[ENTREVISTA] Industrialización de la fabricación aditiva con nuevos flujos de trabajo de Hexagon Nexus y herramientas DfAM

Hexagon AB, especialista en software industrial, ha lanzado Nexus, una plataforma diseñada conjuntamente con Microsoft, para "el futuro de la fabricación". La plataforma digital permite la colaboración en tiempo real entre ingenieros y fabricantes a lo largo del ciclo de vida de un producto, desde el diseño y la ingeniería hasta la producción y la calidad. Las capacidades de diseño para fabricación aditiva (DfAM) proporcionadas por Nexus serán de especial interés para la industria de la impresión 3D.

Hexagon, un proveedor global de soluciones de TI valorado en $ 292,52 mil millones, cree que la industria AM "tiene un problema", con el almacenamiento de datos en silos y la colaboración interna limitada "obstaculizando severamente el progreso". Esto es según Parth Joshi, Director de Producto y Tecnología de la división de Inteligencia de Manufactura de Hexagon, quien describe a Nexus como el objetivo de "reunir mentes innovadoras en todas las disciplinas y capacitarlas" para abordar esto.

3D Printing Industry asistió al reciente evento de lanzamiento de Nexus y preguntó a Mathieu Pérennou, director de soluciones de fabricación aditiva, Hexagon Manufacturing Intelligence, sobre cómo se puede utilizar Nexus para aplicaciones de impresión 3D. "Esta es nuestra contribución para ayudar a las personas a superar los silos de datos", dijo Pérennou. Nexus ayuda a los clientes a "usar AM antes y con mayor confianza en los resultados".

En el lanzamiento, Stephen Graham, vicepresidente ejecutivo y gerente general de Nexus, destacó la "apertura" como clave para esta plataforma. "Estamos construyendo un ecosistema donde podrá encontrar y conectar tecnologías de cualquier proveedor", dijo Graham. "Prácticamente cualquier cosa que genere datos en el contexto de la fabricación discreta se puede conectar a Nexus".

Nexus incluye tres aplicaciones: una aplicación de informes de metrología; una biblioteca basada en la nube para datos de materiales; y una aplicación de simulación de materiales. Además, Nexus también ofrece un flujo de trabajo DfAM, anunciado como la primera "solución" de la plataforma. Esta plataforma de diseño interactivo en línea permite a los equipos desarrollar conjuntamente piezas impresas en 3D y prepararlas para la impresión mediante el proceso de fusión de lecho de polvo láser (PBF). "Nuestra nueva solución DfAM para PBF en Nexus ofrece más valor que una sola pieza de software utilizada de forma aislada", afirma Pérennou.

Nexus no se limitará a estas tres aplicaciones y la primera "solución" de DfAM, con nuevas funciones que se agregarán continuamente en los próximos meses y años. Pérennou afirma que esto es "lo que exigen nuestros clientes y donde reside el valor". "Estamos conectando flujos de trabajo de izquierda a derecha. La clave para nosotros es conectar software y datos de calidad para que podamos comenzar a cerrar el ciclo aún más con la producción".

Incluido desde el lanzamiento: tres nuevas aplicaciones Nexus

La aplicación Nexus Metrology Reporting permite a los usuarios combinar datos de metrología de Hexagon y de terceros dentro de un entorno basado en la nube. Esta aplicación permite una mayor productividad basada en la toma de decisiones basada en datos al proporcionar información de metrología en tiempo real. Al consolidar los datos en un tablero centralizado, esta aplicación está programada para hacer que los datos de metrología y los informes sean accesibles para empresas de todos los tamaños. De hecho, no hay límite para la cantidad de usuarios que pueden iniciar sesión y colaborar en cualquier momento, lo que lo hace escalable y compatible con una mayor industrialización. La interfaz también es bastante visual y proporciona gráficos y cuadros coloridos para ayudar a los usuarios a identificar fácilmente los datos relevantes. Los usuarios pueden iniciar sesión en cualquier momento en cualquier dispositivo y generar informes CAD interactivos, KPI y documentación de cumplimiento, y datos en tiempo real compartidos con clientes, proveedores y colegas.

Materials Connect, otra aplicación de Nexus, es una biblioteca de datos de materiales basada en la nube. "Los datos materiales son el núcleo de cualquier proceso de innovación de productos", afirma Graham, y Materials Connect proporciona una base de datos centralizada y accesible. Los usuarios pueden ingresar datos en una plantilla de Excel y luego importarlos a la base de datos nativa de la nube. La plantilla incluye pautas para definir atributos de datos, propiedades, parámetros y curvas sin necesidad de una configuración extensa. Las curvas y los parámetros de datos importados se pueden visualizar de forma interactiva dentro de la interfaz de usuario. Hexagon afirma que esta aplicación puede capacitar a las personas para administrar materiales, datos de pruebas físicas y modelos de comportamiento para el uso de ingeniería asistida por computadora (CAE). "Al democratizar los datos materiales, puede ayudar a impulsar la productividad", atestigua Graham.

Materials Enrich, que funciona con Materials Connect, se anuncia como la "primera aplicación de Enrich de su tipo", que ofrece aprendizaje automático y simulaciones de comportamiento de materiales. Esta aplicación permite a los usuarios simular y ubicar materiales que pueden no haber sido creados o probados previamente. Los datos se importan desde Materials Connect y cualquier dato que falte se puede generar a través de simulaciones. El usuario puede elegir entre tecnologías de enriquecimiento que combinan el modelado de materiales con el aprendizaje automático. Según un indicador de fidelidad, la aplicación genera datos de forma rápida y precisa, lo que permite a los usuarios ahorrar tiempo y dinero en relación con los métodos de prueba físicos.

