O desenvolvimento de produtos baseados em modelos é o centro das atenções

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O desenvolvimento de produtos tem um problema.

Para impulsionar maior eficiência e maior qualidade para os consumidores a jusante, as organizações solicitaram que o desenvolvimento de produtos adotasse uma definição baseada em modelo. Isso está ajudando a unir o fio digital da engenharia à fabricação e muito mais. Mas e dentro da engenharia?

Confrontados com a crescente concorrência global, o aumento da complexidade dos produtos e a obrigação de acelerar os ciclos de entrega, os engenheiros de hoje necessitam de um banco de ferramentas robusto para construir produtos competitivos. Mas um portfólio de melhor qualidade não pode ser baseado em formatos de arquivo nativos, o que cria todos os tipos de complicações e problemas de integração quando se busca um modelo 3D universal e anotado. Também torna quase impossível gerar eficiências comparáveis ​​nos moldes da definição baseada em modelo (MBD).

Os benefícios do MBD estão se tornando cada vez mais evidentes entre os líderes, incluindo a otimização dos processos de design e fabricação. A empresa baseada em modelo (MBE) estende o MBD ainda mais à fabricação, cadeia de suprimentos, marketing e outras disciplinas, visando benefícios organizacionais abrangentes, como eficiência de processos, custos gerais mais baixos e tempo de colocação no mercado mais rápido. No entanto, continua a haver uma oportunidade perdida para alcançar essa visão completa do MBE.

Fora do trabalho principal de modelagem e design CAD, os engenheiros têm aproveitado as melhores ferramentas colaborativas para funcionalidade complementar em áreas-chave como simulação, projeto generativo, superfície, criação de caminho de ferramenta e documentação. O que é necessário é uma abordagem de Desenvolvimento de Produto Baseado em Modelo, que promova uma plataforma unificada e um modelo CAD comum em todo o conjunto principal de ferramentas e funcionalidades necessárias ao longo do ciclo de vida da engenharia.

O desenvolvimento de produto baseado em modelo toma forma

O desenvolvimento de produto baseado em modelo é crucial para avançar a visão do thread digital e do MBE. A abordagem toma forma por meio de uma série de processos interconectados de projeto, otimização e construção, reunidos em torno de um modelo CAD nativo comum, em vez de artefatos derivados que não estão vinculados ao projeto principal. Com todos os colaboradores trabalhando a partir de um modelo 3D unificado, as organizações podem aumentar a eficiência em todo o processo de design e em todo o ciclo de vida de um produto.

O MBD teve um impacto mensurável nos fluxos de trabalho de entrega de produtos, simplificando o que antes era um processo oneroso de gerenciamento de desenhos 2D e reduzindo o tempo gasto em revisões de projetos. A pesquisa de clientes da PTC mostra que uma abordagem robusta de MBD permite que as empresas produzam documentação até 40% mais rápido, reduzam o tempo de inspeção do primeiro artigo em 60% e se beneficiem de uma queda de 90% nos erros e não conformidades dos produtos.

Para construir os produtos competitivos de hoje, os engenheiros necessitam de uma bancada de ferramentas robusta. No entanto, um portfólio de melhor qualidade normalmente não compartilha um formato de arquivo nativo, o que cria todos os tipos de complicações e problemas de integração. Sem uma base comum para trabalhar, as organizações de produtos se vêem subsumidas por processos desconectados – os sinais reveladores de um cenário dominado por ferramentas isoladas e formatos de arquivo díspares. Os engenheiros acabam canalizando muito tempo e energia para a alternância de contexto entre aplicativos, o que prejudica a experimentação de maior valor e a inovação no design. Com um modelo que transcende toda a pilha de ferramentas de design, as tarefas de tradução e integração são aceleradas e o retrabalho é eliminado — levando a uma diminuição nos erros de design e a uma entrada no mercado mais rápida.

A promessa do CAD 3D, e especificamente da modelagem paramétrica, é que a intenção do projeto seja facilmente capturada usando recursos e restrições, o que torna mais fácil definir como o modelo deve se comportar quando algo for alterado. Além disso, a melhor modelagem paramétrica da categoria é profundamente associativa, de modo que, quando ocorrem alterações em uma parte de um modelo, as atualizações relevantes são automaticamente orquestradas para a geometria relacionada e artefatos posteriores, mantendo todos os pontos da cadeia de projeto sincronizados.

