A IA e os Desenhos Técnicos: Uma Combinação Poderosa

A IA já mostrou seu valor em diversas aplicações, de mecanismos de busca a assistentes virtuais. Mas você sabia que ela também está fazendo ondas no mundo dos desenhos técnicos? Ferramentas como Autodesk Fusion 360 e Solidworks estão usando IA para otimizar e automatizar tarefas repetitivas, como dimensionamento.

O Que é Design Generativo?

O termo “generativo” é frequentemente usado no contexto da IA para descrever algoritmos que podem criar novo conteúdo. Assim, no caso do Fusion 360, ele contém conceitos de design prontos para fabricação que podem ser otimizados para restrições específicas, como materiais ou processos de produção.

Desenhos Técnicos em Tempo Real: A Nova Fronteira

A IA também está tornando possível a criação de desenhos técnicos em tempo real. Dessa forma, os engenheiros e designers podem trabalhar colaborativamente, fazendo alterações e recebendo feedback muito mais rapidamente.

A Engenharia do Futuro

A IA não é apenas uma tendência passageira; ela está aqui para ficar e transformar a forma como trabalhamos. Assim, as possibilidades são infinitas e estão apenas começando a ser exploradas.

Por fim, esperamos que este artigo tenha sido útil e esclarecedor para você. Então, se quiser saber mais sobre como a tecnologia está transformando a engenharia, fique à vontade para explorar outros conteúdos aqui no Blog da Engenharia. Até a próxima!

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Retrospectiva

O SOLIDWORKS é um programa com foco na modelagem de projetos, usado por milhões de pessoas pelo mundo e competindo entre os melhores e mais usados CAD.

Desenvolvido em 1995, foi uma grande novidade pois trazia a modelagem 3D para as máquinas Windows e desde então vem sendo cada vez mais usado. Desde seu lançamento foram lançadas diversas versões com melhorias e novos recursos, suprindo as necessidades para os desafios do processo de desenvolvimento de projetos.

Veja aqui algumas das principais novidades do ultimo lançamento, SOLIDWORKS 2021!

Além de recursos para os diversos tipo de modelagem como moldes, estruturas metálicas, tubulações e chapas metálicas, há a possibilidade do uso de suplementos que expandem as capacidades de acordo com a necessidade do usuário. Sendo assim, além de recursos para modelagem, há os pacotes com simulações (CAE), recursos de usinagem (CAM), gestão de arquivos (PDM), entre diversos outros módulos.

As Novidades 2022

No evento do dia 16 a SOLIDWORKS apresentará os novos conceitos e recursos da nova versão e baseado nas ultimas propostas podemos esperar foco em:

• Produtividade: Recursos e fluxos que permitem a criação de projetos em menos etapas.
• Performance otimizada: Otimização da tecnologia usada permitindo um melhor desempenho no trabalho das montagens grandes e detalhamentos, com gráficos poderosos.
• Colaboração: Melhorias e inovações que otimizam a colaboração nos projetos, como vem sendo com a Plataforma 3DEXPERIENCE.

Alguns destaques

Entre os recursos do SOLIDWORKS CAD, algumas novidades que podemos destacar são:

• Novas opções em atalhos e interface do usuário;
• Modelagem hibrida otimizada para arquivos de malha;
• Sistema estrutural com novos recursos;
• Performance para grandes montagens otimizada;
• Modo de detalhamento para grandes montagens com novas possibilidades;
• Novo formato aceito para importação e exportação.

Neste link veja as novidades com detalhes no evento da maior revenda SOLIDWORKS do Brasil.

Plataforma Colaborativa

A plataforma 3DEXPERIENCE vem crescendo cada vez mais entre os usuários e empresa no Brasil. Ela permite a gestão dos projetos e rastreabilidade dos dados, com a facilidade de um sistema em nuvem via navegador.

Seu uso pode ser integrado as soluções Dassault Systemes como o SOLIDWORKS e Draftsight, expandindo e flexibilizando as capacidades das engenharias com o amplo portfólio 3DEXPERIENCE.

