Si de algo se puede estar seguro, es que el manejo y creación de ensambles en el proceso de diseño CAD, es un paso que resulta por demás obvio. Los nuevos productos y diseños son conformados por más de una parte, y por consiguiente, aumenta la complejidad de su construcción conforme más piezas se agregan.
La gran mayoría de maquinas y productos de hoy en día son creados mediante herramientas CAD, utilizando su respectiva solución de ensamblado. Sin embargo, es muy común encontrarse con problemas relacionados con la cantidad de piezas que necesitan ser colocadas en el diseño: uso excesivo de recursos de la computadora, lentitud en la carga del archivo, incapacidad de hacer actualizaciones, y por consiguiente, grandes probabilidades de que el ensamble tenga errores que no permitan su correcta apertura. Esto tiene como consecuencia pérdidas de tiempo, aumento en costos y una larga espera en cuanto a salida al mercado de los productos.
De modo que, conforme pasa el tiempo y los diseños son más complejos, es menester encontrar una nueva forma de atacar el ensamblado. Ahí es donde entra el Top-Down Design. Este término define a una metodología que permite ejecutar la resolución de un problema (en este caso, el ensamblado), mediante la separación de este en problemas (o estructuras) que son más pequeños y fáciles de hacer.
Para el caso que nos compete, las estructuras más sencillas van de la mano con el término skeletons. Los skeletons son elementos de baja complejidad que se “montan” en la parte interna de un ensamble y pueden ser referencias tales como planos, ejes, puntos o superficies. A partir de estas referencias, las piezas que conforman un producto robusto son colocadas de tal manera que exista una independencia entre estas, sin pasar por alto el hecho de que forman parte de un elemento aún más grande. La estructura interna de un ensamble puede estar configurada por uno o más skeletons, lo que da una mayor sensación de orden.
Uno de los grandes problemas que surgen a partir de un proceso de ensamblado tradicional radica al momento de colocar las partes: estas son referenciadas a partir de una anterior y así sucesivamente. Cuando el ingeniero de diseño necesita hacer un cambio en el ensamble, es cuando comienzan a surgir los problemas. Al quitar una pieza que depende de otra, se pierden las referencias y en ocasiones, provoca errores tales que el ensamble ya no está completamente definido y su ejecución es imposible.
El utilizar skeletons para la creación de ensambles mejora la experiencia del diseñador, ya que el proceso resulta más sencillo de visualizar, la organización es más integral y las modificaciones más fluidas, dando mejor control y flexibilidad en toda la estructura.
De igual manera, es motivo de preocupación el no tener una herramienta que permita ver las referencias del ensamble, además del árbol de modelo. Mediante un árbol de referencias específico de los skeletons, hacemos una asociación que nos permitirá identificar el diseño que corresponde a un skeleton en particular y definir las modificaciones que sean más prudentes, entre las que podrían destacar las “referencias circulares” en las que existe un “loop” entre partes que da lugar a los errores que se mencionaron con anterioridad al momento de abrir un ensamble (piezas referenciadas a otras piezas).
A partir de esto, es posible conjugar las capacidades de ensamble con diseño “top-down” y el diseño paramétrico e integral de una poderosa solución CAD como CREO de PTC. Al evitar los problemas que ocurren al momento de actualizar un producto hecho con ensamblado tradicional, las actualizaciones son más rápidas y podemos ver sus efectos tanto en el mismo modelo como en los documentos que hacen referencia al mismo, especialmente en los planos de ingeniería.
La utilización de skeletons y herramientas top-down es sólo el inicio para la ejecución y verificación de un buen ensamble de ingeniería. Hoy en día, nuevas herramientas de visualización podrán simplificar los procesos anteriores: mediante soluciones de Realidad Aumentada, los diseñadores podrán saber el comportamiento de su ensamble dentro de un entorno real, colocando sus productos en escala 1:1 en los lugares donde estos interactuarán con los usuarios y de esta manera, poder ejecutar cambios utilizando sus herramientas de top-down design sin temor a perder la intención de diseño, o bien, perdiendo información crucial del ensamble.
Día a día los métodos de diseño van mejorando y se van apoyando de la más alta tecnología sin perder la intención de diseño, los ensambles, al ser elementos de uso común en el proceso de diseño de un producto, necesitan a su vez mejoras que permitan facilitar la experiencia del usuario. Algo tan sencillo como el diseño top-down cumple con este objetivo y da lugar a productos de alta calidad y menor tiempo en la salida del mercado del mismo. Sin duda, un tema de suma importancia y que vale la pena tomar en cuenta en la industria.
Por: Héctor Jiménez - especialista técnico en PTC México
