Cada prototipo físico que se construye cuesta cientos de miles de euros y semanas de trabajo de ingeniería. Y cuando hay que modificar el diseño, el ciclo vuelve a empezar.
Para los equipos de desarrollo de productos de fabricantes de equipos originales (OEM) que se ven presionados a trabajar más rápido, ese ritmo ya no es sostenible. Existe una mejor manera de desarrollar, probar y validar maquinaria pesada.
¿Por qué el prototipado tradicional ralentiza los ciclos de desarrollo de los fabricantes de equipos originales (OEM)?
Los prototipos físicos son costosos por naturaleza. Una sola unidad puede costar millones, y la integración de sistemas hidráulicos, mecánicos, eléctricos y de lógica de control solo multiplica el riesgo de detectar errores tardíamente.
Cuando surge un fallo en la fase de prototipo, el coste no es solo económico. Se mide en meses perdidos, retrasos en los lanzamientos y competidores que llegan primero al mercado.
- Los cambios de diseño requieren nuevas construcciones físicas, lo que comprime su ciclo de innovación.
- Los sistemas autónomos y de asistencia necesitan miles de pruebas en diversas condiciones, lo cual es poco práctico e inseguro con máquinas reales.
- Los errores de integración entre subsistemas a menudo solo aparecen en las últimas fases de las pruebas, cuando las correcciones son más costosas.
- Mostrar las nuevas funciones a los clientes antes de que comience la producción es prácticamente imposible.
El problema no reside en tu equipo, sino en la herramienta.
Lo que el motor de física de Mevea ofrece que los simuladores visuales no pueden ofrecer
La mayoría de las herramientas de simulación ofrecen representaciones visuales. El software de simulación en tiempo real de Mevea va mucho más allá.
Nuestro motor de física patentado modela con precisión la mecánica de la máquina, la hidráulica, el comportamiento del sistema de transmisión y el entorno operativo de forma simultánea y en tiempo real. No se trata de una aproximación visual, sino de un gemelo digital basado en la física que se comporta exactamente como lo hace su máquina.
Esa distinción es de vital importancia para el desarrollo de productos. Cuando tu prototipo virtual reacciona a la carga, el terreno y los controles con precisión física, la información que obtienes es de calidad técnica, no meramente ilustrativa.
- Simular interacciones mecánicas, hidráulicas y de transmisión reales, no solo trayectorias de movimiento.
- Pruebe los algoritmos de control y los sistemas autónomos comparándolos con la física real antes de fabricar una sola pieza física.
- Validar los diseños bajo una amplia gama de condiciones operativas, incluyendo casos extremos que serían peligrosos de probar en condiciones reales.
- Admite la simulación hardware-in-the-loop, conectando hardware de control real a un entorno de máquina virtual.
Capacidades clave para los equipos de desarrollo de productos OEM
El software de simulación Mevea está diseñado para las exigencias técnicas del desarrollo de maquinaria pesada. Proporciona a sus ingenieros una máquina virtual funcional con la que pueden realizar pruebas, analizar y perfeccionar el sistema sin el coste ni el riesgo de las construcciones físicas.
- Prototipos virtuales basados en la física que replican con precisión el comportamiento de la máquina en sistemas mecánicos, hidráulicos y de transmisión.
- Construcción de gemelos digitales en tiempo real que admite pruebas continuas a lo largo del ciclo de vida del desarrollo
- Soporte para hardware en bucle (HIL) para validar unidades de control reales frente a una máquina simulada
- Personalización de escenarios para probar diseños bajo condiciones de carga, entornos y modos de falla específicos.
- Desarrollo de sistemas autónomos y de asistencia con un entorno virtual seguro y repetible para la prueba de algoritmos y la generación de datos de entrenamiento de IA.
- Capacidad de demostración al cliente para que puedas mostrar las nuevas funciones a los clientes antes de que comience la producción.
Cada funcionalidad está diseñada para reducir la brecha entre el concepto y el diseño validado.
