Diseñar con intención para productos inteligentes y conectados




La intención de diseño rige, o debería regir, cada decisión que se toma en el modelado CAD. La intención de diseño reconoce que la fase de diseño inicial es solo una pequeña parte del ciclo de vida de un producto. Pasamos considerablemente más tiempo modificando y actualizando los modelos a medida que cambian los requisitos. Por lo tanto, queremos integrar información adicional en los modelos para que los cambios se propaguen de manera inteligente a las funciones y componentes relacionados.


Metodologías de diseño conocidas

Cuando se trata de metodologías de diseño de conjuntos, el diseño ascendente (BUD) y el diseño descendente (TDD) son los más populares y conocidos.

En BUD, primero se crean modelos de piezas individuales y se organizan en conjuntos de nivel inferior. Esos conjuntos se colocan sucesivamente en conjuntos de mayor nivel hasta que se termina el producto de nivel superior.

Sin embargo, el diseño ascendente presenta desventajas. No funciona bien para productos avanzados con grandes cantidades de componentes y muchos niveles de jerarquía. Especialmente no funciona bien cuando las piezas y los subconjuntos tienen interdependencias. Actualizar los conjuntos BUD tiende a ser pesado, demasiado manual, lento y propenso a errores. Peor aún, a menudo se traduce en fallos de regeneración en cascada que frustran a los usuarios y aumentan el tiempo de lanzamiento.

En TDD, primero se define la estructura de producto, la organización de subsistemas principales, subconjuntos y otros componentes, sin centrarse en la geometría de las piezas individuales. Se utilizan modelos especiales para consolidar la información de diseño crucial. Los esqueletos capturan la geometría que afecta a múltiples conjuntos y piezas; los cuadernos hacen lo propio para cotas y parámetros. Esa información de diseño de los esqueletos y cuadernos se comunica a los componentes individuales. De esta forma, se pueden implementar cambios en el nivel superior y los componentes interconectados se actualizan de la manera que se planifica y espera.


Presentación del diseño intermedio

Los productos inteligentes y conectados presentan nuevos retos a los enfoques tradicionales. Los productos siempre han contenido componentes comerciales listos para usar (COTS), como sujeciones, cableado y componentes eléctricos. Cuando los productos pasan a ser inteligentes y estar conectados, esta lista se amplía para incluir:

  • Sensores
  • Interfaces humanas (táctiles o de voz)
  • Procesadores
  • Transmisores, receptores y antenas
  • Puertos de conexión

A menudo es necesario ubicar estos componentes primero y diseñar la carcasa y/o el resto del producto a su alrededor.

Esta técnica en particular (electrónica interior y luego carcasa exterior) es el diseño intermedio (MOD). Esta técnica ya se ha utilizado en muchos sectores, especialmente en productos que conllevan el empaquetado de componentes en carcasas y cajas, a veces denominados unidades sustituibles en línea (LRU) en el sector de aeronáutica y defensa.


¿Qué método usar y cuándo?

Algunas personas ven el diseño ascendente, intermedio y descendente como dominios separados condenados a no entenderse:

Métodos de diseño independientes

 

En la realidad, sin embargo, los productos se diseñan mediante una combinación de metodologías. El producto en general se puede diseñar utilizando diseño descendente, pero los subconjuntos individuales se pueden crear con diseño ascendente. Según sea necesario, algunos componentes y sistemas pueden disponerse utilizando diseño intermedio y luego se retoma el diseño descendente. En realidad, la situación es algo así:

Métodos superpuestos para el diseño de productos inteligentes y conectados

 

 

El desarrollo de productos inteligentes y conectados existe en la intersección del diseño ascendente, intermedio y descendente.


Herramientas y técnicas CAD para el producto conectado inteligente

Teniendo en cuenta esto, ¿qué herramientas y técnicas CAD soportan el diseño intermedio en el desarrollo de productos?

  • Funciones de datos compartidos que generan una envolvente en torno a los componentes existentes para facilitar el diseño de carcasas y envolturas.
  • Bibliotecas en línea de componentes 3D para COTS y artículos de distribuidor.
  • Tecnología que admite la apertura e integración de modelos de otros paquetes de software sin problemas y sin necesidad de conversión.
  • Creación de superficies de curvatura continua ergonómicas y/o estéticamente agradables que pueden hacer referencia a la geometría existente de forma paramétrica.

El uso de estas técnicas y la combinación de MOD con TDD mejorará el proceso de diseño para productos inteligentes y conectados.

 Métodos de diseño independientes

Diseñar con intención para productos inteligentes y conectados

Written By: Dave Martin
  • CAD
  • 2/12/2018


La intención de diseño rige, o debería regir, cada decisión que se toma en el modelado CAD. La intención de diseño reconoce que la fase de diseño inicial es solo una pequeña parte del ciclo de vida de un producto. Pasamos considerablemente más tiempo modificando y actualizando los modelos a medida que cambian los requisitos. Por lo tanto, queremos integrar información adicional en los modelos para que los cambios se propaguen de manera inteligente a las funciones y componentes relacionados.


