems proporcionó servicios de ingeniería y desarrollo de aplicaciones para ayudar a Rodin Cars a probar su concepto, incluida la programación final de los cuatro componentes de la caja de cambios y la impresión de la primera caja de cambios. 3D Systems también proporcionó los archivos de construcción programados y la transferencia de tecnología para acelerar el camino de Rodin Cars hacia una exitosa impresión en metal a gran escala luego de la instalación de DMP Factory 500 en las instalaciones de Rodin Cars. 

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Uso de funciones técnicas avanzadas y licencias de software flexibles para escalar rápidamente desde una startup

Producto: Solid Edge
Industria: Automotriz y Transporte

Desarrollo de soluciones innovadoras y disruptivas para la automoción y el automovilismo

En 2017, Ashley Warne, directora ejecutiva (CEO) e ingeniera en jefe de Dynisma Ltd., fundó la empresa de simuladores de conducción con sede en el Reino Unido después de liderar los esfuerzos internos de desarrollo de simuladores para F1 tanto en McLaren como en Ferrari. “Trabajar en equipos de alta presión liderados por la excelencia con recursos significativos inculcó la creencia de que estos esfuerzos podrían aplicarse de manera diferente”, dice Warne. “El acceso a los generadores de movimiento receptivo, de alta fidelidad y más avanzados que los ingenieros puedan desear debería estar disponible para todos”. En Dynisma, Warne es responsable del liderazgo técnico y del desarrollo de conceptos de simulación.

“Dynisma produce los simuladores de conducción más dinámicos, receptivos y escalables del mundo. Nuestro equipo de ingenieros de clase mundial ha adoptado una nueva perspectiva e inventado nuevas soluciones para la automoción y el automovilismo”, afirma Warne.

Los generadores de movimiento Dynisma (DMG) son totalmente inmersivos y ofrecen la solución perfecta para una variedad de audiencias, como equipos de deportes de motor que desean optimizar la conducción y el rendimiento del automóvil o fabricantes y proveedores de automóviles que necesitan desarrollo y pruebas de vehículos avanzados. El DMG ofrece un ancho de banda máximo con una latencia mínima, lo que significa que el simulador reacciona muy rápidamente a los comandos; en este caso, la respuesta ocurre en 3 a 5 milisegundos. Esto es posible porque el equipo co-diseña el software y la ingeniería mecánica tiene como objetivo eliminar todos los obstáculos posibles entre el controlador y los datos.

Los DMG se producen para todos los casos de uso en simulación de conducción para automoción y deportes de motor. El simulador también incluye elementos visuales, maquetas de chasis, modelos de vehículos y simulación del entorno. “Los DMG son al menos un 50 por ciento mejores que cualquier otra solución comparable en el mundo e igualmente asequibles”, afirma Warne.

Diseñando el DMG

“El desarrollo de DMG siempre comienza con la incorporación de nuestros puntos de venta únicos”, explica Matt Bell, jefe de ingeniería mecánica de Dynisma. “El proceso comienza con un estado conceptual, que le da al equipo un diseño amplio del sistema antes de entregarlo a la ingeniería mecánica. Luego identificamos y establecemos todas las dimensiones y componentes clave que comprenderán el DMG. Una vez que sentimos que tenemos ese arreglo correcto, tendemos a repartir el trabajo al resto del equipo que lo detallará, dibujará y transformará en algo que sea producible. También trabajamos con varios proveedores que fabrican las piezas estructurales, ya sea a través de trabajo de metal conformado, componentes mecanizados con control numérico por computadora (CNC) e impresos en 3D, o una estructura compuesta”. Una vez que el equipo se da cuenta de esto,

“Todos nuestros sistemas tienen una latencia muy baja”, resume Warne. “Cuando queremos que un conductor sienta que lo están moviendo, por ejemplo, debido a un sobreviraje, esto sucederá en 3 a 5 milisegundos”. Los DMG se pueden usar para simular cualquier evento, como la textura de la carretera, las franjas sonoras, la retroalimentación de sobreviraje y el ruido, la vibración y la aspereza (NVH). Los retrasos de milisegundos pueden tener un gran impacto en términos de la retroalimentación que se le da al conductor y su respuesta.

