De las pruebas de choque a la simulación virtual: cómo las simulaciones aceleran el desarrollo de productos en Boplan
Los días de confiar únicamente en pruebas de choque físicas para evaluar nuestros productos han quedado atrás. Las pruebas de choque requieren una preparación exhaustiva y consumen materiales valiosos, por lo que son una medida cara. Gracias a los avances en la tecnología de simulación, ahora podemos realizar pruebas virtuales y optimizar productos en una etapa mucho más temprana. Este enfoque hace que el proceso de desarrollo no solo sea más rápido y eficiente, sino también más sostenible.
En Boplan, seguimos realizando pruebas físicas, sobre todo como validación final de las simulaciones virtuales, lo que resulta de especial importancia para fines de certificación. Sin embargo, si antes teníamos que construir y probar varios prototipos, ahora suele bastar una simple prueba física. Las simulaciones virtuales se han convertido en la columna vertebral de una estrategia de desarrollo de productos moderna, bien pensada y basada en datos.
El papel de las simulaciones en el proceso de desarrollo
Las simulaciones son una parte vital de nuestro proceso de desarrollo de productos. Nos permiten predecir cómo responderá un producto al impacto, mucho antes de que se construya un prototipo físico. Estas pruebas virtuales no sustituyen a las pruebas físicas de choque realizadas en nuestras propias instalaciones de ensayos. Más bien, sirven como preparación esencial. Posibilitan un progreso más rápido, con un mayor enfoque y conocimiento.
Mediante el uso de modelos informáticos avanzados, podemos estimar con precisión las fuerzas a las que se verá sujeta una solución de seguridad durante la colisión de un vehículo. No solo analizamos el efecto del impacto, sino que también evaluamos cómo interactúan entre sí todas las partes del sistema, desde los perfiles hasta las placas base y los puntos de fijación. Así podemos comprender en profundidad cómo se comportan nuestros materiales y sistemas bajo presión.
Estos conocimientos nos permiten diseñar cada componente con las dimensiones y formas exactas y desarrollar, de este modo, productos aptos para su uso, sin exceso de ingeniería, y con la certeza de que el sistema funcionará según lo previsto. Este enfoque encaja perfectamente con nuestra estrategia de expresar el rendimiento de los productos en kilojulios. Gracias a las simulaciones, podemos determinar la energía de impacto precisa que puede absorber un sistema y cómo lograr ese rendimiento.
5 ventajas de las simulaciones
1. Lanzamiento al mercado más rápido
Las simulaciones nos permiten diseñar con mayor rapidez y eficiencia. Efectuamos pruebas virtuales, análisis y optimizaciones antes de crear el primer prototipo físico. Así se aceleran de forma considerable el desarrollo y el lanzamiento al mercado.
2. Fiabilidad absoluta del producto final
Al simular una amplia gama de escenarios, obtenemos una comprensión profunda del rendimiento de los productos. De esta manera, podemos aplicar mejoras y optimizaciones específicas, lo que se traduce en soluciones de seguridad más robustas y fiables.
3. Uso más inteligente de los materiales y optimización
Gracias a las simulaciones, podemos diseñar cada componente para que sea realmente adecuado para su propósito. Por ejemplo, optimizamos los espesores de las paredes para lograr la máxima resistencia a los impactos utilizando la cantidad mínima de material. Este enfoque reduce el uso de materias primas y los costes de producción, sin comprometer la seguridad.
4. Consideración de los requisitos de fabricación
No solo tenemos en cuenta la resistencia estructural, sino también los requisitos prácticos del proceso de producción, como la extrusión de perfiles y las velocidades de mecanizado de piezas.
5. Mejor preparación de prototipos
Las simulaciones nos ayudan a priorizar el proceso de creación de prototipos. Muestran qué componentes o moldes necesitamos desarrollar y con qué configuración, lo que supone un ahorro de tiempo y recursos.
Simulaciones avanzadas con análisis de elementos finitos
Para predecir el comportamiento de nuestras soluciones de seguridad con la máxima precisión, empleamos un software de simulación avanzado basado en el análisis de elementos finitos. Esta herramienta evalúa cómo reacciona un producto en varios escenarios, como el impacto derivado de una colisión a diferentes velocidades y ángulos, y con distintas masas de vehículos.
El análisis de elementos finitos funciona dividiendo un modelo digital en miles de pequeños elementos. Para cada elemento, se analizan la fuerza, tensión y deformación. Para ello, se usa el método de elementos finitos (FEM), una técnica matemática que calcula cómo se comporta toda la estructura bajo carga.
Mientras que el método de elementos finitos se encarga de los cálculos, el análisis de elementos finitos se centra en interpretar los resultados:
- ¿Dónde se registran los niveles de estrés más altos?
- ¿Qué zonas están más sometidas a carga?
- ¿Cómo responde el sistema en su conjunto?
Los conocimientos obtenidos a partir de estos análisis son inestimables. Nos permiten perfeccionar los diseños y optimizar cada componente para su función prevista. Con el análisis de elementos finitos, también podemos probar y comparar múltiples variantes de diseño virtualmente, sin el tiempo y el coste asociados a construir prototipos físicos.
Las simulaciones como motor de innovación
Las simulaciones son la columna vertebral de nuestra estrategia de innovación. Combinamos datos de múltiples fuentes para mejorar continuamente los productos.
Todo comienza en nuestro laboratorio, donde desarrollamos y probamos polímeros. Estas pruebas de laboratorio proporcionan datos cruciales sobre las propiedades de los materiales, como la resistencia, la elasticidad y la absorción de energía, que alimentamos en nuestro software de simulación. A continuación, las simulaciones generan nuevos conocimientos sobre la distribución de la tensión, la deformación y el comportamiento en caso de impacto.
En un paso final, realizamos una prueba de choque física para comparar y validar los resultados de la simulación. Si los resultados coinciden, confirman la precisión de los modelos virtuales. Entonces utilizamos estos datos del mundo real para perfeccionar aún más las simulaciones.
Así se crea un bucle de datos continuo, que impulsa ciclos de aprendizaje más ágiles, conocimientos más profundos y un diseño de productos más inteligente. Este enfoque nos permite innovar más rápido, reducir el desperdicio de materiales y recursos, y garantizar el rendimiento del producto final con confianza.
En cada simulación, nuestros ingenieros evalúan mucho más que si un producto puede soportar un impacto. Analizan cómo se comporta en caso de colisiones repetidas, cómo se propaga la deformación y qué componentes se pueden optimizar. Piensan en términos de seguridad, sostenibilidad y viabilidad, traduciendo los datos brutos en información práctica.
Mirando al futuro con confianza
La relevancia de las simulaciones en el desarrollo de productos no deja de crecer. Las tecnologías emergentes nos permiten analizar escenarios cada vez más complejos y acelerar las mejoras. En Boplan, seguimos invirtiendo en herramientas de simulación de vanguardia y en las personas que las utilizan. De este modo, podemos seguir ofreciendo soluciones de seguridad seguras, fiables y bien diseñadas de cara al futuro.