3DEXPERIENCE WORLD, mucho más que un escaparate de soluciones software

La multinacional Dassault Systèmes (DS) celebró en la ciudad de Nashville (Tennesee, EE.UU.) su evento anual 3DEXPERIENCE WORLD, que este año congregó a unos 3.000 participantes presenciales y varios miles más en modalidad online. Automática e Instrumentación estuvo allí presente para contarles ahora en detalle todo lo que allí vivimos.

En formato congreso/exposición, y con una fuerte impronta de espectáculo, alternando sesiones plenarias masivas con múltiples ponencias simultáneas y exposiciones, este evento no se limitó a ser un escaparate de soluciones software para el diseño, la fabricación y la simulación; disciplinas todas ellas en las que los productos de DS tienen cuotas de mercado muy relevantes en industrias tan importantes como la automoción o la aeroespacial. Se trata también de un foro en el que ejecutivos, desarrolladores y vendedores de la empresa compartieron experiencias, requerimientos y soluciones con colaboradores, distribuidores, clientes y usuarios de casos de éxito.

La importancia que la empresa da a este intercambio de ideas y opiniones lo refleja la participación en las sesiones de Bernard Charles (Presidente y CEO) y Gian Paolo Bassi (Vicepresidente Ejecutivo de 3DEXPERIENCE Works), que han insistido en el papel de DS como partner tecnológico de sus clientes más que proveedor de soluciones, para lo que consideran fundamental disponer de un pipeline de innovación basado en canales de escucha permanentes de peticiones de los usuarios, grupos de estudio focalizados y pruebas frecuentes de versiones alfa de los productos.

Con más de 370.000 usuarios en unos 140 países, visibilizar sus necesidades y escuchar sus opiniones son dos de los principales factores competitivos que permiten a DS anticiparse a las tendencias de la industria a partir del instinto de supervivencia de sus clientes, con el apoyo de analistas de la industria y líderes de opinión, permitiendo elaborar visiones a corto, medio y largo plazo como las que se presentaron en este evento, a las que dar respuestas que van más allá de meras innovaciones incrementales en las soluciones ya comercializadas.

La apuesta por aplicaciones en la nube que ofrece la plataforma 3DEXPERIENCE, la modalidad de licencias vinculadas al usuario, así como la definición de roles asociados a perfiles profesionales que permiten el uso de paquetes de aplicaciones específicos, han sido aspectos clave en las aplicaciones high-end de DS orientadas a empresas medianas y grandes, así como a industrias fuertemente integradas verticalmente. La experiencia positiva en esta apuesta lleva a DS a extenderla ahora a sus soluciones software destinadas a empresas medianas y pequeñas, llevando un paso más allá la conexión de los clientes SolidWorks locales a la nube, hasta la completa integración en la nueva versión de la plataforma denominada 3DEXPERIENCE Works.

Esta iniciativa pretende dar soporte a la transformación digital de las empresas, con un enfoque único a nivel mundial, colaborando con los distribuidores mediante la formación y la asesoría para facilitar ese cambio a ingenieros y diseñadores. DS considera que a menudo para las PyMEs es más sencillo realizar ese cambio hacia una digitalización completa e integrada de sus labores de ingeniería en la nueva plataforma online, toda vez que en esta modalidad los recursos software ya no son una limitación debido a las capacidades que la nube pone a su disposición. Con ello, se espera ayudarles a mejorar su posición competitiva, ampliando sus mercados (especialmente en los canales B2B), desarrollando nuevos modelos de negocio, acelerando los flujos de trabajo y por ende los plazos de entrega al cliente. Por otra parte, esta nueva plataforma puede ayudar a emprendedores y start-ups, dadas sus características específicas, a comenzar sus operaciones con una inversión más reducida al aprovechar la infraestructura en la nube, permitiéndoles construir modelos realistas del producto para apoyar los esfuerzos de ventas y de financiación, como mostraron los casos de éxito presentados en las sesiones por las empresas intervinientes, procedentes de diferentes sectores.

Consciente de sus orígenes en el sector industrial, las soluciones software de DS han ido extendiéndose a otros ámbitos: construcción, defensa, energía, infraestructuras y salud, entre ellos. Es de reseñar su posición en el mercado de las ciencias de la salud, con una facturación de unos 1.000 millones de dólares en 2022, con aplicaciones como BIOVIA, un entorno de gestión científica orientado a ayudar a los equipos investigadores a crear y conectar innovaciones químicas, biológicas y de materiales, permitiendo realizar la simulación virtual de moléculas (polímeros y enzimas, por ejemplo) diseñadas para funciones específicas como puede ser el diseño de plásticos con biodegradación controlada.

