Ingeniería asistida por ordenador (CAE)

La ingeniería asistida por ordenador se ha utilizado con éxito para la ingeniería de productos durante décadas. Junto con eso, hubo un desarrollo continuo tanto de enfoques de modelado de alta fidelidad como de otros más pragmáticos que le permiten obtener resultados suficientemente precisos más rápido. Hoy en día, los ingenieros pueden y deben elegir el nivel de precisión que mejor se adapte a sus necesidades para responder a las preguntas de ingeniería con el mínimo esfuerzo computacional. El nivel de precisión va desde técnicas de modelado de alta fidelidad que permiten la predicción del comportamiento real dentro de un pequeño porcentaje o incluso menos hasta métodos rápidos que permiten predicciones rápidas de tendencias.

Hoy en día, sobre esa base, los procesos de certificación y verificación de las herramientas CAE están bien establecidos. Seguirán siendo un ingrediente fundamental para el progreso de CAE, su fiabilidad y confianza en los gemelos digitales y su establecimiento en áreas novedosas. Si bien la simulación predictiva reducirá continuamente la necesidad de costosas mediciones y creación de prototipos, seguirá requiriendo métodos CAE rigurosos y la validación de las mejores prácticas a través de experimentos.

Aprender CAE requiere tiempo, dedicación, estudio minucioso y práctica. Es fundamental comprender la física fundamental subyacente del dominio en el que se encuentra, comprender los métodos numéricos y sus limitaciones, así como practicar el uso práctico de las herramientas de software CAE reales. Gracias a la automatización, el aumento de la potencia informática y la mejora continua de las interfaces de usuario en el software CAE moderno, las barreras para el CAE de alta fidelidad disminuirán aún más en todos los niveles de usuario, cambiando el alcance a la exploración de resultados y la toma de decisiones basadas en simulaciones.  Además, es fundamental comprender la dinámica física fundamental que tiene lugar para juzgar los resultados y tomar decisiones de ingeniería significativas basadas en los resultados de CAE.

El software CAE se utiliza en una amplia gama de aplicaciones de ingeniería siempre que sea necesario comprender o predecir cómo los distintos tipos de física afectarán al rendimiento del diseño de un producto o sistema. En el desarrollo de productos industriales, la ingeniería asistida por ordenador ha progresado ahora hacia la simulación del comportamiento multifísico en geometrías complejas, lo que permite a las empresas comprender y optimizar completamente el diseño de sus productos prácticamente antes de construir un prototipo.

Las industrias en las que la ingeniería asistida por ordenador se utiliza ampliamente incluyen:

• Sector aeroespacial
• Automoción
• Las empresas de productos de consumo
• Marino (diseño de barcos, sistemas de propulsión, diseño de motores)
• Electrónica
• Energía (Nuclear, Petróleo y Gas, Generación de Energía)
• Servicios de construcción
• Ciencias biológicas
• Turbomaquinaria
• Deportivo
• Otras aplicaciones generales relacionadas con estructuras, vibraciones, electromagnetismo, sonido, calor y flujo de fluidos

CAD es el uso de programas informáticos para crear, modificar, analizar y documentar representaciones gráficas bidimensionales o tridimensionales (2D o 3D) de objetos físicos como alternativa a los borradores manuales y prototipos de productos. CAD se centra únicamente en la geometría de una pieza o producto.

La ingeniería asistida por ordenador es realmente el siguiente paso en el proceso de desarrollo, y permite a los ingenieros simular la pieza o el producto definido en CAD para comprender si el diseño funcionará como se espera para cumplir con los requisitos. Los datos CAD alimentan el proceso CAE, donde los ingenieros que utilizan herramientas CAE crean un modelo de simulación basado en la geometría definida en CAD. Los resultados de la simulación permiten a los ingenieros saber si el diseño cumple con los requisitos o falla y proponer ideas para cambiar el diseño y mejorar el rendimiento.

El CAD, junto con el CAE, es un proceso iterativo que permite a los equipos de ingeniería desarrollar más rápidamente nuevos productos innovadores en menos tiempo que los métodos de prueba físicos que se basan en la construcción de prototipos reales.