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Nuevo León

El diseño generativo en los procesos de manufactura

Por Alejandro Alonso. Mayo 2021

Como parte de la constante evolución en la cual nos encontramos, el mundo ha cambiado y con él la forma de hacer las cosas en los diferentes ámbitos de la vida. En lo que respecta a la manufactura, cada vez requerimos con mayor frecuencia la innovación para crear diseños y productos capaces de soportar y brindar soluciones ante las situaciones actuales. Es así como la inteligencia artificial representa una gran herramienta en la manufactura del diseño, específicamente, en la optimización; al buscar la reducción de costos y la utilización de materiales alternativos. 

Por otra parte, la manufactura también combina la automatización de los procesos con el objetivo de mejorar aquellos sitios donde han surgido nuevos tipos de fabricación, a través de un mayor rendimiento y menor impacto ambiental de los productos. 

Desde luego, estos cambios representan un desafío para el sector de la manufactura; pues al ser cada vez más frecuentes, requerimos, al mismo tiempo, ser cada día más rápidos sin perder el objetivo de mejorar nuestros procesos y diseños. Por lo tanto, el diseño generativo nos aporta soluciones ante tales desafíos; asimismo, nos brinda ayuda en la exploración de nuevos diseños gracias a la inteligencia artificial, otorgando múltiples soluciones basadas en la información recaudada del diseño como los requisitos de rendimiento, opciones de fabricación, áreas de sujeción y limitaciones de la pieza.

Esta información soportará la intención de seleccionar el diseño óptimo de acuerdo con las capacidades y materiales de fabricación que se tengan disponibles. Por un lado, tendremos cualidades del producto que interesa mejorar (como hacerlo más ligero, aumentar resistencia, entre otros); y por otro, estarán las opciones de fabricación, materiales y costos. Es así como existe la posibilidad de contar con múltiples soluciones que nos brinda el diseño generativo, teniendo, a la vez, la ventaja de analizar cada una de las opciones para elegir el diseño que consideremos más adecuado para nuestras necesidades. 

En comparación con el proceso de diseño tradicional —el cual parte del análisis de cargas a una pieza ya modelada o fabricada y, posteriormente, la evaluación de los esfuerzos—, el proceso de diseño generativo se desarrolla con base en el dato de los esfuerzos que se introducirán al software; el cual nos brindará las propuestas de diseños geométricos de la pieza, reduciendo así los tiempos de inversión para el desarrollo de la solución considerablemente. 

Como resultado, vamos a obtener una pieza con un diseño estructural que pondrá material donde se apliquen los esfuerzos y retirará material donde estos no sean aplicados. En el mundo de la manufactura, el diseño generativo también es conocido como optimización topológica.

A pesar de no ser una tecnología nueva, en los últimos años ha tenido mayor relevancia en la industria automotriz, aeronáutica e incluso médica por las ventajas que ofrece, como lo son reducción de peso y aumento de resistencia a la deformación; además, destaca en la parte económica al reducir costos de fabricación y mostrar la opción de utilizar materiales alternativos. El diseño generativo es una oportunidad para descubrir mejoras y soluciones ante nuestros retos actuales.

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