GEOVIA SE UNE A SIMULIA Y BIOVIA EN “LA CIENCIA EN LA ERA DE LA EXPERIENCIA”

Aquellos que tuvieron la oportunidad de asistir al primer evento “La Ciencia en la Era de la Experiencia” de Dassault Systèmes en Boston el año pasado, obtuvieron una vista previa del potencial de simulación para llegar más profundo en el mundo del diseño de producto. La adición de BIOVIA a la familia Dassault Systèmes, y la presencia de la marca en la conferencia junto con SIMULIA, resaltan la transición radical que está en marcha en el mundo de la simulación.

El mensaje entonces, era brindar la simulación y el diseño desde el nivel nano y molecular (BIOVIA) hasta el nivel macro del desempeño del producto (SIMULIA) — que influyen en forma y en comportamiento real al elegir, o incluso personalizando el diseño, materiales específicos con conocimiento sobre cómo van a influir en el producto terminado. Tales capacidades no sólo afectan la manufactura tradicional, también ofrecen maneras tangibles para cumplir la promesa disruptiva de la manufactura aditiva industrial (AM, por sus siglas en inglés).

Ahora GEOVIA se unió a nosotros en la conferencia de este año “La Ciencia en la Era de la Experiencia”. Mientras  que la marca provee en gran medida a la minería y las industrias de petróleo y gas -demos un paso atrás y observemos el potencial de un panorama aún más grande.

Si pudiéramos modelar el comportamiento de la tierra, las rocas y el agua que nos rodea en su totalidad, podríamos conseguir una comprensión más completa de cómo nuestros productos van a funcionar en los ambientes en donde se utilizan. ¿Resistirá su turbina eólica un terremoto de 8.2? ¿Qué metales son óptimos para la construcción de un submarino que puede permanecer bajo el agua a las presiones más extremas? ¿Puede reproducir en 3D perforaciones lo suficientemente fuertes para llegar a ese depósito de gas natural tan profundo? Son preguntas como éstas a las que nos estamos acercando a responder con el poder combinado de la cartera de herramientas de Dassault Systèmes para experimentar — y adelantar — la ciencia de todo lo que enfrentamos.

 

VIVIR MEJOR A TRAVES DE LA CIENCIA

“La ciencia de hoy está liberando las complejidades de los sistemas de vida, ayudándonos a desarrollar nuevas terapias, diagnósticos proactivos y medicina integral”, dice el director general de BIOVIA, Sadeghi Reza. Él señala que las pruebas genéticas son cada vez más generalizadas y las plataformas digitales están ofreciendo un intercambio de datos, procesos y técnicas de explotación minera más sofisticados. “La ciencia está abriendo la puerta a una era de medicina personalizada y precisa, y a una mayor rapidez de comercialización de nuevos fármacos y dispositivos, ” señala.

Agrega Bruce Engelmann, Director Técnico de SIMULIA, “la ciencia no sólo afecta a la medicina y a la salud, basta con ver el éxito actual del modelo realista del corazón, sino también las maneras de disfrutar de la vida en su totalidad.” Señala cómo la manufactura aditiva industrial AM (por sus siglas en inglés, también conocida como impresión 3D) está teniendo un efecto en el mundo de la ropa deportiva: “ahora que usted ya puede reproducir equipo atlético, todo puede ser modificado para requisitos particulares e incluso el deportista ocasional puede convertirse en un atleta, en un sentido.”

Los bienes de consumo empaquetados son otra área en que la ciencia beneficia al cliente, comenta Engelmann. “Podríamos ver un pañal de bebé como algo que no es tan sofisticado en comparación con un avión o un coche. Aunque es cierto en algún sentido, hay mucha ciencia involucrada en el diseño y producción del pañal, y las grandes empresas de bienes de consumo empaquetados (CPG, por sus siglas en inglés), fabrican cientos de millones de ellos al día!” Agrega que se necesita una gran cantidad de tecnología para hacer un pañal que optimice salud y comodidad y pueda ser entregado a los lugares donde la gente no puede pagar un precio alto por tales bienes.

Aquí es donde la ciencia en la ingeniería juega un papel tremendo,” dice. “Aun con cosas que no consideramos sean tan sofisticadas, la ciencia puede proporcionar avances reales.”

 

MULTIFÍSICA PARA EL DESCUBRIMIENTO CIENTÍFICO

Explorar la multifísica detrás del comportamiento del producto, es una fortaleza de SIMULIA. “Se trata de simulación como un laboratorio virtual en el cual se prueba y se descubre,” dice Engelmann. “Esencialmente estás haciendo una pregunta y profundizando en la respuesta a través de la simulación, de pequeñas a grandes preguntas. La capacidad de simulación multifísica nos lleva a esos momentos de claridad: ‘Ahora lo obtengo!’ — que conforman el proceso de descubrimiento.”