Software de Mevea: Modelador, solucionador y caja de herramientas de E/S
El entorno de simulación de Mevea está construido en torno a tres componentes estrechamente integrados, cada uno de los cuales aborda una parte distinta del flujo de trabajo del gemelo digital.
Mevea Modeller es la herramienta que sus ingenieros utilizan para construir el gemelo digital. Basado en la simulación de dinámica multicuerpo en tiempo real, ampliada con capacidades multifísicas, un modelo puede incluir la estructura de la máquina, el entorno de trabajo, el proceso de trabajo, sensores virtuales, hidráulica, tren motriz y una interfaz de E/S para el sistema de control de la máquina. Modeller utiliza ensamblajes para gestionar de forma eficiente las variantes y familias de productos, de modo que una variante de pluma, un accesorio o un sistema hidráulico completo pueden manejarse como un componente reutilizable. El entorno de simulación también puede incluir suelo deformable, lo que permite una simulación realista de procesos de trabajo como la excavación y la manipulación de materiales a granel. Los sensores virtuales, incluidos los sensores de presión hidráulica, los escáneres láser y el LiDAR, pueden integrarse directamente en el modelo.
Mevea Solver ejecuta estos modelos en tiempo real, combinando eficiencia computacional con estabilidad numérica. Los ingenieros pueden usarlo para ver los resultados de la simulación en directo, inspeccionar esquemas hidráulicos, visualizar los movimientos internos de las válvulas, generar fallos en las señales hidráulicas y de E/S, y estudiar el comportamiento del sistema de control en situaciones difíciles o imposibles de reproducir con una máquina real. Esto permite verificar virtualmente tanto el rendimiento como la seguridad del equipo antes de su construcción física.
Mevea I/O Toolbox conecta el gemelo digital con los sistemas de control de máquinas reales. Admite buses físicos CAN y CANOpen, conexiones de socket a PLC y transferencia de datos entre Mevea Solver y software o hardware externos. Los controladores reales pueden integrarse en entornos hardware-in-the-loop, y la caja de herramientas puede gestionar señales de control físicas, como voltaje, corriente y PWM. Los PLC también pueden servir de puente entre conexiones de socket y diferentes arquitecturas de bus, por ejemplo, al conectar sistemas de control basados en Profibus.
Integraciones e interfaces
Mevea está diseñado para integrarse en su entorno de desarrollo actual, en lugar de reemplazarlo. La API de software de Mevea y una variedad de interfaces estándar permiten que el entorno de simulación se conecte con las herramientas que su equipo ya utiliza.
- Integración CAD: Los datos de dinámica numérica y los gráficos de visualización se pueden generar directamente desde herramientas CAD como PTC Creo.
- Unidad: Las simulaciones físicas de Mevea se pueden visualizar utilizando Unity, lo que permite visualizaciones de alta fidelidad para aplicaciones de capacitación y marketing.
- ROS y ROS2: Los conjuntos de sensores predefinidos, que incluyen IMU, odómetro, GPS, cámara y LiDAR, permiten la integración con las plataformas de desarrollo ROS y ROS2.
- FMI y MATLAB/Simulink: La cosimulación se puede implementar utilizando el estándar Functional Mock-up Interface (FMI) o las interfaces directas de Mevea, incluyendo MATLAB/Simulink.
- Interfaces de C++, C# y Python: Estos permiten el acceso directo a la interfaz de E/S de Mevea para la comunicación con sensores y sistemas externos.
Gemelos digitales a lo largo de todo el ciclo de vida del producto
Una de las ventajas más significativas del enfoque de Mevea es que el gemelo digital creado durante el desarrollo del producto no tiene que desecharse una vez que la máquina entra en producción. Puede seguir aportando valor en cada etapa posterior.
- Fabricación: Los gemelos digitales pueden utilizarse para la preparación virtual de las pruebas de aceptación en fábrica.