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Segundo a própria empresa a réplica tem 3,6 toneladas e 20 metros de altura, construída principalmente com fibra de vidro. Em sua fabricação há o envolvimento de diversas empresas e colaboradores, levando em torno de 30 dias para ser concluída e com cerca de 65 unidades por todo o País.

A empresa já encaminhou a réplica para reparos, mas esse acontecimento deixa a reflexão:

Esse acidente poderia ter sido evitado?

Difícil afirmar algo sem saber todos os fatos, porém o acontecimento reforça a importância que as simulações digitais tem no desenvolvimento de um projeto.

Simulação Digital

Softwares de simulações digitais permitem testar diversas situações extremas de forma virtual e assim aprimorar o projeto ainda na fase de concepção, sendo este um dos pilares da indústria 4.0.

Entre os principais pilares para a simulação digital, podemos citar:

• definir;
• testar;
• avaliar;
• melhorar;
• implementar, e;
• monitorar.

Define-se o cenário problema, geralmente o pior caso a qual o projeto pode ser exposto e quais seriam as respostas ideais. A partir disto é feita a simulação, análise dos resultados obtidos e então as otimizações e ajustes no projeto, até que seja alcançando um modelo virtual ideal que responda de acordo ao esperado.

Mão de Obra especializada

Por isso é importante além do uso da tecnologia certa, ter um time qualificado para analisar os testes ideais e quais as melhores otimizações e ajustes a serem realizados com base nos resultados. Infelizmente, nesta parte ainda há um impasse.

Embora essa tecnologia seja do interesse de muitos, pelos bons resultados e economias que fornece, há poucos profissionais qualificados para implementá-la.

De acordo uma pesquisa realizada pela Confederação Nacional da Indústria (CNI), simulações e análises com modelos virtuais são presentes em somente 5% das organizações: esse número sobe para 10% quanto consideradas as empresas de alta intensidade tecnológica. 

Desta forma, fica evidente que o mercado brasileiro ainda tem muito o que caminhar com relação ao uso desta tecnologia tão eficiente. Por fim, é fato que as simulações justificam a si quando por meio delas conseguimos reduzir tempo e dinheiro, sem comprometer a qualidade final. Com as validações digitais os números de protótipos e testes reais são reduzidos drasticamente e assim, quem usa deste método tem destaque no mercado. 

Recentemente a Mahle informou em seu novo projeto de motor o uso de simulações e também é possível ver aqui o caso de sucesso aplicado a carros de corridas.

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Os motores elétricos comumente usados possuem parte fixa (estator) , parte móvel (rotor) e imãs. Segundo a Mahle, o novo motor  usa tecnologia indutiva sem partes fixas em contato e sem uso de metais raros.

Desta forma, sem as conexões fixas o motor opera sem grandes desgastes, apresentando cerca de 95% de eficiência em altas velocidades – um nível que anteriormente só era alcançado por carros de corrida de Fórmula E.

Além disso, a ausência dos metais raros torna a construção muito mais amigável ao meio ambiente e reduz os custos de produção.

Durante seu desenvolvimento, a MAHLE usa um processo de simulação inovador no qual vários projetos de motores são ajustados ao longo de diferentes parâmetros até que o melhor cenário seja encontrado. Essa abordagem é significativamente mais rápida e barata do que os processos convencionais. Dessa forma, a MAHLE está ajudando a criar rapidamente as condições técnicas necessárias para o avanço da mobilidade eletrônica de maneira sustentável em todo o mundo.

Por fim podemos ver mais um ótimo exemplo de como o uso de tecnologias digitais auxiliam no desenvolvimento de projetos inovadores.

Essa novidade deixa os veículos elétricos mais próximos da realidade do consumidor e quem sabe em breve nossa mobilidade urbana sofrerá boas mudanças.