Engelmann cita el ejemplo de la reciente adquisición de SIMULIA de vibroacústica Wave6 para demostrar el poder del Análisis multifísico. “Una gran cantidad de ciencia ha ido reduciendo el ruido del coche, porque una de las características más importantes de un coche, según J.D. Power, es la silencio dentro de la cabina,” dice. “Pero ahora que los coches son más silenciosos, los ruidos del flujo de ventilación y el ruido estructural de la caja de cambios, son más perceptibles”. Por ejemplo, utilizando un Análisis de vibroacústica Wave6 además de la simulación dinámica de multicuerpo Simpack, por citar un caso, se puede estudiar el sonido en un punto del oído humano en función a la velocidad de rotación de los ejes en la caja de cambios y las frecuencias resultantes, para obtener un cálculo dinámico acoplado que respalde los cambios de diseño para reducir el ruido. Mientras tanto, GEOVIA y SIMULIA trabajan actualmente con una compañía minera australiana para acoplar el producto PCBC de GEOVIA, que se utiliza para la planificación y programación del block cave, junto con Abaqus y Isight, para simular cómo la secuencia de extracción y el comportamiento geomecánico de la roca van a ir cambiando a medida que la mina crece. “Esto traerá al minero beneficios económicos que van desde horizontes de planeación estratégicos y tácticos, así como la mejora de las normas de seguridad en la mina,” dice Gustavo Pilger, Director Técnico de GEOVIA. “Acoplar estas herramientas multifísicas permitirá una mejor planificación, maximizar ingresos potenciales y reducir los riesgos y los costos. ”

Sadeghi de BIOVIA, reconoce que la multifísica es una herramienta fundamental para la exploración. “La física multiescalar revela los secretos de los materiales naturales”, dice. “Esto nos permite crear nuevos materiales interesantes por nuestra cuenta.”

“Él ve gran potencial en estas capacidades: “Los universos virtuales basados en la física, como los ofrecidos por Dassault Systèmes, están atrayendo mentes en exploración y descubrimiento sin precedentes.”

 

AVANCE DE LOS MATERIALES CON LA CIENCIA

De las tres marcas, sin duda GEOVIA estudia a los materiales en mayor escala, así como evalúa el “espacio de incertidumbre” asociado a los atributos particulares de un recurso mineral.

Por ejemplo, en la minería de oro, hay una necesidad de comprender si el grado del mineral precioso en cierta ubicación subterránea se puede predecir lo suficiente para hacer una extracción económicamente factible. “Nuestras simulaciones geoestadísticas pueden respaldar el riesgo de análisis que informa el proceso de decisión-acción sobre si cavar o no,” dice Pilger.

En el nivel nano/micro y macro, SIMULIA y BIOVIA han estado trabajando juntos este año para construir sinergia entre las escalas. En el evento “La Ciencia en la Era de la Experiencia” del año pasado se habló de polímeros. Este año ha sido más enfocado a los metales, especialmente a aquellos diseñados para la manufactura aditiva.

ESTRATEGIA

BIOVIA está trabajando en la predicción de la morfología de grano de los metales, es decir, las microestructuras creadas durante el proceso de manufactura aditiva. La idea es modelar la colocación de los granos del metal y la ubicación y tamaño de los límites del mismo, todas las cualidades de interés para los usuarios exigentes de la Manufactura Aditiva de piezas de metal, tales como la aviación. “Lo interesante es que, cuando empieza a poner diferentes materiales en su diseño, va a encontrar que la forma cambiará cuando optimice la topología” dice Engelmann. “El diseño no es sólo de forma. Los materiales dominarán el diseño en el futuro. Es una mega-tendencia”.

PLANETA SUSTENTABLE

Bruce Engelmann entiende la importancia de las contribuciones que SIMULIA puede hacer a la ciencia. “Lo más grande para nosotros es nuestra capacidad para ayudar a nuestros clientes a mejorar el medio ambiente,” dice. “La ligereza es universalmente una de las cosas más importantes que podemos contribuir como marca. Que va desde la fabricación de bienes de consumo más ligeros y menos desperdicio, hasta mejorar la eficiencia energética de los vehículos y aeronaves, para apoyar el desarrollo de combustibles y tendencias alternativas. La simulación puede definitivamente ayudar a impulsar la ruta de la energía hacia un planeta más sustentable”, Sadeghi está de acuerdo. “La ciencia nos ayuda a entender cómo los sistemas vivos pueden aprovechar las energías renovables y fuentes de materias primas “, dice.

“Esto nos ayuda a conservar la energía no renovable y los recursos, y reducir el carbono atmosférico para crear calidad para la próxima generación. Estamos desarrollando las herramientas que pueden ayudar a transformar radicalmente nuestra huella humana en el planeta tierra”.

Las capacidades importantes de GEOVIA para monitorear el impacto de la actividad humana incluyen las simulaciones predictivas que pueden ser aplicadas a la ingeniería ambiental a gran escala. “Puede utilizar las simulaciones geoestadísticas para evaluar el riesgo de un contaminante químico para exceder un límite reglamentario sobre un campo” dice Pilger. “Esto ciertamente apoya los objetivos de un planeta sustentable”.

 

EL VALOR DE LA PLATAFORMA

Actualmente la mayoría de nuestros usuarios están conscientes, de que hay un conjunto de herramientas de diseño y simulación cada vez más amplio disponibles para usar y compartir en la plataforma 3D EXPERIENCE. “La plataforma es el ‘cómo’ del descubrimiento,” dice Engelmann. “Permite a las personas simular multifísicas holísticamente así como interpretar los resultados de la simulación de las diferentes físicas y compartir sus hallazgos con otros. ”

Él, ve el poder de la plataforma como ir aún más lejos ahora. “Sin duda es un beneficio tener acceso a todo en un lugar, en una misma plataforma; así que usted puede responder a muchas preguntas interesantes sobre la interacción de las diferentes físicas, “dice. “Pero es la conexión de ese poder para diseñar lo que es sumamente importante. “Cuando usted está creando un modelo específico de coche, su objetivo final es concluir con un diseño único,” agrega Engelmann. “Pero detrás de ese diseño hay un enorme y complejo problema de optimización multidisciplinario. El valor real de la plataforma es que te permite conectar todas aquellas simulaciones con tu diseño final. Especialmente cuando se trata de multifísicas, es una necesidad. Así como los desafíos de diseño actuales se han vuelto más complejos, el valor verdadero de la plataforma es cada vez más evidente.