• Eines de simulació, la innovació industrial
Dijous, 25 Juny, 2020
IQS Tech Transfer

Simulació de bicicleta de trekking amb SolidWorks®
 

La simulació és i ha estat des de sempre una de les grans eines de l’enginyeria industrial, lligada al disseny de processos i productes, o en la seva modificació i optimització.

Les diferents eines de simulació s’han anat desenvolupant al llarg del temps, avançant cap a entorns més ‘user friendly’ que han estat una autèntica font d’innovació en diferents àrees de gestió, permetent grans avanços i facilitant i agilitzant els processos de disseny, especialment amb la incorporació dels elements de fabricació additiva.

Actualment, les eines de simulació s’han convertit en un element indispensable per garantir la resolució dels molts reptes als quals s’enfronten les empreses..

Eines de simulació per a múltiples reptes.

Al Departament d’Enginyeria Industrial d’IQS, els investigadors i professors utilitzen eines de simulació, per tal de cobrir necessitats en un ventall molt ampli d’aplicacions per a indústries de diferents sectors, com poden ser: simulacions estructurals;  predicció de deformacions, pressions de treball, velocitat de flux, etc,; simulació de processos d’injecció de plàstics, o de bufat de vidre; anàlisis de cicle de vida de producte i d’empremta de carboni, entre moltes d’altres.

Destaquem algunes de les eines disponibles i les seves aplicacions:

  • SolidWorks Motion: eina que simula moviment, emprada per l’anàlisi de velocitats, acceleracions i forces en màquines i mecanismes que es mouen. Les peces es consideren sòlids rígids, incorporant molles i esmorteïdors en els acoblaments. L’eina es fa servir per tal de dimensionar màquines i garantir la vida a fatiga de tots els components. Va adreçada a indústries  de creació de maquinària, com per exemple del sector de Packaging.

    Al laboratori IQS-SEAT disposen d’equips d’adquisició de dades a altes freqüències per comparar velocitats i acceleracions.
     
  • SolidWorks Simulation, Catia, Ansys Mechanical, Abaqus: es tracta de diferents eines per realitzar l’anàlisi del comportament mecànic de peces i estructures que es deformen. Permeten el dimensionament de peces per poder muntar i desmuntar-les, com és el cas de clipatges; desplegament d’stents;  anàlisi de vibracions per evitar ressonàncies;  evitar vinclaments, etc. Tots els sectors de producció i disseny poden aprofitar aquestes eines per poder optimitzar el seu producte en pes i preu. Un cas concret d’aplicació ha estat el cas de dimensionament de peces per a diversos sectors d’activitat des de les spin-off d’IQS.

    Al laboratori IQS-SEAT disposen a més d’equips com el Digital Image Correlation que permeten fer una correlació entre assaig i simulació.
     
  • SolidWorks Flow Simulation, TdyN i Ansys Fluent: eines emprades per analitzar el comportament de fluid, tant per interior com per aerodinàmica exterior de components. Permet predir diferents aspectes com cavitació i pressió de treball, així com analitzar pèrdues de càrrega. Es poden aplicar en tots els àmbits de l’enginyeria química i la bioenginyeria.

    Alguns exemples de les múltiples aplicacions serien la determinació de tensions tallants sobre cèl·lules en cultius bio, la recirculació de fluid en bifurcacions d’aortes, o l’efecte del vent sobre panells solars, entre molts d’altres.
     
  • SolidWorks Plastic injection Autodesk Moldflow: dues eines emprades per simular la injecció de plàstic. Permeten simular processos d’injecció de plàstics en motllos concrets, així com analitzar el polímer i les condicions de pressió, temperatura, acer del motlle... per evitar els defectes en les peces de plàstic i augmentar el rendiment de la producció.

    S’utilitzen per replicar estructures nanomètriques a baix cost dins del projecte PLASTFUN de RIS3CAT, en el qual participen els investigadors d’IQS.
     
  • SolidWorks CAM, SolidCAM, Catia CNC: es tracta d’eines per fer la simulació de fabricació CNC (Control Numèric Computeritzat), que genera el codi màquina. Amb aquestes eines es millora el disseny de peces diverses, garantint la seva fabricació en menys temps i menor cost en centres de mecanitzat, com el que es disposa al Laboratori d’Enginyeria de Producte d’IQS.

    Es poden fabricar peces per molts projectes de diferents sectors: farma, bio, químic, electroquímic, etc.
     
  • Ansis Polyflow: eina que permet simular la transformació de material d’estat fluid a sòlid per bufat de vidre o de plàstic. Permet dimensionar els motlles per evitar proves i errors per tenir peces bones.
     
  • Anylogic: eina de simulació d’escenaris que permet aplicar diferents lògiques de comportament considerant diferents estadístiques d’inputs. Permet millorar la logística i dimensionar personal i recursos en funció de la demanda.