CAD geralmente significava desenho assistido por computador. Pouco tempo depois, à medida que os modeladores 3D se tornaram mais populares, o termo tornou-se coloquialmente projeto auxiliado por computador. Agora, em 2022, estou convencido de que chegamos à era da verdadeira engenharia auxiliada por computador, ou CAE.
Por que estamos agora na era do CAE? Estamos vendo a integração de muitas tecnologias que elevam as ferramentas de modelagem 3D, transformando-as de uma conveniência em um assistente de desenvolvimento que participa de nosso processo de desenvolvimento de produto.
Essa ideia expande o trabalho inovador em manufatura aditiva (AM) de Andreas Vlahinos. A engenharia é diferente do projeto porque a engenharia aplica a matemática e um corpo estabelecido de teoria mecânica para o desenvolvimento de novos produtos.
Vejamos seis tecnologias CAD 3D novas e emergentes (e quando usá-las):
1. Otimização de topologia e projeto generativo: essas ferramentas representam a aplicação de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) ao processo de desenvolvimento. Com a otimização de topologia, você pode encontrar uma única solução para um problema de engenharia. O projeto generativo gera inúmeros conceitos potenciais no início do ciclo de desenvolvimento.
2. Manufatura Aditiva: Intimamente relacionada à impressão 3D, a manufatura aditiva ajuda a fabricar peças mais leves, com geometria mais complexa e menos componentes do que é possível com as técnicas tradicionais de manufatura subtrativa.
3. Simulação em tempo real: Com a simulação em tempo real, os engenheiros podem realizar análises estruturais, térmicas, modais e de fluxo de fluidos de nossos modelos. Os resultados são atualizados na geometria à medida que os projetos estão em andamento, fornecendo feedback imediato sobre como as alterações afetarão o modelo.
4. Definição baseada em modelo (MBD): Definição baseada em modelo, ou MBD, é um modelo 3D anotado que contém todas as informações necessárias para fabricar e inspecionar um produto. No MBD, você captura as dimensões, tolerâncias, notas, símbolos, acabamentos de superfície e outras informações que definem componentes e produtos no modelo, em oposição a um desenho 2D tradicional. Em vez de compartilhar um desenho, você pode compartilhar o modelo em seu formato nativo ou em um formato STEP neutro. É assim que você inicia o caminho para se tornar uma empresa baseada em modelo.
5. Modelagem Comportamental: Estudos de viabilidade e otimização nos permitem construir nossa intenção de projeto em modelos. Podemos variar qualquer dimensão ou parâmetro dentro de um intervalo especificado para atender às restrições do projeto e minimizar ou maximizar outra medida, como a massa.
6. Projeto ergonômico: Projetando para ergonomia está se tornando cada vez mais importante para desenhistas e engenheiros de produto. Por quê? Assim como os seres humanos não têm uma forma ou tamanho, nenhum deles deve se formar, se encaixar ou funcionar. Com os novos recursos do Creo 9, você pode levar em conta a singularidade dos usuários ao projetar produtos para eles. Com projetos ergonômicos, você coloca o cliente no centro do processo de desenvolvimento.
Como usar tecnologias emergentes em seu projeto de design
Como fica quando você combina essas tecnologias emergentes? Imagine que você está iniciando um novo projeto de desenvolvimento. Seu fluxo de trabalho pode ser assim:
1. Você desenvolve requisitos de projeto para o envelope, mantém/mantém volumes, condições de limite onde seu produto fará interface com outros componentes e casos de carga.
2. Com base nos requisitos, você desenvolve um modelo multicorpos para definir geometria inicial (envelope inicial), geometria preservada (volumes que devem ser mantidos), geometria excluída (volumes que devem ser evitados) e corpos não designados (geometria que facilita a criação de condições de contorno e casos de carga).
3. Você desenvolve otimização de topologia e/ou estudos de projeto generativo para permitir que o Creo formule possíveis soluções.
- A otimização de topologia ajuda você a encontrar a melhor solução, com base em qualquer critério e método de fabricação (usinagem CNC, moldagem por injeção/fundição ou manufatura aditiva) que você especificar.
- Estudos de projeto generativo são realizados na nuvem, aproveitando a tecnologia Atlas SaaS. O estudo produz inúmeras alternativas de projetos em potencial, muitas das quais sua equipe provavelmente não teria concebido. Você aplica métodos de Pareto para reduzir os resultados e selecionar um conceito inicial.
4. Você configura uma simulação em tempo real para poder ver como as medidas de análise crítica mudam à medida que você refina o projeto.
5. Você inicia uma sessão de exploração de projeto com foco em projeto ergonômico para poder se ramificar em alternativas de design que melhor atendam ao seu cliente pretendido.
6. Você refina o projeto usando recursos de treliça para reduzir a massa dos componentes que serão produzidos usando manufatura aditiva. As dimensões dos recursos de treliça podem ser usadas como parâmetros de projeto em estudos de viabilidade e otimização.
Neste fluxo de trabalho, seu pacote CAD realizou a maior parte do trabalho pesado durante todo o processo de projeto, desde o conceito até o projeto detalhado. Simulação e otimização são realizadas em paralelo com o trabalho de desenvolvimento, e não no final do processo.
Tecnologias emergentes no Creo 9
As ferramentas CAD evoluíram de simplesmente seguir nossas instruções e facilitar a criação de geometria para um assistente de engenharia quase independente. Agora é um momento emocionante para estar no desenvolvimento de produtos.
Você está familiarizado com todas essas tecnologias emergentes? Algum deles beneficiaria seu processo de desenvolvimento?
O Creo 9 apresenta uma ampla variedade de melhorias voltadas para o cliente para ajudar a tornar cada dia mais produtivo. Isso inclui novas ferramentas para gerenciar, manipular e entender modelos CAD, bem como aprimoramentos em recursos de projetos para ergonomia, definição baseada em modelo (MBD), simulação, projeto generativo e manufatura aditiva e subtrativa.
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