Superando desafíos como startup

Como cualquier startup, Warne y su equipo encontraron que el proceso de poner en marcha un negocio era un esfuerzo desafiante. “Un criterio crítico de éxito es probablemente qué tan rápido puede llevar su solución al mercado”, reflexiona Warne. “Es por eso que buscábamos desde el principio un software asequible pero avanzado para satisfacer nuestras necesidades en el proceso de diseño mecánico de modelado y dibujo, así como una solución de simulación estructural a nivel de sistema.

Después de estudiar lo que estaba disponible en el mercado, Dynisma recurrió a Siemens Digital Industries Software y su programa Solid Edge for Startups, que brinda a las empresas emergentes elegibles acceso gratuito a una cartera completa de herramientas de software de desarrollo de productos.

Junto con un año de software Solid Edge® gratuito, el programa brinda acceso a recursos de capacitación, mejores prácticas y orientación de expertos.

“Cuando eres un negocio nuevo con financiamiento de inversionistas frescos, uno de tus enfoques principales es hacer que el capital que recaudes llegue lo más lejos posible. Entonces, el programa Solid Edge para Startups era bastante atractivo en ese momento”, explica Warne. “Nos dio esta pista con un costo fijo por un cierto período de tiempo, lo que brindó flexibilidad en términos de licencias y nos permitió escalar a medida que contratamos a nuevos diseñadores”.

Cuando Dynisma solicitó el programa Solid Edge for Startups, encontraron que el proceso fue sencillo. “Pudimos obtener rápidamente las licencias de software e integrarlas con nuestro intercambio de archivos basado en la nube. A partir de aquí, fue fácil hacer que la gente se levantara y trabajara”, explica Bell. “Cuando estábamos probando las opciones de la competencia, algunas eran más difíciles de conseguir y no funcionaban correctamente un mes después. Con la solución de Siemens, la facilidad de configuración e integración fue una gran influencia en nuestra decisión”. Al usar Solid Edge, el proceso de soporte de licencias de incorporación de Dynisma ahora es significativamente más rápido en comparación con los competidores. Pueden estar en funcionamiento en días en lugar de meses.

Excelente soporte y funciones avanzadas.

“El programa Solid Edge for Startups resultó atractivo porque ofrece la cartera completa de digitalización que cubre las necesidades mecánicas y eléctricas con soporte técnico de alta calidad”, afirma Warne.

Dynisma ha descubierto que Solid Edge es el más útil para producir modelos 3D, renderizar, dibujar, simular y por su funcionalidad de gestión de datos integrada, que les permite gestionar archivos nuevos y existentes. La integración entre aplicaciones permite a Dynisma aumentar significativamente la eficiencia en su flujo de trabajo. “El sistema de gestión de datos incorporado es un elemento útil que no está disponible en otros paquetes de software”, afirma Bell. “Descubrimos que las capacidades de modelado de chapa de Solid Edge son excelentes. Es potente y fácil de usar, lo que permite que nuestros nuevos comienzos se vuelvan productivos rápidamente con un mínimo de reelaboración”. Además, las instrucciones de montaje se producen en Solid Edge. El equipo construye la máquina y realiza sus actividades de verificación y validación (V&V) y las pruebas de aceptación en fábrica.

Los socios de soluciones de Siemens, IC Blue y OnePLM, también ofrecieron un valioso soporte, asegurándose de que Dynisma se configurara con licencias y recibiera soporte tecnológico durante la implementación. Desde entonces, han brindado soporte técnico y capacitación para los nuevos miembros del equipo de Dynisma. La calidad del soporte técnico disponible fue una de las razones clave por las que el equipo eligió la solución de Siemens. “Fue fácil obtener soporte rápido y confiable de personas capacitadas que podían responder cualquier pregunta”, explica Bell.

Además, aunque Dynisma se ha ampliado y se ha vuelto más autónomo, todavía se benefician del soporte técnico, que les permite descubrir y explorar capacidades adicionales incluidas en el software para que puedan ser más competentes. “Si experimentamos un problema, el equipo de soporte técnico organizará una sesión educativa y nos permitirá comprender mejor cómo solucionar un problema”, afirma Bell.

