Un documento de Maple combina matemáticas en tiempo real, texto, imágenes y gráficos en un solo documento. De hecho, Maple captura las suposiciones y el proceso de pensamiento inherentes a un análisis, así como los cálculos.
Maple ofrece herramientas prácticas de alto nivel para matemáticas numéricas y simbólicas, análisis de datos y programación. Estas herramientas están diseñadas para problemas de ingeniería tanto simples como complejos.
volt := 5.2 V :
curr := 3.2 A :
power := curr volt = 16,64 W
El uso de unidades en los cálculos elimina el riesgo de introducir errores de conversión de unidades y también actúa como un control de la validez física de las ecuaciones.
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Puede utilizar Maple para derivar y manipular funcines de transferencia de circuitos eléctricos mediante las leyes de corriente y voltaje de Kirchoff. Las funciones de transferencia pueden convertirse en ecuaciones diferenciales o discretizarse, y pueden generarse fácilmente gráficos de fase y magnitud. Las funciones de transferencia pueden contener coeficientes simbólicos; estos parámetros pueden optimizarse para que coincidan con una respuesta objetivo.</p< Maple incluye numerosas funciones que facilitan la manipulación simbólica de funciones de transferencia. Entre ellas se incluyen:
Un paquete gratuito para Maple permite convertir listas de conexiones SPICE en funciones de transferencia. Esta transferencia se puede analizar en el entorno matemático simbólico y numérico de Maple. Por ejemplo, se pueden realizar análisis de CA y CC, generar gráficos de fase y magnitud, reorganizar la función de transferencia para parámetros específicos o convertirla en una ecuación diferencial, entre otras funciones.
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Los semiconductores son dispositivos complejos, pero Maple le ayuda a derivar los modelos matemáticos para describir con precisión sus características. Los MOSFET son un componente esencial de la electrónica moderna, como los teléfonos inteligentes y otros dispositivos portátiles. Los MOSFET de baja potencia son cruciales para la conmutación en sistemas de alimentación. Con Maple, puede convertir modelos de circuitos equivalentes de MOSFET en ecuaciones analíticas escribiendo y manipulando las relaciones básicas. Estas aplicaciones, por ejemplo, le ayudarán a modelar el efecto de la inductancia de la fuente y la conducción cruzada en los MOSFET de potencia modernos. |
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Los componentes eléctricos se fabrican en grandes cantidades. Las inconsistencias en los materiales y el proceso de fabricación hacen que los parámetros de los componentes tengan una distribución estadística. Es decir, la resistencia de un lote de resistencias podría describirse mediante una distribución normal. Dada la cantidad de componentes de un circuito y la distribución de sus parámetros, es posible que el circuito no funcione según lo especificado. Este riesgo debe identificarse, gestionarse y mitigarse en las primeras etapas del proceso de diseño. Los ingenieros eléctricos suelen usar Maple para el análisis de circuitos en el peor de los casos. Se puede emplear:
Una vez preparado, puede generar automáticamente una tabla de resultados y completarla con los resultados de su análisis, incluida la coloración condicional para los parámetros fuera de especificación. |
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Los ingenieros de RF y microondas a menudo necesitan adaptar la carga a la impedancia de una línea de transmisión. Esto se conoce como adaptación de ramales (stubs) e implica la resolución numérica de un conjunto de ecuaciones no lineales. Esto requiere soluciones numéricas potentes, como las que se encuentran en fsolve. Esto reemplaza los enfoques tradicionales que utilizan diagramas de Smith. Los parámetros en estos problemas suelen tener dimensiones (por ejemplo, las resistencias se expresan en ohmios y las distancias en metros, etc.). Maple puede trasladar las unidades desde la definición de los parámetros hasta la solución numérica final de las ecuaciones. |
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Los profesionales del diseño de antenas y radares utilizan Maple para crear documentos de diseño ejecutables que capturan los aspectos espaciales, temporales y espectrales de sus diseños. Estos documentos pueden contener las ecuaciones, la programación y las visualizaciones necesarias para el diseño. Los documentos de diseño se pueden implementar en la web o en el escritorio. |
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Maple ofrece muchas herramientas para analizar y manipular señales e imágenes.
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Hay varias vías para para trabajar con ficheros CAD en COMSOL Multiphysics®, según tus herramientas disponibles, el nivel de integración que se desea y el flujo de trabajo:

Figura 1. Add-ons en COMSOL Multiphysics® que permiten trabajar con ficheros CAD.
En la versión básica de COMSOL se pueden importar archivos 2D DXF y archivos 3D STL o VRML. Estos formatos funcionan bien para geometrías simples o escaneos. Para modelos más complejos, la importación puede no conservar detalles robustos, por lo que a menudo se convierten en mallas o se limpian posteriormente. También COMSOL ofrece operaciones virtuales para “limpiar” geometrías importadas, ignorando detalles menores o defectuosos que entorpecen el mallado.
Si tiene instalado un programa CAD (como SOLIDWORKS, Inventor, AutoCAD, PTC Creo, o Revit), los módulos LiveLink™ permiten una integración bidireccional entre el software CAD y COMSOL. Esto implica que cambios que se hagan en el CAD se pueden reflejar automáticamente en COMSOL, manteniendo la asociatividad de geometría, condiciones de frontera, selecciones, etc. Los módulos LiveLink™ permiten trabajar dentro del mismo entorno CAD/COMSOL sin necesidad de múltiples exportaciones e importaciones manuales. Como ejemplo se muestra en la Figura 2 cómo interactúa el LiveLink™ con SolidWorks.

Figura 2. La interfaz de usuario de SOLIDWORKS® muestra la geometría original, mientras que la interfaz de usuario de COMSOL Multiphysics® muestra el soporte optimizado.
Si no dispone del CAD original instalado o prefiere solo importar archivos, existen CAD Import Module o Design Module como opciones. Ambos permiten importar una amplia gama de formatos CAD (STEP, IGES, Parasolid, etc.) tal y como se muestra en la Figura 3. A diferencia de LiveLink™, la importación es unidireccional: si se modifica el modelo original en el software de CAD, se tendrá que reimportar manualmente en COMSOL y volver a asignar condiciones, selecciones y parámetros.
Design Module añade funcionalidades adicionales para modelado geométrico (como fillets, loft, “thicken”, etc.), complementando lo que ofrece CAD Import Module.

Figura 3. Formato de ficheros que se pueden importar/exportar con el CAD Import Module de COMSOL Multiphyscis®.
Para importar datos provenientes de diseño electrónico (PCB, MEMS, IC layouts), existe ECAD Import Module. Aunque la transferencia no es asociativa, se respeta la estructura por capas y las selecciones creadas en la importación pueden reutilizarse después de modificaciones.
COMSOL Blog, Which Module Should I Choose for Working with My CAD Data?
CAD Import Module
Design Module


Por Conor McGregor
¿Sabía que el 70% de las iniciativas de transformación no logran los resultados previstos? (McKinsey & Company)
Si ha participado en proyectos de mejora, esta estadística probablemente no le sorprenda. Los equipos pasan días, a veces semanas, reunidos en talleres, creando mapas de procesos detallados, diagramas de flujo de valor y diagramas de flujo. Las partes interesadas se alinean, se identifican ineficiencias y el optimismo es alto. Sin embargo, a la hora de implementar, las cosas no siempre salen según lo previsto. Los resultados no son los esperados, el impulso se estanca y la frustración se instala.
Entonces, ¿por qué ocurre esto con tanta frecuencia? Porque los mapas de procesos por sí solos no son suficientes.
Los mapas de procesos y los diagramas de flujo son excelentes herramientas para visualizar cómo debería funcionar un proceso idealmente. Ayudan a los equipos a consensuar cómo deberían fluir las cosas, identifican obstáculos teóricos y ofrecen un lenguaje común para las discusiones de mejora. Sin embargo, falta un componente fundamental: no tienen en cuenta lo que realmente sucede cuando la realidad se impone:
Sin respuestas claras, los equipos se quedan adivinando, y adivinar es costoso.
Según Gartner, el 60 % de las iniciativas de optimización de procesos no alcanzan los resultados esperados simplemente porque los equipos no prueban ni validan adecuadamente sus mejoras antes de implementarlas. En la práctica, las mejoras no probadas suelen generar nuevos cuellos de botella, retrasos operativos e interrupciones. IDC incluso estima que los procesos ineficientes cuestan a las empresas entre el 20% y el 30% de sus ingresos anuales. Estas pérdidas suelen deberse directamente a buenas intenciones que no se probaron adecuadamente.
Imagínese lo siguiente: Ha rediseñado su línea de fabricación para aumentar el rendimiento. El mapa de procesos parece perfecto. Pero entonces, las materias primas llegan tarde o un equipo crítico falla inesperadamente. Las mejoras cuidadosamente planificadas pierden sentido y su operación vuelve a tener problemas.
Esto no es hipotético, sino la realidad a la que se enfrentan innumerables equipos que dependen únicamente de diagramas estáticos. Los costes van más allá de las operaciones: el incumplimiento de plazos, el aumento de gastos y el deterioro de las relaciones con las partes interesadas pueden ser resultado de suposiciones no comprobadas.
Aquí es donde la simulación cambia las reglas del juego por completo. A diferencia de los mapas estáticos, la simulación da vida a sus procesos. Puede probar mejoras en innumerables escenarios, sin arriesgarse a sufrir interrupciones en el mundo real.
La simulación permite a su equipo:
Desarrollamos específicamente la integración entre Minitab Workspace y Simul8 para abordar esta brecha crítica. Con un solo clic, sus mapas detallados de procesos de Workspace se convierten instantáneamente en simulaciones dinámicas y funcionales en Simul8, sin necesidad de desarrollo ni reelaboración adicional.