BIOVIA es un ejemplo de la estrategia de crecimiento de Dassault Systèmes que, según sus ejecutivos, apuesta fuertemente por el crecimiento orgánico y el aprovechamiento del potencial de sus recursos humanos para desarrollar soluciones innovadoras a los nuevos desafíos, mejorando a la vez las funcionalidades de las aplicaciones actuales, sin renunciar a adquirir empresas que puedan aportar propiedad intelectual y tecnologías de alto valor.

Las iniciativas de DS dirigidas a makers, alumnos de todas las edades y divulgadores técnicos también se abordaron en las sesiones del evento. Representantes de la cultura maker expusieron cómo SolidWorks les permite dar forma a sus ideas para materializar productos destinados, por ejemplo, a ayudar a personas de movilidad reducida, o bien a la construcción de estructuras dinámicas gigantes accionadas por un usuario humano. Profesores de educación primaria, secundaria y universidad explicaron cómo utilizaban SolidWorks para enseñar a sus alumnos a diseñar, empleando estrategias de aprendizaje orientadas a proyectos, aprovechando también los concursos temáticos de diseño con objetivos medioambientales promovidos por DS al efecto. DS pone a su disposición de los colectivos maker y de educación licencias de 3DEXPERIENCE SolidWorks a un precio reducido, de manera que el coste no les impida desarrollar su aprendizaje y capacidad innovadora.

La necesidad de protección y mejora del medio ambiente ha estado presente a lo largo del evento, tanto por las actividades de las empresas participantes (movilidad sostenible, absorción de CO2 empleando energías renovables, pruebas y ensayos digitales que sustituyen a los físicos, minería sostenible, fabricación de bajo impacto, entre otras), como en respuesta a las nuevas regulaciones de la UE que impondrán tasas a las empresas en función de su impacto medioambiental. En este sentido, DS apoya a sus clientes en sus políticas y estrategias de sostenibilidad, proporcionándoles las herramientas adecuadas para que los diseñadores puedan evaluar dicho impacto a lo largo del flujo de trabajo de diseño, teniendo en cuenta todo el ciclo de vida de producto, los materiales utilizados y sus procedencias, utilizando tanto KPIs de negocio como medioambientales reconocidos (unidades de CO2-equivalente y de huella ecológica), reaccionando así ante la demanda pública por el eco-etiquetado e iniciativas similares.

En los siguientes apartados, se recopilan las principales novedades presentadas en este evento 3DEXPERIENCE WORLD de 2023, clasificadas según contextos de ingeniería específicos.

MODELADO CAD

Partiendo de que alrededor del 80% del coste de un producto queda determinado en las etapas de su diseño, se justifica el esfuerzo en la mejora de las herramientas y procesos de trabajo relacionados, especialmente aquellas aplicaciones dirigidas a la definición de las formas y estructura de componentes del producto, ámbito en el que DS destaca con sus productos clásicos CATIA y SolidWorks (en la actualidad éste supone alrededor del 45% del mercado CAD), y las aplicaciones disponibles en la nube 3DEXPERIENCE.

En este sentido, la principal novedad presentada en el evento está relacionada con la migración hacia la nube: desde comienzos de julio, todas las licencias de SolidWorks incluirán acceso a los servicios en la nube pública de DS mediante el nuevo producto 3DEXPERIENCE SolidWorks sin costes adicionales. Además de permitir también a las licencias locales o flotantes el uso de estas herramientas web, el entorno SolidWorks se enriquecerá con esta nueva modalidad basada en la nube, mixta pues requiere de una instalación local de parte del software (el denominado ‘cliente nativo’), y donde las licencias estarán vinculadas a cada usuario al igual que ya sucede con las licencias de 3DEXPERIENCE. Esta modalidad facilitará la instalación del software 3DEXPERIENCE SolidWorks desde la nube pública para los usuarios, y simplificará la gestión administrativa de estas licencias a través de herramientas específicas de la plataforma, permitiendo conceder, modificar o eliminar el acceso a las aplicaciones de forma rápida y sencilla, aumentando así la eficiencia de estas tareas en organizaciones empresariales y académicas con un número de licencias elevado. Asimismo, el uso de la plataforma común en la nube permite que todos los usuarios trabajen sobre una misma versión del software siempre, actualizándolo de forma simultánea (por ejemplo, durante el fin de semana) según un plan de actualizaciones predefinido que evite los habituales problemas de compatibilidad hacia atrás y hacia delante de las versiones.

Esta iniciativa no sólo permitirá a los usuarios compartir diseños para revisión, por ejemplo, sin costes adicionales, sino que les permitirá hacer uso de almacenamiento seguro en la nube y la gestión de datos con las funcionalidades PLM avanzadas de 3DEXPERIENCE, y hará posible la colaboración con otros usuarios de esta plataforma, proveedores y clientes con diferentes niveles de acceso posibles (desde solo visualización a acceso total), buscando convertirla en la columna vertebral de soporte a las actividades de ingeniería de la empresa en un contexto en el que el trabajo aislado de los usuarios y departamentos en ‘silos’ ya está obsoleto. Más que la invención, se busca gestionar la innovación y ayudar a desencadenar el potencial creativo de diseñadores y profesionales de la ingeniería, superando la elemental aplicación de soluciones convencionales a los proyectos.

