Puntos débiles para los ingenieros mecánicos

Todavía hay muchos productos puramente mecánicos en desarrollo. Pero incluso en el campo más mundano del diseño mecánico, la proliferación de tecnologías inteligentes y conectadas significa que los ingenieros mecánicos deben incorporar electrónica, sensores y conectividad inalámbrica en muchos de los productos que diseñan. Estos son los cuatro desafíos principales que enfrentan los ingenieros mecánicos, teniendo en cuenta que el avance de IoT solo complicará su trabajo.

1. El modelo CAD se ve demasiado bien. Con el desarrollo de las herramientas CAD de la industria, incluso los diseños mecánicos de etapa de concepto más primitivos se pueden renderizar rápidamente para que se vean realistas en la pantalla. En términos generales, esto no es algo malo. Sin embargo, cuando se presenta la idea de un ingeniero mecánico a una audiencia que no es ME, las imágenes de la pantalla de la computadora pueden ser engañosas y hacer que el diseño parezca mucho más completo de lo que realmente es.

El papel de un diseñador mecánico va más allá de simplemente crear la apariencia de un producto. También debe proporcionar las características invisibles necesarias para ofrecer funcionalidad y rendimiento. Asimismo, las imágenes en pantalla no reflejan el antes y el después del trabajo requerido para asegurar la correcta selección de materiales, minimizar el costo del producto y analizar los requisitos estructurales y ambientales y reflejarlos en el modelo.

2. Las herramientas de simulación han avanzado, pero persisten problemas fundamentales. Las capacidades básicas de modelado geométrico han evolucionado a altos niveles de funcionalidad y simplicidad a lo largo de los años, pero algunos de los cambios más grandes y fundamentales están relacionados con las herramientas de simulación. Los ingenieros ahora pueden crear modelos de simulación para el análisis de forma muy rápida y sencilla, y luego ejecutar esos análisis para generar resultados rápidamente.

Sin embargo, las viejas reglas todavía se aplican. Si los modelos de simulación no se construyen con las condiciones de contorno correctas, rápidamente producirán hermosos resultados que de ninguna manera representan el desempeño real del diseño. Si no puede entender que el resultado esperado de un análisis manual tenga una precisión del 25%, entonces probablemente no debería ejecutar un modelo de computadora.

Todavía es demasiado fácil generar resultados absurdos a partir de simulaciones sin saber cuál es una respuesta razonable. Uno debe ser capaz de evaluar la calidad de los resultados de la simulación para ver si producirá nueva información útil o un falso sentido de la realidad.

3. Los ingenieros mecánicos son el «pegamento» entre el diseño industrial y el eléctrico. El desafío de larga data de «más pequeño, más rápido, más liviano» a menudo recae sobre los hombros de los ingenieros mecánicos para resolverlo. Equilibrar las demandas competitivas de los diseñadores industriales en cuanto a estética, marca y ergonomía con la creciente necesidad de empaquetar dispositivos electrónicos más potentes y densos en energía en un solo gabinete sigue siendo un desafío. Agregue a eso la necesidad de incluir antenas con la geometría y ubicación correctas, y tiene un problema muy polifacético. Los diseñadores mecánicos a menudo necesitan combinar los requisitos de otras funciones del producto en una sola estructura.

Además, los ingenieros de sistemas mecánicos son responsables de los costos de productos totalmente integrados, incluida la elaboración de una lista completa de materiales. Es aquí donde el enfoque del diseño se coloca en el costo unitario del producto que debe unirse. El ME también debe negociar con el diseñador industrial sobre las características que pueden resultar en costos de materiales o procesos que están más allá de los rangos aceptables. Como siempre, un ingeniero mecánico debe tener sólidas habilidades de negociación para «juntar a todos los gatos».

4. No hay suficiente tiempo o dinero para realizar pruebas adecuadas. Las pruebas generalmente se consideran una actividad posterior. En el desarrollo de productos, el tiempo no suele ser un amigo. Siempre hay presión para reducir o eliminar subsistemas o pruebas completas del sistema. Cuando se trata de pruebas completas del sistema, la creación y prueba de modelos puede resultar costosa. Pero la prueba tiene dos funciones clave. En primer lugar, proporciona otro punto de confianza en la precisión del modelo de simulación (y proporciona información para mejorar la precisión). En segundo lugar, si bien los ingenieros ahora tienen increíbles capacidades de simulación, revela fallas en los modelos de simulación que no se capturan fácilmente.

Al igual que sus colegas en ingeniería eléctrica, el adagio se aplica a mí: «Nadie dijo que fuera fácil». Si bien es cierto que muchos productos están diseñados para ser simples, los ME de hoy deben dominar las compensaciones inherentes al desarrollo de soluciones de Internet de las cosas (IoT). Incluso en productos relativamente simples, se han elevado las expectativas de que los productos sean extremadamente atractivos, atractivos y duraderos. Estos desafíos hacen que las carreras de ingeniería sean interesantes y cambiantes.

Mitch Maiman es presidente y cofundador Soluciones de productos inteligentes , una empresa de diseño y desarrollo de productos.

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