A visão começa a desmoronar, entretanto, quando soluções pontuais são introduzidas para recursos aprimorados além da modelagem CAD básica. Por exemplo, usar a simulação no início do ciclo de desenvolvimento para otimizar o espaço de projeto é muito superior à simulação usada nos últimos estágios.

Quando funções auxiliares são utilizadas fora do ambiente CAD principal, elas não são diretamente associativas ao modelo 3D nativo. Na maioria dos casos, se um engenheiro quiser executar uma análise FEA em uma peça para testar a resistência ou tornar mais leve um componente específico usando recursos de projeto generativos, ele deverá alternar entre ferramentas de solução pontual. Este padrão de trabalho introduz um ciclo de importação, exportação e tradução de geometria sem características, o que não é apenas ineficiente, mas também quebra a cadeia de ferramentas e diminui os benefícios inerentes ao projeto paramétrico associativo.

Desenvolvimento de produto baseado em modelo no trabalho

Você não precisa ir muito longe para encontrar empresas de diversos setores que já lucram com a adoção do Desenvolvimento de Produto Baseado em Modelos. A HPE COXA, que fornece soluções de engenharia e supervisiona projetos de tecnologia nos setores automotivo, de automobilismo e de defesa, estava enfrentando ineficiências relacionadas a um processo de design de várias etapas e vários softwares.

A empresa apostou totalmente no aproveitamento de tecnologias emergentes, como design generativo, fabricação aditiva e simulação em tempo real, para melhorar o desenvolvimento de produtos. No entanto, para fazer isso, era necessário fazer malabarismos com quatro ou cinco ferramentas de software desconectadas com arquivos diferentes para cada etapa, o que significava que a equipe tinha que iniciar um processo novamente sempre que quisesse ajustar ou testar projetos. Essa abordagem desarticulada rapidamente levou a desentendimentos entre as equipes de design e analistas, gerou uma série de problemas de qualidade e atrasou os tempos de produção.

O HPE COXA conseguiu reduzir o tempo total de projeto e produção em 30% e reduziu pela metade o tempo desde o conceito até a entrega. O HPE COXA consolidou essas tecnologias de ponta em um único software, agora executando todas as etapas do projeto em um processo linear e fluido. A mudança ajudou a agilizar os fluxos de trabalho, simplificar as comunicações e agilizar os prazos para peças acabadas.

Fazendo a mudança acontecer

Se os departamentos de engenharia estavam convencidos da utilidade dos modelos 3D há muito tempo, por que demorou tanto para expandir o uso além da funcionalidade principal do CAD? A simples razão é que os recursos auxiliares têm sido mal atendidos pela maioria das ferramentas CAD, orientando os usuários de engenharia a apontar soluções para funcionalidades mais robustas. Essa dinâmica melhorou drasticamente nos últimos anos, à medida que os principais fornecedores de CAD, como a PTC, adquiriram ou construíram funcionalidades avançadas, como simulação em tempo real e design generativo, e as integraram ao ambiente CAD nativo.

As organizações que desejam dar o salto para o Desenvolvimento de Produto Baseado em Modelos devem procurar um sistema aberto construído em torno do formato de arquivo CAD nativo que ofereça amplitude e profundidade de recursos para suportar todo o processo de design, seja simulação ou algum elemento de design conceitual. . Também é importante que o sistema funcione em conjunto com uma plataforma PLM — mais uma vez, suportando o mesmo formato de arquivo CAD nativo — para agilizar e simplificar processos importantes, como liberação e gerenciamento de alterações.

Como acontece com qualquer mudança no processo, é provável que haja resistência por parte dos engenheiros, que são notoriamente resistentes a mudanças. O recrutamento de patrocinadores executivos, muitos dos quais já são defensores do MBD e do MBE, pode ajudar a motivar os profissionais de engenharia a aderirem e adotarem novas ferramentas e padrões de trabalho.

À medida que as empresas avançam nas estratégias digitais, o Desenvolvimento de Produtos Baseado em Modelos será crucial para alcançar o valor total da MBE. Já passou da hora dos engenheiros liberarem o poder de uma abordagem baseada em modelos em todo o processo de desenvolvimento e colherem os frutos de uma cadeia de design transformadora.

PTC
ptc.com

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