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CAD

A sigla vem do termo Computer Aided Design, que podemos simplificar para desenho assistido por computador. Esses softwares usam o poder da tecnologia para auxiliar no desenvolvimento de um projeto, permitindo transformar assim uma ideia em um protótipo digital.

Sem a versão digital, o projeto exige diversos protótipos que serão testados e modificados até atingir o resultado desejado, esse processo é demorado e caro. Com as soluções CAD os custos são reduzidos e há uma maior agilidade para lançar o produto no mercado. Desta forma, dentre as soluções CAD podemos separar em duas categorias principais: 2D e 3D.

Principais Características

Desenhos técnicos em 2D representam um objeto tridimensional por meio de vistas bidirecionais (largura x altura) em um plano. Entretanto, já no ambiente de modelagem 3D o projeto é desenvolvido incluindo a profundidade e assim é possível uma melhor visualização, pois o resultado obtido no computador é mais próximo visualmente do produto real.

Softwares

Existem no mercado diversos softwares CAD, entre eles os que são usados para a modelagem 2D, como por exemplo o AutoCAD, Draftsight e MicroStation. Já para a modelagem 3D existem também diversas soluções como SOLIDWORKS, Inventor, CATIA, Creo, entre outros.

Cada um tem seus pontos fortes e fracos, entretanto, no mercado competitivo de hoje as soluções 3D permitem que as empresas tenham maior destaque, devido a uma maior redução de custos e maior agilidade no desenvolvimento e nas validações.

CAD 2D

Os programas com vistas 2D tem um preço mais em conta do que quando comparado aos programas 3D. Seus recursos são mais enxutos e práticos, de forma que as vistas sejam desenhadas de forma simples, com as informações técnicas que o usuário precisa.

Entretanto, esses projetos costumam ser extremamente técnicos, o que pode causar problemas de interpretação durante a fabricação, gerando o retrabalho. As modificações também exigem um tempo maior já que todos os detalhes precisam ser alterados manualmente.

Por fim, é mais comum que empresas que usam softwares 2D gastem mais com protótipos, retrabalhos e tempo de detalhamento.

Para aqueles que já estão acostumados com a ferramenta, o CAD 2D realiza o trabalho, mas não permite grande flexibilidade para inovações e demanda bastante trabalho manual durante o desenvolvimento e suas modificações.

CAD 3D 

Na modelagem 3D as formas paramétricas se iniciam de esboços geométricos que vão ganhando forma e se tornando objetos tridimensionais. É possível adicionar materiais, aparências e até movimentos, o que permite uma boa visão do resultado final e também a possibilidade de realizar simulações, o que acaba dispensando em boa parte o uso de protótipos e minimizando a possibilidade de erros. Alguns incluem opções de análise das propriedades físicas, simulações do processo de fabricação e renderizações.

Por fim, com todas essas possibilidades todo o projeto é desenvolvido e testado em sua maioria digitalmente, reduzindo os gastos com protótipos reais e com grandes retrabalhos.

Em geral as soluções 3D tem um custo maior, devido a grande quantidade de ferramentas inclusas e também podem exigir maior tempo de aprendizado, entretanto, apresentam um bom retorno do valor do investimento já que permitem maior agilidade, economia e flexibilidade nos projetos.

Aplicações

Substituindo os desenhos manuais, os softwares CAD atendem as áreas onde seja necessário desenvolver e documentar projetos, oferendo as vantagens do mundo digital e o poder da tecnologia. As áreas de aplicações vão desde projetos mecânicos, sistemas elétricos, layouts industriais, até projetos arquitetônicos, entre diversas outras.

Muitas empresas que precisam destas soluções e que estão começando acabam não incluindo no seu planejamento financeiro a compra destas soluções e acabam tendo que recorrer a terceirização do projeto ou até ao uso irregular de algum programa, o que pode trazer um grande prejuízo.

