La ingeniería inversa abre nuevas e interesantísimas posibilidades en el proceso de diseño de objetos y productos. Se trata de una disciplina con cada vez más aplicaciones en el sector industrial, y está provocando un giro de 180 grados a los procesos de diseño clásicos. Se sirve de la tecnología más avanzada para: mejorar objetos ya existentes, complementarlos con elementos adicionales o crear productos nuevos e innovadores con parámetros estrictamente definidos.
¿Qué es la ingeniería inversa y en qué situaciones es una solución óptima?
La ingeniería inversa es un proceso que permite recrear un objeto físico real en el espacio digital. Para ello se vale de un escáner y el software adecuado, con el fin de desarrollar copias totalmente fidedignas, versiones mejoradas o un producto relacionado completamente nuevo.
Representa una inversión del diseño tradicional, asistido por computadora (CAD), donde primero se crea un modelo 3D y luego se pasa a la etapa de producción.
«En los métodos CAD tradicionales, primero creamos un modelo informático del objeto implementando dimensiones y características funcionales en modelos 3D, y luego lo transformamos en un objeto material. En ingeniería inversa, el orden de los pasos del proceso es diferente. En los procesos de ingeniería inversa, es el objeto material el que se escanea y se transforma en un modelo 3D, y la documentación se reproduce por otros métodos». Géraldine Chabirand, ingeniera de diseño en el ID Lab del grupo Knauf y especializada en la técnica de ingeniería inversa, sintetiza así el funcionamiento y posibilidades de este innovador proceso.
La ingeniería inversa se utiliza en muchas circunstancias y entornos. Esto permite, entre otras cosas, reproducir objetos que no cuentan con documentación técnica, como componentes de coches o maquinaria antiguos. También es una solución excelente cuando se necesita mejorar un producto existente o controlar su calidad. Sin embargo, esta tecnología tiene muchas más aplicaciones.
Objetivos de la ingeniería inversa
n la apoca de la guerra fría, la ingeniería inversa tenía connotaciones negativas, ya que se le consideraba un proceso que permitía, a los países comunistas, copiar productos y equipos de origen occidental.
Hoy en día, se utiliza principalmente para mejorar, reparar o controlar la calidad de los productos en los procesos de fabricación. Con la ingeniería inversa no solo es posible escanear un dispositivo determinado y, basándose en su modelo 3D, recrear el componente que falta, sino que también se puede generar toda la documentación técnica.
Es importante destacar que el diseño también puede realizarse en un entorno simulado creado digitalmente, el cual simula las condiciones en que se va a utilizar el objeto en la realidad: presión, humedad, temperatura, etc.
Pasos en el proceso de ingeniería inversa
La primera etapa se conoce como adquisición, la cual consiste en escanear el objeto y analizar la información conseguida. A continuación, estos datos se procesan utilizando un software adecuado, como CAD, lo que da como resultado un modelo 3D que está listo para operaciones posteriores.
En el siguiente paso, se verifica el diseño para comprobar si refleja fielmente el original, o si es necesario una optimización o modernización.
Por último, en el tercer paso el modelo se transfiere al software CAM (Computer-Aided Manufacturing) para implementar el proceso de fabricación.
Beneficios de la ingeniería inversa
La ingeniería inversa no solo permite obtener productos mejorados, sino también, gracias a la visualización precisa de objetos reales, crear componentes y detalles coincidentes de forma fácil y rápida.
Esto implica la eliminación de costosos errores y de las imperfecciones propias del modelado manual. La tecnología permite crear, instantáneamente, múltiples variantes de un solo producto, así como mejorarlo sin incurrir en gastos adicionales.
Todo esto supone una reducción de los tiempos y costos de producción de nuevos productos, lo que no sería posible con métodos tradicionales. Además, el escaneo 3D y el modelado digital abren nuevos horizontes de innovación.
¿Cómo se utiliza la ingeniería inversa en la práctica?
Se pueden encontrar ejemplos de aplicaciones prácticas de ingeniería inversa en muchas áreas de producción industrial. En la actualidad, se ha expandido tanto que está influyendo no solo en el diseño de productos, sino también en los envases y contenedores personalizados.
En nuestro ID Lab, participamos en el diseño de embalajes de transporte para diferentes industrias, como la automoción, bienes de consumo, muebles, electrónica y muchas otras.
Aplicación de la ingeniería inversa en la industria del automóvil
Gracias a métodos de medición precisos, se pueden diseñar y producir embalajes para cualquier tipo de componente de automóvil, fabricados en plástico de última generación: Polipropileno Expandido (EPP) y Poliestireno Expandido (EPS), incluso con formas muy complejas.
La protección adecuada del producto durante el transporte es crucial, especialmente para los componentes electrónicos sensibles. Con ingeniería inversa se puede crear un embalaje en el que encajar perfectamente cada componente.
«En algunos proyectos, por diferentes motivos, los clientes no pueden suministrar archivos 3D para crear el embalaje. Sin embargo, al tener los componentes físicos, es posible realizar un diseño inverso para obtener un archivo 3D y, luego, puedo crear el embalaje adecuado y personalizado según las necesidades del cliente», afirma Géraldine Chabirand.
Aplicación de la ingeniería inversa en el grupo Knauf: el trabajo del ID Lab – Ingeniería inversa 3D
ID Lab, el Centro de Investigación y Desarrollo de Knauf Industries, cuenta con una unidad dedicada a ofrecer servicios de ingeniería inversa a las empresas manufactureras.
El propósito de tales actividades puede ser, por ejemplo, la modernización de componentes y dispositivos, entre muchos otros. En algunos casos nuestros clientes nos proporcionan un componente físico y nosotros diseñamos un embalaje óptimo para un conjunto de dichas piezas.
En ID Lab, utilizamos el método de ingeniería inversa para resolver con éxito muchos de los puntos débiles de nuestros clientes.
Aplicación de la ingeniería inversa en la industria gráfica
Uno de los principales retos a los que se ha tenido que enfrentar el equipo de ingenieros de Knauf Industries ha sido diseñar accesorios protectores para cartuchos de impresora basados en un componente suministrado por el cliente.
El objetivo era crear un embalaje protector de EPS para un cartucho embalado en una caja de cartón. En este caso, el cliente no pudo proporcionar los archivos 3D necesarios para diseñar el embalaje, pero nos trajo una pieza real. En base a ella, se realiza un diseño inverso para obtener el archivo 3D, y luego pude crear formas protectoras insertadas en ambos lados de la caja de cartón.
Como resultado, fue posible reducir el tiempo de comercialización con el servicio DFM (Diseño para Fabricación), crear un producto innovador y reducir la necesidad de mano de obra durante todo el proceso.
Dispositivos de medición de última generación: cruciales para el proceso
Un equipo avanzado de escaneo 3D es un requisito previo para brindar servicios en el campo de la ingeniería inversa. En Knauf Industries ID Lab, el equipo de procesamiento de plásticos dispone de un amplio acceso a dispositivos de medición de la más alta calidad. Esta tecnología puede traducir formas físicas complejas en modelos 3D, que posteriormente sirven como base para diseñar embalajes correctos y eficientes para los componentes.
Gracias a nuestra amplia experiencia en ingeniería, podemos realizar este tipo de diseños, con extraordinaria eficacia y rapidez. El resultado final es el diseño de embalajes impecables y 100% personalizados para nuestros clientes del sector de la automoción.