Metodologías de diseño conocidas

Cuando se trata de metodologías de diseño de conjuntos, el diseño ascendente (BUD) y el diseño descendente (TDD) son los más populares y conocidos.

En BUD, primero se crean modelos de piezas individuales y se organizan en conjuntos de nivel inferior. Esos conjuntos se colocan sucesivamente en conjuntos de mayor nivel hasta que se termina el producto de nivel superior.

Sin embargo, el diseño ascendente presenta desventajas. No funciona bien para productos avanzados con grandes cantidades de componentes y muchos niveles de jerarquía. Especialmente no funciona bien cuando las piezas y los subconjuntos tienen interdependencias. Actualizar los conjuntos BUD tiende a ser pesado, demasiado manual, lento y propenso a errores. Peor aún, a menudo se traduce en fallos de regeneración en cascada que frustran a los usuarios y aumentan el tiempo de lanzamiento.

En TDD, primero se define la estructura de producto, la organización de subsistemas principales, subconjuntos y otros componentes, sin centrarse en la geometría de las piezas individuales. Se utilizan modelos especiales para consolidar la información de diseño crucial. Los esqueletos capturan la geometría que afecta a múltiples conjuntos y piezas; los cuadernos hacen lo propio para cotas y parámetros. Esa información de diseño de los esqueletos y cuadernos se comunica a los componentes individuales. De esta forma, se pueden implementar cambios en el nivel superior y los componentes interconectados se actualizan de la manera que se planifica y espera.


Presentación del diseño intermedio

Los productos inteligentes y conectados presentan nuevos retos a los enfoques tradicionales. Los productos siempre han contenido componentes comerciales listos para usar (COTS), como sujeciones, cableado y componentes eléctricos. Cuando los productos pasan a ser inteligentes y estar conectados, esta lista se amplía para incluir:

  • Sensores
  • Interfaces humanas (táctiles o de voz)
  • Procesadores
  • Transmisores, receptores y antenas
  • Puertos de conexión

A menudo es necesario ubicar estos componentes primero y diseñar la carcasa y/o el resto del producto a su alrededor.

Esta técnica en particular (electrónica interior y luego carcasa exterior) es el diseño intermedio (MOD). Esta técnica ya se ha utilizado en muchos sectores, especialmente en productos que conllevan el empaquetado de componentes en carcasas y cajas, a veces denominados unidades sustituibles en línea (LRU) en el sector de aeronáutica y defensa.


¿Qué método usar y cuándo?

Algunas personas ven el diseño ascendente, intermedio y descendente como dominios separados condenados a no entenderse:

Métodos de diseño independientes

 

En la realidad, sin embargo, los productos se diseñan mediante una combinación de metodologías. El producto en general se puede diseñar utilizando diseño descendente, pero los subconjuntos individuales se pueden crear con diseño ascendente. Según sea necesario, algunos componentes y sistemas pueden disponerse utilizando diseño intermedio y luego se retoma el diseño descendente. En realidad, la situación es algo así:

Métodos superpuestos para el diseño de productos inteligentes y conectados

 

 

El desarrollo de productos inteligentes y conectados existe en la intersección del diseño ascendente, intermedio y descendente.


Herramientas y técnicas CAD para el producto conectado inteligente

Teniendo en cuenta esto, ¿qué herramientas y técnicas CAD soportan el diseño intermedio en el desarrollo de productos?

  • Funciones de datos compartidos que generan una envolvente en torno a los componentes existentes para facilitar el diseño de carcasas y envolturas.
  • Bibliotecas en línea de componentes 3D para COTS y artículos de distribuidor.
  • Tecnología que admite la apertura e integración de modelos de otros paquetes de software sin problemas y sin necesidad de conversión.
  • Creación de superficies de curvatura continua ergonómicas y/o estéticamente agradables que pueden hacer referencia a la geometría existente de forma paramétrica.

El uso de estas técnicas y la combinación de MOD con TDD mejorará el proceso de diseño para productos inteligentes y conectados.

 Métodos de diseño independientes

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  • CAD

About the Author

Dave Martin

Dave Martin ha sido instructor y consultor de Creo, Windchill y Mathcad. Después de dejar PTC, trabajó como especialista de Creo para Amazon; y también como ingeniero mecánico, administrador de Creo y administrador de Windchill para Amazon Prime Air. Tiene una licenciatura del MIT en ingeniería mecánica y actualmente trabaja como ingeniero de aviónica para Blue Origin.

Martin es el autor de los libros Design Intent in Creo Parametric y Top Down Design in Creo Parametric, ambos disponibles en www.amazon.com. Se puede contactar con él en la dirección dmartin@creowindchill.com.