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por Laurent Bernardin

Muchas empresas de ingeniería se enfrentan a grandes desafíos relacionados con el tiemmpo de comercialización de productos y el control de los costes en este mercado actual, cada día más competitivo y global. Al mismo tiempo, la complejidad de los sistemas va aumentando para acomodar las crecientes expectativas de los clientes y el aumento de las restricciones normativas. Como resultado, la clave, muchas veces fundamental, está en que los problemas de diseño, a menudo se descubren tarde dentro del proceso de desarrollo del producto.

Esto da lugar a incrementos en el presupuesto y retardos en el proyecto, especialmente si los problemas no se descubren hasta la creación de prototipos de hardware o incluso en la fase de integración de sistemas. Muchos de estos problemas surgen porque el diseño de un sistema complejo involucra multiples disciplinas diferentes, cada una centrada en un solo aspecto del sistema. Aún cuando cada subsistema cumple con sus especificaciones, aparecen problemas después de integrarlos durante la creación del prototipo o incluso durante el montaje final.

Para resolver estos problemas, cada vez mayor número de organizaciones están recurriendo a un proceso de innovación basado en modelos, haciendo que un modelo a nivel de sistema, multi-dominio, sea el centro de sus actividades de diseño. Esto permite la detección y corrección de problemas en etapas tempranas del proceso de diseño para obtener un incremento de la calidad del producto. En última instancia, este enfoque acorta el tiempo de comercialización y contribuye a controlar los costes al disminuir los tiempos de iteración y reducir el número de prototipos hardware.

Por ejemplo, en un proyeco en Maplesoft, un modelo a nivel de sistema permitió el análisis de los efectos de la dinámica en la estabilidad de un mecanismo grande, detectando una condición de funcionamiento crítica mediante la simulación, que de otra manera hubiera requerido una costosa corrección sobre el terreno. Otro cliente utilizó un modelo del sistema para optimizar la calidad de un cambio de marchas en la transmisión de unos vehículos automáticos al examinar los efectos de los embragues en el par de salida para detectar focos problemáticos.

Cuando se uiliza un enfoque de innovación basado en modelos, para construir el modelo a nivel de sistema es fundamental saber exactamente qué preguntas se desea responder, para que el modelo nos lleve a esas respuestas deseadas. Con este modelo, un prototipo virtual del diseño puede ser visto y utilizado para simular el comportamiento dinámico del sistema multidominio, con diferentes parámetros y configuraciones. También es posible crear herramientas de análisis interactivo, basadas en el modelo, que permitan la sintonización de parámetros para ver instantáneamente el impacto sobre el comportamiento del sistema. Con algunas herramientas, incluso se puede acceder a las ecuaciones del sistema subyacentes para resolver problemas cinemáticos o dinámicos inversos, útiles para escenarios de control avanzado.

Finalmente, un modelo a nivel de sistema facilitta la verificación y el diseño de control. Un prototipo virtual derivado del modelo a nivel de sistema se utiliza a través de la simulación en tiempo real. Después, más tarde, en el proceso, se tendrán menos sorpresas.

Siempre que la complejidad del sistema amenaza la capacidad de controlar los costes, producir diseños de alta calidad, y/o comercializarlos rápidamente, vale la pena investigar qué valor puede aportar a nuestra organización un enfoque a nivel de sistema. Hemos visto que estas técnicas han supuesto una diferencia real para muchos clientes, que ahora consideran la innovación basada en modelos, como una parte fundamental del proceso de desarrollo de sus productos, y de hecho, una ventaja competitiva.

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