Design for Additive Manufacturing (DfAM), la primera "solución" de Nexus

Junto con las aplicaciones, Hexagon también incorpora flujos de trabajo preconfigurados llamados "soluciones" en Nexus, el primero de los cuales se centra en DfAM.

Este flujo de trabajo designado combina el software de diseño generativo MSC Apex de Hexagon con AM Studio de CADS Additive y Materials Connect a través de la nube. El uso de este software de terceros con Nexus permite la colaboración en tiempo real y el intercambio de datos entre todas las personas involucradas en la etapa de diseño. Pérennou compara el software de diseño generativo de MSC con un copiloto "que puede ayudar al usuario a encontrar rápidamente un conjunto de candidatos de diseño que satisfagan el objetivo de rendimiento mecánico (rigidez, resistencia, etc.) con una topología altamente optimizada que es lo que yo llamaría amigable con los aditivos".

Una vez que se ha completado la fase de diseño, el software de simulación de procesos Simufact Additive de Hexagon puede ejecutar simulaciones en la pieza, comprobando su capacidad de fabricación. El ingeniero de simulación puede trabajar en colaboración y en tiempo real con el diseñador de productos y el ingeniero de procesos durante este proceso. Por lo tanto, la preparación del diseño y la construcción de la pieza se puede ajustar rápidamente para cumplir con los requisitos del cliente y garantizar la capacidad de fabricación. Una vez que se han completado las etapas de diseño y prueba, AM Studio puede aprovecharse nuevamente para preparar el trabajo para la impresión.

DfAM de Nexus también ofrece una pizarra tridimensional interactiva, que permite a todos los miembros del proyecto realizar revisiones de proyectos en vivo de manera colaborativa. Esta plataforma proporciona representaciones 3D de las geometrías del proyecto y visualizaciones dinámicas de los resultados generados a lo largo del proceso DfAM. Además, esta pizarra permite a los usuarios realizar anotaciones y bocetos en tiempo real en el modelo 3D.

Las nuevas aplicaciones y "soluciones" se incorporarán periódicamente a Nexus. Por ejemplo, en el futuro, Hexagon conectará Digimat, su suite de modelado de comportamiento de materiales. Digimat permitirá a los usuarios realizar DfAM para una pieza compuesta y almacenar las propiedades del material, el modelo de comportamiento y cualquier prueba física realizada en la pieza en un solo lugar. "Estamos trabajando para que sea más fácil evaluar qué piezas son adecuadas para el proceso de AM, mucho antes de que se sumerjan en DfAM o escalar, y eso, creo, refleja para qué sirve Nexus", dice Pérennou. "Se trata de facilitar que las personas tomen decisiones basadas en datos y trabajen juntas utilizando sus herramientas preferidas de Hexagon".

Se anuncian los principales mercados objetivo y las plataformas de proceso inicial

Al hacer que los beneficios de la nube estén disponibles sin altos costos, integración prolongada del sistema o gastos de TI, Hexagon afirma que Nexus está diseñado para ayudar a empresas de todos los tamaños. De hecho, dada la apertura de Nexus, las empresas más grandes pueden conectar equipos que utilizan Nexus con sus plataformas de software empresarial. Por lo tanto, las empresas más grandes pueden utilizar Nexus mientras mantienen sus procesos regulatorios y comerciales establecidos.

Dado su alcance, Nexus apunta a varias verticales clave de AM, como la automatización médica, espacial y de defensa, aeroespacial e industrial. Con respecto a DfAM, Pérennou destaca "OEM, proveedores de nivel 1 u oficinas de AM" como el mercado objetivo clave. Dado que el flujo de trabajo DfAM actual de Nexus se centra en el material PBF de metal, su enfoque industrial clave se encuentra en la industria aeroespacial, espacial y de defensa. Sin embargo, Pérennou indica que DfAM pronto se extenderá a otros procesos, lo que permitirá a los clientes diseñar para SLS y FDM o escalar a piezas y volúmenes más grandes con Metal Binder Jetting (MBJ) y Directed Energy Deposition (DED).

Diseño para aplicaciones de fabricación aditiva

DfAM es evidente en todos los sectores de fabricación. En el sector aeroespacial, GE presentó su motor turbohélice avanzado (ATP) impreso en 3D, descrito como "el primer motor de aviación" nativo digital "del mundo". Mediante el uso de la fabricación aditiva, el número de componentes se ha reducido en un 30 % en comparación con los motores turbohélice estándar. La fabricación aditiva permite la consolidación de ensamblajes de piezas en componentes únicos; esto puede reducir el peso, reducir los requisitos de espacio e incluso mejorar la confiabilidad a medida que se eliminan los puntos de falla.

Las herramientas de software de diseño son particularmente útiles para desbloquear las capacidades de la fabricación aditiva. Por ejemplo, nTopology ofrece un conjunto de software, incluidas herramientas de diseño generativo, y en 2022 lanzó herramientas DfAM para su plataforma de optimización de topología. "Esta nueva tecnología permitirá los primeros avances de la industria, como la optimización basada en el campo, donde el software diseña automáticamente estructuras reticulares para objetivos y restricciones definidos por el usuario", dijo Trevor Laughlin, vicepresidente de productos de nTopology. "En última instancia, esto permitirá a nuestros clientes hacer un uso más eficiente del espacio de diseño AM, lo que dará como resultado aplicaciones innovadoras más rápido que nunca".

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Alex es periodista tecnológico en 3D Printing Industry y disfruta investigando y escribiendo artículos que cubren una amplia variedad de temas. Con una licenciatura en historia militar y una maestría en historia de la guerra, tiene un gran interés en las aplicaciones de fabricación aditiva dentro de las industrias aeroespacial y de defensa.