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General Motors diseña el aligeramiento de sus vehículos con Autodesk

El fabricante de vehículos utiliza tecnología de diseño generativo basado en inteligencia artificial y avances en impresión 3D para aligerar y transformar sus vehículos futuros.

Para introducir su siguiente generación de aligeramiento de vehículos, General Motors firmó una alianza con Autodesk que le permite usar tecnología de software de diseño avanzada para desarrollar vehículos –con propulsión alternativa y cero emisiones– más ligeros y eficientes.

GM es la primera armadora en Norteamérica en usar software de diseño generativo de Autodesk que utiliza computación en la nube y algoritmos basados en inteligencia artificial para explorar rápidamente múltiples variaciones en el diseño de piezas, generando cientos de opciones de diseño de alto rendimiento (en ocasiones con aspectos geométricos orgánicos) basados en metas y parámetros seleccionados por los usuarios como peso, fuerza, selección de material, método de fabricación y más. El usuario después determina la mejor opción de diseño de partes.

El diseño generativo es una tecnología de exploración de diseño que utiliza algoritmos basados en inteligencia artificial para generar simultáneamente múltiples soluciones válidas, basadas en límites de manufactura del mundo real y requerimientos del desempeño de productos, como fortaleza, peso, materiales y más. Con este tipo de diseño, los ingenieros pueden explorar y elegir a partir de más opciones de diseño ya listas para manufactura, en forma mucho más rápida de la que hubiese sido concebida anteriormente, liberándose de tareas de diseño repetitivas.

“Esta tecnología disruptiva nos da grandes avances en cómo podemos diseñar y desarrollar componentes para hacer más ligeros y eficientes los vehículos del futuro”, dijo Ken Kelzer, vicepresidente global de componentes y subsistemas de vehículos de General Motors. “Cuando emparejamos la tecnología de diseño con avances de manufactura como la impresión 3D, nuestro enfoque hacia el desarrollo de vehículos se transforma por completo y es fundamentalmente diferente a cocrear con la computadora en maneras que antes no podían ni imaginarse”.

En un proyecto inicial de prueba de concepto, los ingenieros de GM y Autodesk, trabajando conjuntamente en el Centro de Tecnología de GM en Warren, Michigan, usaron diseño generativo para concebir nuevamente el soporte del asiento donde los cinturones de seguridad se sujetan. El software produjo más de 150 opciones de diseños válidos con base en los parámetros que los ingenieros establecieron, como puntos de conexión requeridos, fortaleza y masa. Se enfocaron en un nuevo diseño, cuya estructura orgánica ningún humano pudo haber concebido por sí solo, que resultó 40%más ligero y 20%más fuerte que la parte original, y se consolidó los ocho componentes en una sola pieza impresa en 3D.

Fuente: General Motors

Desde 2016, GM ha presentado 14 nuevos vehículos con una reducción de masa superior a 2.250 kg o más de 150 kg por vehículo; la mayoría de las reducciones de peso son resultado de avances en materiales y tecnología. De esos modelos, más de la mitad eliminaron 130 kg de peso o más, incluyendo la nueva Chevrolet Silverado 2019, que redujo su masa en cerca de 200 kg.

Como parte de su alianza enfocada en la innovación, GM y Autodesk colaborarán en proyectos que integren diseño generativo, manufactura aditiva y ciencia de materiales. Ejecutivos e ingenieros de las dos compañías participarán en una serie de intercambios de ideas, aprendizajes y habilidades. GM también tiene acceso bajo demanda a todo el portafolio de software y especialistas técnicos de Autodesk.

“El diseño generativo es el futuro de la manufactura y GM es pionero en usarlo para aligerar sus futuros vehículos”, dijo Scott Reese, vicepresidente senior de manufactura y construcción de productos de Autodesk. “Las tecnologías generativas cambian principalmente cómo se realiza el trabajo de ingeniería, ya que el proceso de manufactura se integra en las opciones de diseño desde el principio. Los ingenieros de GM son capaces de explorar cientos de opciones de alto diseño listas para producción, más rápido de lo que se validaba un solo diseño previamente”.

GM ha sido líder en el uso e innovación de manufactura aditiva. Por más de tres décadas, GM ha utilizado impresión 3D para crear partes tridimensionales desde archivos digitales a través de la adición sucesiva de capas de materiales. La empresa cuenta con más de 50 máquinas de prototipaje rápido que han producido más de 250.000 partes prototipo en la última década.

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