Unido a las mejoras en la rapidez a la hora de manejar ensamblajes con un gran número de piezas, se posibilita así el trabajo de diseño colaborativo y distribuido sobre proyectos grandes con configuraciones complejas para empresas de tamaño pequeño y mediano a un coste razonable, insertando incluso modelos de robots y máquinas proporcionados por sus respectivos fabricantes y consiguiendo la virtualización de una planta completa en unas pocas horas. Diversas PyMEs usuarias de las soluciones de DS en varios continentes compartieron casos de éxito de negocio derivados del uso de SolidWorks en ingeniería, combinándolo con la aplicación Draftsight para la elaboración y gestión de dibujos técnicos en 2D donde sea necesario.

En cuanto a las novedades de la plataforma 3DEXPERIENCE, se han incorporado nuevas herramientas orientadas a la evaluación y la mejora de la calidad de los diseños, la obtención de modelos sólidos a partir de formas escaneadas y la simplificación de la generación de formas complejas. En esta línea, aplicaciones como CATIA GENERATIVE DESIGN permiten al usuario definir las características, parámetros y objetivos que se emplearán para definir el espacio de alternativas de diseño, de manera que la aplicación explore ese espacio buscando aquellas soluciones más favorables para ofrecérselas al diseñador. Estas soluciones pueden incorporar formas en celosía, o bio-orgánicas que utilizan diseño trabecular imitando a las formas de la naturaleza, respetando los criterios prefijados de fabricabilidad (convencional o aditiva). Se han integrado asimismo en 3DEXPERIENCE herramientas de inteligencia artificial orientadas a la productividad, evaluando acciones pasadas de cara a preparar las futuras, con funcionalidades tales como: ayuda al ensamblaje repetitivo de piezas, selección de tolerancias, identificación de componentes duplicados, análisis de ciclos de vida, mejora del uso de la propiedad intelectual e industrial, entre otras, que permiten guiar al diseñador hacia nuevas soluciones y mejores productos.

A lo largo de las jornadas, se plantea siempre el uso de los modelos en 3D como lenguaje universal del diseño, para todo tipo de proyectos y de usuarios, incluyendo a aquellos no expertos. En este sentido, la colaboración entre IKEA y DS en las iniciativas HOMEBYME para el diseño online a medida de entornos domésticos y viviendas con la colaboración de distintos proveedores, y MAKERBYME para la creación personalizada de mobiliario, fomentan que cualquier persona pueda, de forma gratuita, utilizando un navegador web, y en un tiempo reducido convertirse en un auténtico diseñador, obteniendo la lista de materiales a adquirir para su proyecto.

MODSIM, EL FUTURO DE LA SIMULACIÓN

Las importantes capacidades de simulación FEM, CFD y cinemática ya integradas en SolidWorks permiten en un gran número de casos reemplazar los prototipos físicos por la simulación, obteniendo valores de precisión elevados en los resultados. Alcanzar un 10-15% de margen de error puede ser sencillo para un usuario formado en ese software, pero llegar a niveles del 2-3% en ensamblajes o componentes complejos, o bien en entornos multifísicos (mecánica combinada con fluidos y electromagnetismo, por ejemplo) requiere de un esfuerzo mayor en la preparación del modelo y en el uso de herramientas de simulación más complejas y potentes que las que ofrece SolidWorks.

La nueva plataforma 3DEXPERIENCE Works que incluye en su portfolio nuevas aplicaciones de diseño, simulación (incluyendo multifísica) y fabricación, entre otras, permite ahora a estos usuarios acceder a funcionalidades avanzadas que antes estaban reservadas a los clientes de las soluciones high-end, en una única plataforma de desarrollo y desde su propia estación de trabajo con SolidWorks. Estas nuevas experiencias de simulación les permitirán en el futuro tener en cuenta más factores, casos de carga y acciones, desde el mismo entorno de trabajo al que están habituados.

A partir de esta integración, DS apuesta por la democratización de la simulación, rompiendo las barreras existentes con el diseño, empoderando en consecuencia al diseñador para evaluar la calidad de sus desarrollos, enfoque al que han denominado MODSIM (MODelado y SIMulación), promoviendo la transformación de los flujos de trabajo al nuevo contexto para integrar este concepto como una única disciplina.

