O processo de criação do design determina – ou deveria determinar – todas as escolhas que fazemos na modelagem de CAD. Os objetivos desse design devem reconhecer que a fase inicial é apenas uma pequena parte do ciclo de vida de um produto. Gastamos consideravelmente mais tempo modificando e atualizando modelos à medida que os requisitos são modificados. Por isso, queremos agregar informações adicionais aos nossos modelos para que as modificações sejam propagadas de maneira inteligente para os recursos e componentes relacionados.
Quando se trata de metodologias de design para montagens, design bottom-up (BUD) e design top-down (TDD) são as mais populares e reconhecidas.
Na BUD,você primeiro cria modelos de peças individuais e as organiza em montagens de nível inferior. Essas montagens são colocadas em montagens de nível mais alto e assim por diante, até a conclusão do produto de nível superior.
No entanto, a metodologia bottom-up apresenta suas desvantagens. Ela não funciona bem para produtos avançados que possui um grande número de componentes e muitos níveis de hierarquia. Em especial, ela não funciona bem quando peças e submontagens são interdependentes umas das outras. A atualização de montagens BUD tende a ser tediosa, excessivamente manual, demorada e propensa a erros. Pior ainda, ela muitas vezes resulta em falhas de regeneração em cascata que frustram os usuários e aumentam o tempo para lançamento do produto ao mercado.
Na TDD, primeiro definimos a estrutura do nosso produto – a organização dos principais subsistemas, submontagens e outros componentes – sem focar na geometria nem em partes individuais. Usamos modelos especiais para consolidar informações críticas do design. Esqueletos capturam a geometria que afeta múltiplas montagens e peças; blocos de notas fazem o mesmo para dimensões e parâmetros. Essas informações de design são então comunicadas por nós dos esqueletos e blocos de notas para os componentes individuais. Dessa forma, podemos implementar mudanças no nível superior, e os componentes interconectados são atualizados da forma que foram planejamos.
Os produtos conectados inteligentes apresentam novos desafios às abordagens tradicionais. Os produtos sempre contiveram componentes prontos para uso comercial (COTS), como prendedores, cabos e componentes elétricos. Quando nossos produtos passam a ser inteligentes e conectados, essa lista aumenta para incluir:
Geralmente, precisamos localizar esses componentes primeiro e projetar o gabinete e/ou o restante do produto ao seu redor.
Essa técnica em particular – eletrônica de interiores seguida pelo gabinete externo – é um design middle-out (MOD). Essa técnica já é usada em muitos setores, especialmente em produtos que envolvem a colocação de componentes em gabinetes e caixas, algumas vezes conhecidas como unidades substituíveis em linha (LRUs) no setor aeroespacial e de defesa.
Algumas pessoas encaram as metodologias bottom-up, middle-out e top-down como abordagens separadas e independentes.
No mundo real, no entanto, os produtos são projetados através de uma combinação dessas metodologias. O produto pode ser projetado com a top-down, mas as submontagens individuais podem ser criadas por bottom-up. Conforme necessário, alguns componentes e sistemas podem ser dispostos usando middle-out e, em seguida, a top-down assume o controle. Na prática, o que ocorre é:
O desenvolvimento de produtos inteligentes e conectados existe na interseção das metodologias de design bottom-up, middle-out e top-down.
Quais ferramentas e técnicas de CAD oferecem suporte à MOD no desenvolvimento de produtos?
O uso dessas técnicas e a combinação da MOD com a TDD melhorarão o processo de design de produtos conectados inteligentes.