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Obtener productos mejores con un menor coste gracias a la incorporación de la simulación en el diseño

on 16 septiembre 2019

La incorporación de la simulación en las primeras fases del proceso de diseño permite obtener productos más innovadores y reduce las probabilidades de cometer errores y tener que realizar cambios significativos en fases más avanzadas.

La máxima prioridad de los diseñadores consiste en lanzar al mercado, en el menor tiempo posible, productos innovadores. Antes, debían pasar el diseño inicial al equipo de expertos en simulación, lo cual ralentizaba el flujo de trabajo. Hoy en día, debido a la competitividad del mercado, los diseñadores aplican cada vez más la simulación durante la fase de diseño.

diseño basado en la simulación

Los desafíos que motivan un diseño basado en la simulación

Los desafíos que plantea el mercado de hoy en día está llevando a los diseñadores a introducir la simulación en las primeras fases de diseño del producto electrónico.

Los productores están sometidos a una presión continua por entender mejor cual será el comportamiento del producto, ya desde la fase de diseño. Esto se debe a la necesidad de innovar, unida a una gran presión por diferenciarse en términos de calidad, fiabilidad y funcionalidad.

El tiempo a disposición para desarrollar productos innovadores es menor, debido a la necesidad de llegar antes al mercado. Así mismo, existe una insistente demanda, por parte de los clientes, de productos con costes menores, a la vez que con un abanico más amplio de funcionalidades.

Los productos son cada vez más complejos y, al mismo tiempo, la tolerancia por los defectos es menor. Por ello, aunque la presión por crear productos que se diferencien de los demás es elevada, satisfacer esta demanda es cada vez más difícil. Así mismo, los diseñadores deben desarrollar productos que reduzcan los costes del ciclo de vida de los mismos (garantía, reclamaciones, etc.).

Frente a tiempos de diseño más largos, tiempos de lanzamiento más breves y mayores exigencias en términos de calidad, los diseñadores recurren a la introducción de la simulación en el diseño.

Las mejores empresas adoptan el diseño basado en la simulación

El principio en el que se basa este tipo de diseño es simple. Al ser más numerosos los diseñadores que los expertos en simulación -en una relación de 5 a 1 o, incluso, de 10 a 1- la fase de simulación ralentiza el desarrollo del producto. Las mejores empresas del sector han respondido a esta problemática con la introducción de la simulación directamente en el entorno de diseño. De esta manera, los expertos en simulación pueden servir de apoyo a los diseñadores cuando estos últimos realizan la simulación, en lugar de seguir realizando el trabajo de manera habitual.

Una investigación del Grupo Aberdeen -disponible a continuación- concluye que el 87% de las empresas, pertenecientes a una misma categoría, ha empleado la simulación. Y, dicha simulación ha pasado a realizarse en las fases de diseño del proceso de desarrollo del produto.

Entre empresas líderes del sector, el impacto positivo de la simulación se ha desplazado a la izquierda en las fases de desarrollo del producto basadas en el diseño. En estas, la simulación tiene un fuerte impacto positivo; especialmente, en la fase de diseño a nivel de componente. En el resto de empresas, el pico se sitúa en las fases de testado y verificación.

impacto del diseño basado en la simulación

El diseño basado en la simulación, garantiza un resultado óptimo por varios motivos. En este caso, el diseñador se sitúa en el centro, mientras que los expertos en simulación se conviertes en figuras de apoyo; se trata de un modelo colaborativo. Además, las empresas adquieren competencias de los expertos CAE y las vuelven más accesibles a los diseñadores. Por último, el 73% de las empresas líderes del sector verifica el diseño del producto al inicio del proceso de desarrollo del producto, mediante un modelado computacional. Este paso resulta fundamental a la hora de garantizar que la idea de producto funcione.

Las empresas líderes del sector que han pasado al diseño basado en la simulación, comparten las mejores prácticas y competencias en simulación, haciéndola más accesible.

Las ventajas del diseño basado en la simulación

El informe del Grupo Aberdeen parece probar que esta modalidad de diseño genera importantes beneficios -en términos de costes, time-to-market y calidad- para las empresas que la implementan.

Los diseñadores que aplican la simulación al inicio del proceso de diseño superan a la competencia en cuanto a calidad, coste del producto, time-to-market y beneficios generados. Esto se traduce en proyectos innovadores y optimizados.

Las mejores empresas de cada categoría reducen, así mismo, el tiempo dedicado a la reelaboración del producto, el número de prototipos y, como consecuencia, el tiempo total de desarrollo.

Como los ingenieros de diseño bien saben, el coste de un paso en falso en la fase de diseño puede ser muy elevado. Supone la aparición de problemas en las fases sucesivas, costosos y difíciles de resolver. El diseño basado en la simulación resulve este inconveniente, al desplazar la simulación a las fases iniciales de diseño del producto electrónico. El resultado es una mejoría del 21% en el número de peticiones de modificaciones técnicas (ECO) emitidos desde la producción. Gracias al aumento del prototipado virtual, se ha construido un 27% menos de prototipos físicos y se ha mejorado en un 29% el tiempo de desarrollo.

Conclusiones y principales recomendaciones

  • Innovación. El motivo por el cual las empresas líderes del sector han reducido el número de prototipos físicos en un 27% se encuentra en la creación y aplicación de prototipos y tests virtuales. Esto les ha permitido concentrarse en la innovación.
  • Time-to-market. Los mejores diseñadores de cada categoría han mejorado el tiempo de desarrollo en un 29%, seis veces por encima de la tasa de mejora del resto. Las mejores empresas del sector han alcanzado los objetivos de time-to-market el 76% de las veces, una tasa superior en un 17% respecto a la conseguida por las demás.
  • Calidad. El 77% de las mejores empresas de una categoría ha alcanzado los propios objetivos relativos a la calidad. Los mejores productos tienen mayores probabilidades de funcionar correctamente a la primera y menores probabilidades de necesitar modificaciones; las mejores empresas del sector han mejorado su ECO en un 21%.
  • Costes. El 71% de los diseñadores de las empresas mejor posicionadas ha alcanzado los objetivos relativos al coste del producto, frente al 63% de los demás diseñadores.

 

thomas edison

Thomas Edison.

Thomas Edison dijo una vez que “el genio es 1% inspiración y 99% transpiración” (tuvo que probar más de 1.000 prototipos físicos de la bombilla incandescente). Sin embargo, el diseño basado en la simulación -con sus prototipos y tests virtuales- elimina buena parte del porcentaje de “transpiración”. Hoy en día, los diseñadores pueden probar cientos de alternativas hasta que no les llega la “inspiración” que da lugar al diseño de un producto innovador, que satisface, así mismo, los objetivos de calidad, coste y tempística.

Libro blanco

Informe del Grupo Aberdeen sobre el diseño basado en la simulación

Texto completo sobre la investigación del Grupo Aberdeen sobre la adopción del diseño basado en la simulación: “The Benefits of Simulation-Driven Design”. En el documeno se explica, detalladamente, cómo las empresas líderes del sector electrónico consiguen reducir costes y tiempo de lanzamiento de los productos gracias a la aplicación de esta modalidad de diseño.

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