Este nuevo enfoque requiere adaptar las herramientas y los procesos de simulación a los diseñadores, con soluciones intuitivas que permitan alcanzar rápidamente la rentabilidad de cada licencia. De esta manera, el perfil del diseñador en la empresa evoluciona hacia la ingeniería, verificando por sí mismo el funcionamiento de las soluciones de diseño seleccionadas, y reservando la labor de los especialistas en simulación para los problemas más complejos que lo requieran y las últimas etapas de optimización. La plataforma 3DEXPERIENCE Works ofrece a los diseñadores una solución para todos los tipos de simulación, que se adapta a cualquier problema, y que garantiza al cliente que las soluciones de diseño adoptadas han sido analizadas previamente para las condiciones de carga previstas.

Entre estas soluciones avanzadas se puede mencionar la optimización topológica de componentes mecánicos, desarrollada empleando técnicas de diseño de experimentos en base a los datos clave, restricciones y variables definidas por el diseñador, optimizando formas y dimensiones, y proporcionando como resultado una salida paramétrica que puede ser utilizada por otras aplicaciones en el flujo de trabajo. De esta manera se consigue pasar de simular manualmente un número reducido de configuraciones a hacerlo automáticamente sobre varios cientos de ellas en busca de aquellas que satisfacen mejor las condiciones planteadas. También se ponen a disposición del diseñador herramientas que, a partir del modelo del producto y de la información sobre la procedencia de los diferentes insumos y de los procesos de fabricación, le permiten evaluar su impacto ecológico en cualquier estado de su desarrollo, ayudando así a los clientes a mejorar la sostenibilidad de sus productos.

GEMELO VIRTUAL O ‘VIRTUAL TWIN’

El concepto de ‘gemelo virtual’ constituye para DS la evolución natural de los procesos de diseño y simulación avanzados (MODSIM). Se basa en la consideración de los datos de producto como facilitadores a lo largo del flujo de trabajo hasta llegar a su definición final para cualquier uso necesario, incluyendo su experimentación mediante herramientas visuales, ‘wearables’ y hápticas de realidad virtual que potencien la experiencia sensorial, como una representación simple del mismo accesible a cualquiera. La realización de ensayos simulados sobre gemelos virtuales, reemplazando los tests físicos, tiene el potencial de ahorrar miles de millones de toneladas de CO2 emitidas, lo que avala su relevancia de cara a la lucha contra el cambio climático.

La plataforma 3DEXPERIENCE será la que proporcione la información del entorno para los diseños, teniendo siempre en cuenta que el objetivo último de los productos virtuales no es la optimización de los mismos, sino la mejora de la propia vida de sus usuarios. Esto es posible dado que los activos virtualizados no son simples formas, sino que encapsulan información precisa sobre su vida y su comportamiento, estando más próximos a la realidad que las simples representaciones digitales.

PLM E INGENIERÍA COLABORATIVA

Como ya se ha mencionado, el acceso gratuito a la plataforma 3DEXPERIENCE desde SolidWorks permite a los usuarios hacer uso de todas sus funcionalidades PLM en cualquier contexto de ingeniería: diseño, simulación y fabricación multitecnología (incluyendo fabricación aditiva), gestión de proyectos, colaboración multiplataforma entre diseñadores, proveedores y clientes desde múltiples dispositivos de cualquier tipo (si bien con funcionalidades limitadas en tabletas y teléfonos móviles). A todo esto se une el importante ahorro que supone la reducción en la redundancia de las herramientas informáticas, eliminando capacidades duplicadas al utilizar exclusivamente las aplicaciones integradas en la plataforma.

Esta colaboración transparente y en tiempo real con proveedores y clientes desde cualquier punto del planeta es una de las ventajas que DS resalta, especialmente por las ventajas que supone para empresas medianas y pequeñas, a las que se le facilitan nuevos canales para gestionar su potencial de innovación interno. En este sentido, la aplicación 3DSWIM permite canalizar esta colaboración desde la propia plataforma, compartiendo propuestas de innovación y nuevas ideas de forma privada a los miembros de cada comunidad (que pueden ser también proveedores o clientes), con un equilibrio entre privacidad y difusión que contribuye a la cohesión, especialmente para los equipos deslocalizados geográficamente.

Estas nuevas capacidades que SolidWorks incorporará a través de la plataforma 3DEXPERIENCE Works se unen a las citadas funcionalidades PLM ahora disponibles: gestión de versiones y variantes, fusión de ramas de diseño sin pérdidas de conocimiento y manteniendo la trazabilidad, plantillas de trabajo, bibliotecas de diseño, componentes pre-aprobados, marcadores de objetos que permiten el acceso rápido a los mismos que pueden ser compartidos, automatización de colocación de componentes, reutilización de diseños, combinación de tecnologías en el mismo proyecto, y notificaciones instantáneas de modificaciones en piezas, componentes y ensamblajes, entre otras.

Jorge Cerqueiro Pequeño

Profesor de la Universidad de Vigo

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Este artículo aparece publicado en el nº 545 de Automática e Instrumentación págs. 20 a 25.