Los esfuerzos de su equipo son demasiado importantes como para dejarlos al azar. Los equipos operativos de hoy no pueden permitirse conjeturas; necesitan certeza. Certeza de que los cambios producirán resultados tangibles y medibles.
Ese es el verdadero poder de la simulación. Garantiza que sus planes de mejora no se estanquen ante la realidad. Al contrario, su equipo puede ejecutarlos con confianza, sabiendo que cada cambio ha sido validado exhaustivamente.
En pocas palabras, mapear sus procesos es un gran comienzo, pero demostrar que realmente funcionarán es lo que más importa.
COMSOL ha puesto a disposición de sus usuarios tres nuevos cursos en el Centro de Aprendizaje de COMSOL.
En concreto son los cursos:
* Getting Started with Modeling Structural Mechanics
La Mecánica Estructural es un campo de la mecánica aplicada que calcula las deformaciones, tensiones y deformaciones en materiales sólidos sometidos a fuerzas y cargas. Este curso ofrece una introducción al modelado de mecánica estructural mediante el software COMSOL Multiphysics® y el módulo complementario Structural Mechanics Module. Mediante debates, acompañados de una guía detallada de modelado paso a paso, aprenderá no solo a realizar diversos tipos de análisis estructurales en el software, sino también el concepto de cada uno. Cada parte del curso comienza con un debate sobre los fundamentos y una introducción a la implementación del modelo o al tipo de análisis que se realiza. Los archivos del modelo se incluyen en cada parte del curso, para que pueda acceder al modelo completo, creado durante las demostraciones de modelado paso a paso.

El modelo de tutorial del soporte (braket) se utiliza a lo largo del curso, incluso para estudios modales y del dominio de la frecuencia, como se muestra arriba.
* Introduction to Modeling Corrosion
Este curso es una introducción al modelado de la corrosión con COMSOL Multiphysics® y el módulo complementario Corrosion Module. En este curso, cubriremos las dos ramas principales del modelado de la corrosión: los procesos de corrosión galvánica y los sistemas de protección catódica. Revisaremos las ecuaciones clave y la teoría de las interfaces que utilizará al comenzar a construir sus modelos. Se le guiará en la configuración y resolución de diversas aplicaciones, incluyendo cómo modelar la distribución de corriente, la geometría de deformación, electrolitos y conductores de película delgada, electrodos de borde y más, para obtener información valiosa sobre las mejores prácticas y técnicas al modelar la corrosión en COMSOL Multiphysics.