Ponerse al día en días

La facilidad de incorporación y uso de Solid Edge ha permitido a Dynisma poner rápidamente al día a los miembros del equipo y, en última instancia, ayudarlos a crecer. “Una forma en que Solid Edge nos permite cumplir con nuestros objetivos de diseño es que es fácil de aprender”, explica Bell. “Podemos encontrar personas que han usado otros paquetes de Siemens, como NX, y pueden familiarizarse rápidamente con Solid Edge. Además, hemos tenido varias personas que han utilizado diferentes paquetes que pueden adquirir el software en unos pocos días y producir un trabajo útil. Esto ayuda porque nos permite ser receptivos.

“Ahora es muy fácil producir ofertas rápidamente, lo que también ayudó a acelerar nuestros procesos de diseño y entrega; al final, toda la experiencia del cliente se benefició de ese cambio”.

Pasar de la puesta en marcha a la ampliación con el software Siemens Mechanical Design

Después del final de su fase de puesta en marcha, Dynisma amplió sus capacidades de desarrollo de productos a un nuevo nivel mediante la implementación de Siemens Mechanical Design, que incluye acceso a capacidades tanto del software Solid Edge como de NX™. “La elección de esta solución puede permitirnos crecer sin dejar de ser lo suficientemente flexibles para establecer el enfoque que queremos”, informa Bell. “Después de tener una excelente experiencia con Solid Edge, el paso a Siemens Mechanical Design era lógico. Facilita la transferencia de entrada y salida con archivos NX, lo que mejora la interoperabilidad con otro software”.

El software de diseño mecánico de Siemens, incluido el software Solid Edge y el software NX, forman parte de la cartera Siemens Xcelerator, la cartera completa e integrada de software, hardware y servicios.

El paquete en sí proporciona una fuente única para todas las necesidades de compra, licencia, capacitación y servicio de diseño mecánico asistido por computadora (MCAD). “Para nosotros, la principal ventaja de Siemens Mechanical Design, además de la concesión ágil de licencias, era proporcionar a cada diseñador o ingeniero las características y funciones necesarias para el proceso de desarrollo específico que se le asignó. Esto fue para maximizar las capacidades de diseño y reducir el costo total de propiedad”, dice Bell.

Es crucial para Dynisma producir continuamente modelos conceptuales y desarrollar diseños detallados con ellos. Dado que es un paquete altamente integrado, pueden hacerlo. Junto con la capacidad de recogerlo rápidamente, existe un modelo de licencia flexible en el que pueden pagar por mes en el caso de un contratista a corto plazo.

“A medida que crecemos, planeamos continuar explorando Siemens Mechanical Design, avanzando hacia el uso de más capacidades con las licencias híbridas”, afirma Bell. Mirando más adelante, continuarán ampliando el acceso a su tecnología innovadora, ofreciendo una capacidad de respuesta líder en la industria en nuevos sectores y mercados.

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Neumático Hankook

Producto: Figure 4
Industria: Automotriz y Transporte

Hankook Tire & Technology es más que un fabricante de neumáticos. Con un enfoque en la automatización y la tecnología que habilitará a “The Future Driving Innovator”, la empresa con sede en Seúl ha puesto los vehículos eléctricos en el centro de lo que hacen. Recientemente, Hankook necesitaba una forma de impulsar la innovación de forma rápida y rentable mediante la iteración de múltiples diseños de plástico y elastoméricos con geometrías complejas para su neumático no neumático (NPT) i-Flex, que eventualmente se convertiría en un componente clave en el galardonado HPS-Cell de Hankook. plataforma de movilidad autónoma. Al aprovechar las tecnologías de fabricación aditiva de elastómeros y plásticos de 3D Systems, Design Studio de Hankook pudo iterar rápidamente los diseños y compartir piezas de grado de producción entre sus equipos de diseño y pruebas, al mismo tiempo que reducía los costos. 

“El objetivo principal de utilizar la impresión 3D es comunicarse mejor con I+D antes de que construyan el molde real para producir el neumático. Los moldes tradicionales se mecanizan y su desarrollo cuesta mucho dinero y tiempo, pero esa también ha sido la forma convencional de descubrir un nuevo diseño, forma e incluso volumen. Ahora, con las tecnologías de fabricación aditiva de 3D Systems, podemos trabajar más rápido con I+D para descubrir la forma o la estructura utilizando pequeñas porciones de la estructura y luego probar nuestros prototipos en cuanto a seguridad, ruido y otros parámetros”. 

