El uso de soluciones de Inteligencia Artificial (IA) en los sistemas CAD/CAM (Diseño Asistido por Computadora/Manufactura Asistida por Computadora) es cada vez más extendido y común. El diseño y la manufactura industrial parecen estar en un proceso de gestación de un paradigma que se reflejará en nuevas formas de responder a las demandas del mercado. Desde optimizar trayectorias de herramientas hasta predecir fallas en maquinaria, estas tecnologías están remodelando cómo las plantas producen y llevan sus productos al mercado.
En los sistemas CAD, la incorporación de IA permite automatizar tareas complejas y generar diseños orientados no solo hacia la creación de mejores productos, sino a procesos que optimicen al máximo los recursos. Una funcionalidad clave es el diseño generativo, donde algoritmos exploran múltiples opciones basadas en parámetros predefinidos, como peso, resistencia y costos.
Las nuevas herramientas de software de Diseño permiten a diseñadores y fabricantes analizar cientos de opciones en minutos, algo impensable hace una década. En sectores como el aeroespacial, donde cada gramo cuenta, esta tecnología ha reducido el peso de componentes de manera significativa, lo que ha resultado en mejoras de eficiencia.
En el campo de los sistemas CAM, la IA también está cambiando las reglas del juego. La optimización de trayectorias de herramientas es una de las áreas más destacadas. Los fabricantes de estos sistemas de software utilizan algoritmos de IA para calcular las rutas más eficientes para disminuir el tiempo, por ejemplo, procesos de corte por láser. Esto no solo mejora la eficiencia de los equipos, sino que la IA calcula las figuras de corte para mejorar el anidado en láminas de metal y llevar al mínimo posible la generación de scrap.
Beneficios sustantivos
En el caso de procesos de maquinado, estos sistemas mejoran las rutas de corte de una herramienta y además de mejorar el desempeño de la operación, extienden la vida útil de las herramientas. En industrias como la de autopartes, esta capacidad ayuda a reducir el proceso de producción y a mejorar la competitividad en mercados saturados.
La IA permite establecer procesos de simulación en tiempo real en procesos de manufactura, como fresado y torneado, lo que ayuda a prever posibles fallos y ajustar configuraciones antes de iniciar la producción. Estas herramientas ofrecen simulaciones que han demostrado ser críticas en sectores como dispositivos médicos, donde cualquier defecto podría tener graves consecuencias. Al detectar problemas desde la fase de diseño, las empresas no solo reducen tiempos de desarrollo sino también costes relacionados con retrabajos y desperdicio de material.
Los beneficios de estas aplicaciones de IA son claros. En términos de productividad, las herramientas inteligentes automatizan tareas repetitivas y permiten a los ingenieros enfocarse en problemas críticos. La velocidad y el “time to market” también mejoran significativamente, especialmente cuando se integran soluciones CAD/CAM que permiten una transición fluida entre diseño y fabricación. En sistemas CAM, la puesta en marcha de producción o “set up” se ha reducido gracias a funciones predictivas que ajustan parámetros en tiempo real.
Más digital, más colaborativo
Una de las razones por las que se considera que estos cambios resultan disruptivos se debe a que el personal de áreas de diseño e ingeniería en las plantas de manufactura, debido a la necesidad de adaptación a las nuevas capacidades tecnológicas, están mutando en cuanto a sus habilidades. Los profesionales actuales necesitan combinar habilidades tradicionales de programación y diseño con competencias en análisis de datos, modelado de IA y simulación.
La colaboración entre departamentos también ha mostrado cambios, pues la relación entre departamentos se está intensificando y requiere de una comunicación efectiva para integrar tecnologías de manera eficiente. Esto ha llevado a una creciente demanda de perfiles híbridos y de rápida adaptación, no solo en lo que respecta a la utilización de nuevas tecnologías, sino a nuevos procesos y manera de racionalizar los retos en producción.
Sectores como el automotriz y aeroespacial son pioneros en el uso de IA en plataformas CAD/CAM, debido a sus altos requisitos de precisión y eficiencia. En el automotriz, empresas han logrado optimizar diseños en chasis y componentes internos gracias al diseño generativo, mientras que, en el aeroespacial, estas soluciones han permitido diseñar piezas complejas para aviones, reduciendo tiempos de desarrollo según se ha documentado en diversos estudios.
No hay duda en la actualidad de que la IA está redefiniendo los límites de lo que es posible en el diseño de productos y en los procesos de manufactura. Tal vez, entre lo más destacado se encuentre la reducción o eliminación de errores en el diseño (como obstrucciones, o alto estrés en mecanismos), pero la evidencia de su poder está reflejado en la capacidad que abre para responder muy rápido a cambios en la demanda y a mantener a una empresa competitiva, ya sea con productos finales o en su posición dentro de una cadena de producción.