Modelado para ver el impacto de las corrientes primarias, secundarias y terciarias en un electrodo de alambre incrustado en un electrolito con flujo de fluido.
* Using Swept Meshes for Model Geometries
Un aspecto fundamental de la creación de un modelo de elementos finitos es la construcción de la malla. Dependiendo de los fenómenos físicos involucrados y la precisión requerida, la malla adecuada puede variar considerablemente, incluso si la geometría permanece constante. El software COMSOL Multiphysics® facilita la toma de decisiones para su malla al ofrecer un mallado predeterminado y controlado por la física (basado en la física resuelta y la longitud característica de la geometría) que automatiza completamente la generación de la malla. Sin embargo, en algunos casos, sería óptimo construir una malla definida por el usuario. COMSOL Multiphysics® también ofrece funcionalidad para esto. Este curso se centrará en uno de estos tipos de malla disponibles: las mallas de barrido.
Uso de mallas barridas para geometrías de modelos
Ejemplo de geometría de un cilindro con un orificio pasante con malla de barrido. Tanto el concepto como la construcción de una malla de barrido se explican en detalle en la Parte 1 de este curso. Cabe destacar que algunos elementos de la malla resultante pueden presentar una deformación inadecuada, pero esto a menudo puede mitigarse mediante el uso creativo de las funcionalidades disponibles.
Cuando se trabaja en COMSOL Multiphysics®, escribir expresiones y recordar el nombre exacto de cada variable puede ser una tarea tediosa. Pero hay un truco muy útil que le ahorrará tiempo y errores:
Presione Ctrl + Espacio mientras esté en cualquier campo de expresión (por ejemplo, al definir una condición de contorno, una variable o un gráfico).
Como se muestra en la Figura de la portada, esto abrirá el cuadro “Insert Expression”, donde podrá navegar fácilmente por todas las variables, constantes, operadores y funciones disponibles según el contexto físico o geométrico en el que esté trabajando.
Además, puede buscar por palabra clave o explorar categorías organizadas por módulos y estudios. En el ejemplo que se muestra en la Figura 2, al escribir “L” aparece, entre otros, un parámetro que recibe este nombre y que tiene asignado un valor de 0.09 m en la lista de parámetros. Esto nos permitirá acceder rápidamente a esta variable.

Figura 2. Búsqueda de parámetros de forma ágil y rápida usando el atajo de teclado “Ctrl+espacio” en COMSOL Multiphysics®.
Con este simple atajo podrá insertar variables de forma precisa, evitar errores tipográficos y acelerar significativamente su flujo de trabajo.
Un pequeño gesto con un gran impacto en su eficiencia de modelado en COMSOL Multiphysics®.
Por Joshua Zable.
En Minitab, creemos que la Simulación de Eventos Discretos (DES) se convertirá en una parte cada vez más importante de las herramientas de mejora de procesos. Ya sea que ejecute una simulación para planificar o probar un proceso complejo, o que aproveche continuamente el potencial de DES a través de nuestra solución de gemelos digitales, esta técnica aportará un valor significativo a su organización y permitirá nuevas y más potentes oportunidades de mejora.
La Simulación de Eventos Discretos (DES) es un método utilizado para modelar el funcionamiento de un sistema como una secuencia de eventos discretos. Cada evento ocurre en un momento específico y marca un cambio de estado en el sistema. Por ejemplo, en un proceso de fabricación, un evento podría ser el inicio o la finalización de una tarea de producción, la llegada de un nuevo lote de materias primas o la avería de una maquinaria.
En DES, el reloj de simulación salta de un evento a otro, en lugar de avanzar en incrementos fijos de tiempo. Esto permite una representación más precisa y detallada de sistemas reales, donde los cambios ocurren en momentos específicos en lugar de continuamente.
En lo que respecta a la mejora de procesos, probar escenarios en un entorno virtual es fundamental antes de implementar cambios reales. DES permite modelar sistemas y realizar experimentos, ya sea para optimizar la fabricación, mejorar la logística o probar nuevas estrategias. Al utilizar esta herramienta, se puede visualizar y comprender mejor la dinámica en juego, garantizando así la toma de decisiones más efectivas e informadas.
Es como diagramas de flujo o mapas de flujo de valor, pero con la ventaja añadida de datos en tiempo real y limitaciones de recursos, lo que permite representar los procesos tal como funcionan. En efecto, si te dedicas a la mejora, ¿no deberías usar una herramienta para probar estas mejoras (siempre que sea posible) antes de implementarlas?
Si recién está comenzando a utilizar DES, aquí hay algunos casos de uso típicos que lo ayudarán:
La integración de la Simulación de Eventos Discretos en sus iniciativas de mejora de procesos permite a su organización tomar decisiones basadas en evidencia, optimizar las operaciones y alcanzar objetivos estratégicos. Descubra cómo la Simulación de Eventos Discretos de Minitab y Simul8 puede revolucionar sus iniciativas de mejora de procesos.