- Ventas y marketing: Los clientes potenciales pueden experimentar o interactuar con una máquina virtualmente antes de que el producto físico esté disponible, lo que permite un marketing basado en la experiencia y el desarrollo conjunto con los clientes.
- Capacitación: El mismo modelo puede capacitar a operadores de máquinas, supervisores, personal de servicio y personal que trabaja con sistemas autónomos o operados remotamente.
- Producto en funcionamiento: Una vez que la máquina física está en uso, el gemelo digital ayuda a optimizar el funcionamiento, analizar el rendimiento, detectar problemas y planificar las actualizaciones del producto.
Esta reutilización a lo largo del ciclo de vida significa que la inversión realizada en la creación de un gemelo digital de alta fidelidad durante el desarrollo continúa generando beneficios mucho después del lanzamiento del producto.
De una iteración más rápida a menores costos de desarrollo.
Cuando tu equipo puede probar un cambio de diseño en un prototipo virtual en lugar de uno físico, el ritmo de desarrollo cambia radicalmente. Las iteraciones que antes duraban semanas ahora duran días. Los problemas de integración de subsistemas salen a la luz pronto, cuando su solución es económica.
El impacto se acumula a lo largo del ciclo de vida del proyecto.
- Menos prototipos físicos significa costos de materiales y fabricación significativamente menores.
- La detección temprana de errores reduce el costo y las interrupciones de los cambios de diseño en etapas avanzadas.
- Las pruebas virtuales paralelas aceleran el tiempo de comercialización sin aumentar la plantilla de ingeniería.
- Una menor dependencia de máquinas reales para las pruebas también implica un menor consumo de combustible y menores emisiones de CO2 durante el desarrollo.
El objetivo no es eliminar por completo las pruebas físicas, sino llegar a ellas con un diseño ya validado, de modo que las pruebas físicas confirmen los problemas en lugar de descubrirlos.
Con la confianza de los principales fabricantes de equipos originales (OEM) e instituciones de investigación.
Colaboramos con los principales fabricantes de equipos originales (OEM) en los sectores de maquinaria portuaria, maquinaria de construcción, minería y silvicultura. Siemens ha elegido nuestra tecnología como socio de simulación en tiempo real para la plataforma tecnológica SIMOCRANE, que produce gemelos digitales capaces de simular el comportamiento y el funcionamiento de grúas reales con gran fidelidad.
Desde 2005, hemos entregado más de 100 modelos de simuladores a más de 50 clientes en todo el mundo. Nuestras raíces como empresa derivada de la Universidad Tecnológica de Lappeenranta significan que nuestro motor de física se basa en una ciencia académica y de ingeniería rigurosa, no en afirmaciones de marketing.
También colaboramos activamente con universidades e instituciones de investigación, lo que mantiene nuestra tecnología a la vanguardia del desarrollo de motores de física en tiempo real y garantiza que nuestros clientes se beneficien de los últimos avances en la ciencia de la simulación.
Vea el software de simulación de Mevea en acción.
Si su equipo está evaluando software de simulación basado en la física para el desarrollo de productos OEM, el siguiente paso más directo es ver qué puede hacer la tecnología para su caso de uso específico.
Ofrecemos conversaciones directas con nuestro equipo de ingeniería, donde podrá explorar cómo las capacidades de gemelo digital de Mevea se adaptan a sus desafíos de desarrollo, ya sea la validación de sistemas autónomos, la simulación de sistemas hidráulicos o la reducción del ciclo de construcción de prototipos.
- No se trata de una demostración genérica, sino de una discusión centrada en su contexto de desarrollo.
- Conocimientos técnicos profundos de ingenieros que comprenden el desarrollo de maquinaria pesada.
- Una visión clara de las opciones de integración y de cómo empezar.
Contáctanos para programar una reunión con nuestro equipo. Cuanto antes esté funcionando tu prototipo virtual, más rápido avanzará el ciclo de desarrollo de tu próximo producto.
Este contenido se generó con la ayuda de IA y puede contener errores.