– Rosa Youn, directora del estudio de innovación en diseño, Hankook Tire & Technology
 

Neumático de exhibición de Hankook que muestra detalles intrincados

El reto

Agilice los diseños y las pruebas de llantas y neumáticos complejos y de múltiples materiales mientras reduce los costos

Hankook Tire & Technology entiende que las soluciones de movilidad autónoma del futuro requieren una nueva generación de neumáticos que combinen un mantenimiento mínimo con la máxima seguridad y comodidad. Con su bajo mantenimiento y mayor seguridad, los NPT están predestinados para este campo de aplicación, pero desarrollar un NPT que verifique todas estas casillas presentó un desafío de diseño complejo y costoso. Los diseñadores de Hankook creían que un diseño biomimético que imitara los tejidos biológicos proporcionaría soporte interno para el NPT, pero con un número casi infinito de posibles diseños de estructuras celulares, el estudio de diseño de Hankook necesitaba una forma de evaluar rápidamente partes parciales y escalar modelos completos. 

Los métodos tradicionales de creación de prototipos para neumáticos nuevos a menudo comenzaban con un boceto en 2D, pasando a un diseño CAD en 3D que se traduciría en un molde de aluminio a través de maquinistas humanos capacitados. Todo el proceso era demasiado costoso y demasiado lento, y cada iteración demoraba potencialmente semanas o meses. 

Además, la matriz de “radios” de soporte biomimético del NPT desafió incluso a las estaciones de mecanizado más capaces debido a sus complejas estructuras huecas e interconectadas. Después de explorar múltiples sistemas aditivos para la creación rápida de prototipos y la producción de bajo volumen, Hankook eligió la plataforma de tecnología Figure 4 de 3D Systems para las estructuras de soporte de plástico y la banda de rodadura de goma. Hankook también recurrió al socio de 3D Systems, CP Tech, para la sinterización selectiva por láser (SLS) para diseñar las estructuras y bisagras de los neumáticos de metal, lo que impulsó el desarrollo de sus prototipos i-Flex NPT. El resultado, como les gusta decir a los diseñadores de Hankook, es el futuro de la movilidad. 

La solución

1 – Estructuras de radios para neumáticos no neumáticos i-Flex

Piezas de neumáticos impresas en 3D de Hankook

Diversas iteraciones y conceptos de radios impresos con tecnologías de fabricación aditiva de 3D Systems (derecha) que llevaron al diseño final de Hankook HPS Cell (izquierda)

El neumático NPT de Hankook incluye una matriz plástica biomimética compleja para soporte interno, una banda de rodadura externa elastomérica y piezas metálicas que realizan algunas de las funciones de soporte de la llanta de un neumático, además de funciones adicionales necesarias para los vehículos autónomos. Mecanizar estas estructuras huecas en plástico sería casi imposible. 

“Para nosotros, debido a las tecnologías de fabricación aditiva [de 3D Systems], podemos diseñar o hacer cualquier cosa que queramos o cualquier cosa que podamos imaginar. Esta tecnología puede eliminar los límites de la fabricación, lo que es realmente genial para nosotros. Con el diseño tradicional de productos, por ejemplo, la construcción y el mecanizado, existen muchos límites. Las máquinas herramienta tienen límites. La fabricación aditiva no tiene estos límites”, dijo Hee Sung Jang, Diseñador del Estudio de Innovación en Diseño, Hankook Tire & Technology.

Con la plataforma Figure 4, los diseñadores de Hankook pueden iterar rápidamente diferentes matrices de soporte utilizando el plástico Figure 4 PRO-BLK 10 con sus propiedades mecánicas similares a las del termoplástico. El equipo de Hankook Design Studio podría convertir rápidamente los diseños 3D de diferentes matrices biomiméticas en prototipos parciales o escalados que mantengan el mismo espacio celular, lo cual es de vital importancia para las pruebas posteriores, al mismo tiempo que restringe los costos de desarrollo. Con partes parciales que incluyen estructuras celulares a gran escala, los diseñadores de Design Studio pudieron medir rápidamente las fortalezas relativas entre los diseños candidatos mediante pruebas físicas antes de proceder con el ensamblaje completo del neumático. 
 