Assim como computadores para uma empresa são indispensáveis hoje em dia, os softwares também devem ser considerados, para que a os departamentos envolvidos no projeto possam se concentrar apenas em fazer o melhor projeto possível, sem desperdiçar tempo com problemas relacionados ao desenho e a documentação do projeto.

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O que de fato constitui um engenheiro? Engenheiros são treinados para resolver problemas, mas como? Que ferramentas são necessárias para desenvolver as soluções que a sociedade necessita? Falaremos aqui das habilidades do engenheiro automotivo nas diferentes áreas em que ele pode atuar.

Primeiramente o que vem primeiro

Como qualquer outro tipo de habilidade, as técnicas do engenheiro automotivo necessitam ser refinadas. Por mais que se tenha talento e disposição, apenas através do hábito pode se obter maestria nas áreas e ferramentas usadas pelos engenheiros. Para isso, muita resiliência e autoconhecimento é necessário. Estas, chamadas soft skills, podem ser trabalhadas e desenvolvidas, porém somente com uma boa quantidade de esforço. Aqueles que se convencem que o engenheiro deve apenas calcular e não necessitam ter uma boa comunicação são os que mais se beneficiariam deste investimento. Contudo, é justamente essa crença que os impede de alcançar alguns objetivos ou aprender sobre uma área diferente.

Habilidades em diferentes áreas do conhecimento

Além de reunir conceitos de áreas da engenharia anteriormente distintas, o engenheiro automotivo possui vantagem por trazer a aplicação na indústria automotiva para estes conceitos. Um bom exemplo disto é o sistema de freio que possui impacto de diversas áreas do conhecimento comuns à engenharia mecânica, elétrica, hidráulica.

Para o correto dimensionamento dos freios necessita-se na sua base um excelente conhecimento em dinâmica veicular, entendendo os efeitos da transferência de carga na frenagem e aderência do par pneu-pista. Os atuadores, que podem ser hidráulicos ou pneumáticos como em veículos pesados, necessitam de conhecimentos sobres os diferentes tipos construtivos para seleção do mais adequado. Conhecimentos de materiais impactam na seleção de pastilhas eficientes e na mudança de suas propriedades devido a temperatura. Na modelagem e análise do comportamento térmico e mecânico são muito importantes as habilidades nas ferramentas CAD e CAE, além de obter grandes vantagens de um estudo do fluxo do ar para refrigeração. Com a adição de tecnologia nos veículos atuais, sistemas de ABS podem ser utilizados. Este sistema traz o desenvolvimento de software e a disciplina de controle para um projeto já extremamente multidisciplinar.

Em quais habilidades é interessante investir para ocupar qual posição?

Os engenheiros automotivos podem atuar em diferentes posições, como no setor de produto, produção ou gestão de projeto. No setor de produto são muito úteis as habilidades em CAD e CAE. Ferramentas como o CATIA, Ansys, Adams, CarSim, são usadas no design e análise de engenharia dos componentes e dos veículos como um todo.

Já para o setor de produção são valiosos os conhecimentos na gestão da qualidade, vindos do Toyotismo e posteriormente nomeadas Lean, Seis Sigma ou World Class Manufacturing. Estas metodologias possuem algumas diferenças, porém todas usam ferramentas estatísticas e filosofias japonesas para reduzir o desperdício em cadeias de produção. Adicionalmente, conhecimentos em ergonomia e automação também são muito valiosas.

Na área de gestão de projeto é importante conhecer as técnicas do PMBOK e manuais automotivos que instruem na coordenação dos recursos e fornecedores como APQP e PPAP. Além disto, existe hoje em dia um movimento para aplicar-se cada vez mais metodologias ágeis nessa área também.

Independentemente da posição ou setor, todos nós nos beneficiamos no desenvolvimento dessas habilidades, seja na execução ou numa melhor colaboração. Portanto, a melhor habilidade de qualquer pessoa formada em engenharia se mantém sendo a melhoria contínua!

Futuramente abordaremos estas habilidades com maior profundidade então fiquem atentos aos próximos posts!

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