2 – Pruebas de control de ruido en segmentos de neumáticos

Los neumáticos, incluidos los neumáticos NPT, deben ser seguros y duraderos, pero también deben ser estética y acústicamente agradables. En resumen, la gente no comprará llantas feas y no seguirá comprando llantas ruidosas. Después de desarrollar la matriz de soporte NPT, los diseñadores de Hankook Design Studio pudieron desarrollar diseños de banda de rodadura parciales y a escala utilizando materiales elastoméricos Figure 4 RUBBER-65A BLK. 

“Al usar esos materiales y piezas parciales, podemos evaluar el ruido y la seguridad de la pieza”, dijo la Sra. Youn. “El sistema de prueba hace fluir aire o agua hacia el canal o la ranura, [y] medimos el ruido para saber si la estructura es correcta o no”. Agregó que en el futuro, la construcción de estas bandas de rodadura en material translúcido de la Figura 4 hará que el proceso sea aún más fácil, lo que permitirá a los ingenieros ver cómo el fluido se desplaza por las ranuras de la banda de rodadura, una parte clave de la seguridad de los neumáticos en condiciones climáticas adversas.

Además, la impresión de las bandas de rodadura de los neumáticos facilita a los ingenieros de fabricación la evaluación de nuevos NPT para determinar la estabilidad y el posible agrietamiento y la reducción de la confiabilidad.  
 

Un primer plano de un neumático hankook

El diseño NPT de Hankook incluye componentes de plástico para el soporte interno, materiales de goma para la banda de rodadura del neumático y componentes metálicos para la llanta y el soporte del neumático. Los tres elementos se muestran aquí.

3 – Piezas móviles en llantas tipo concepto nuevo

La capacidad de la fabricación aditiva para desarrollar formas complejas también permitió a los diseñadores de Hankook desarrollar estructuras y ranuras internas que ayudan a conectar los tres elementos principales de los neumáticos: la banda de rodadura, las matrices de soporte NPT y los componentes móviles de la llanta termoplástica. Los componentes termoplásticos fueron fabricados por CP Tech, utilizando la tecnología SLS de 3D Systems. Esto era nuevo para Hankook, ya que los neumáticos tradicionales no constan de partes móviles.  

“Una de las principales razones por las que elegimos 3D Systems en lugar de la competencia es que su selección de materiales es muy amplia”, dijo Rosa Youn, directora del estudio de innovación de diseño de Hankook Tires. “Cubre todos los requerimientos materiales que tenemos. Además, la Figura 4 es rápida. El ahorro de tiempo, la confiabilidad, el servicio, la mejor solución de problemas y también la disponibilidad del sistema y el precio razonable fueron nuestros factores clave para la decisión. Creemos en el valor de la Figura 4 de 3D Systems. Para mí, es uno de los mejores sistemas de fabricación aditiva del mundo”.
 

4 – Prototipos Visuales Estándar de Perfiles de Neumáticos

Hankook Design Studio ya ha ampliado el uso de la plataforma Figure 4, utilizándola para desarrollar bandas de rodadura y perfiles de neumáticos tradicionales para pruebas. Esto permite iteraciones más rápidas de todos los diseños de productos nuevos, no solo los revolucionarios sino también los evolutivos.

un primer plano de un neumático Hankook que muestra las texturas de la banda de rodadura
Además de ayudar al Centro de diseño de Hankook a desarrollar y probar rápidamente diseños de neumáticos NPT, la empresa también puede utilizarlo para evaluar rápidamente nuevos diseños de bandas de rodadura para el ruido de la carretera y otros factores clave, lo que reduce el tiempo de comercialización y los costos de todos los nuevos diseños de neumáticos en Hankook.
Centro de diseño de Hankook que muestra una fila de impresoras Figure 4
Laboratorio de fabricación aditiva en el Centro de diseño de Hankook con su flota de impresoras independientes Figure 4 que permiten a la empresa acelerar la innovación con piezas disponibles en cuestión de minutos y horas.
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