¿Cuál es el futuro de la ingeniería inversa?

En las últimas décadas, la ingeniería inversa se ha convertido en una parte esencial del diseño de productos y los procesos de producción utilizados por los fabricantes de todo el mundo. Desde la industria aeroespacial hasta la automotriz y los bienes de consumo cotidianos, los ingenieros industriales y los diseñadores de productos confían en la ingeniería inversa para replicar una pieza heredada sin documentación ni dibujos, analizar y deconstruir un producto de la competencia, o modificar y mejorar uno existente. A medida que la tecnología mejora, también lo hacen el hardware y el software utilizados para digitalizar piezas físicas o montajes en modelos de diseño asistido por computadora (CAD) confiables, precisos y sólidos. Los nuevos sensores de metrología, el software más capaz habilitado por una informática más rápida y económica, y los avances en IA están dando forma al futuro de la ingeniería inversa, abriendo más aplicaciones potenciales y haciéndola accesible a una gama más amplia de profesionales.

Con todo eso en mente, veamos qué tendencias afectarán el estado de la ingeniería inversa en los próximos años.

¿Cuáles son las tres principales tendencias en ingeniería inversa para el 2023?

Tendencia de ingeniería inversa #1: Creación rápida de prototipos

La mayoría de los productos fabricados en la actualidad pasan por múltiples iteraciones antes de salir de la línea de montaje. Este flujo de trabajo iterativo se denomina creación de prototipos “rápidos” y se refiere a las técnicas utilizadas para desarrollar prototipos físicos o modelos de un producto o componente lo más rápido posible, con el objetivo de emular un diseño de producto final. En los últimos años, la creación rápida de prototipos se ha convertido en el método de referencia para que los fabricantes prueben y validen las ideas de diseño antes de comprometerse con la producción en masa, lo que reduce el riesgo de costosos errores y retrasos.

La ingeniería inversa juega un papel fundamental en este flujo de trabajo, ya que permite a las empresas crear modelos digitales de productos o piezas existentes que se pueden utilizar como base para la creación rápida de prototipos. Por ejemplo, las empresas automotrices utilizan escáneres 3D para capturar piezas fabricadas que encajan en un ensamblaje y aplicar ingeniería inversa como base para piezas nuevas, en lugar de comenzar con los archivos CAD originales. Esto no solo acelera el proceso de desarrollo del producto, sino que también mejora la calidad del producto final. Lo mismo ocurre con los estudios de diseño, que constantemente crean nuevos diseños de productos, ya sea algo tan simple como un nuevo modelo de cepillo de dientes o una máquina de resonancia magnética. Comenzar desde un escaneado en lugar de desde cero puede ahorrar mucho tiempo.

Con los escáneres 3D y el software de ingeniería inversa cada vez más inteligentes, más baratos y más accesibles para el personal no técnico, la creación rápida de prototipos se generalizará aún más en varios dominios. En lugar de confiar en los procesos de fabricación tradicionales y, a menudo, lentos, como el mecanizado CNC o el moldeo por inyección, los profesionales del diseño optarán por tecnologías de escaneo basadas en luz o láser, software CAD y fabricación aditiva para desarrollar prototipos precisos y ricos en funciones sobre la marcha. Mediante el uso de escáneres 3D portátiles de mano, pueden capturar cualquier producto o pieza directamente en el taller y cargar el modelo 3D final en el software CAD para realizar más pruebas y análisis virtuales, o en el software de impresión 3D para crear un prototipo rápido y de alta fidelidad.

Tendencia de ingeniería inversa #2: Fabricación aditiva

La segunda tendencia que da forma a la ingeniería inversa es el mayor uso de la fabricación aditiva. También conocida como “fabricación de capas aditivas” o, en algunos casos, como impresión 3D, la fabricación aditiva es un proceso de fabricación avanzado para construir piezas tridimensionales mediante la unión de material capa por capa a partir de un archivo CAD. Desde la década de 1980, las tecnologías de fabricación aditiva se han desarrollado rápidamente. Los avances recientes en hardware, materiales y software han hecho que la fabricación aditiva sea accesible para una gama más amplia de empresas, lo que permite que cada vez más empresas utilicen herramientas que antes estaban limitadas a unas pocas industrias de alta tecnología.

Todo esto no pudo evitar afectar el alcance de la ingeniería inversa. Con impresoras 3D profesionales mucho más asequibles, una mejor relación costo por pieza y la introducción de nuevos materiales de impresión, más empresas pueden permitirse la fabricación aditiva y la ingeniería inversa de una gama más completa de productos de manera rentable.

Muchas empresas ya introducen la fabricación aditiva como parte de su rutina de ingeniería inversa. Por ejemplo, los fabricantes de calzado utilizan tecnologías de medición 3D portátiles para capturar los modelos más antiguos, modificarlos e imprimirlos en 3D para ver cómo se verá y actuará el nuevo modelo antes de pasar a la etapa de producción. Los talleres de restauración de automóviles están introduciendo la fabricación aditiva para la creación de prototipos y piezas de trabajo para vehículos, para reemplazar las que faltan. Algunos hospitales, incluidos los veterinarios, integran impresoras 3D para desarrollar dispositivos ortopédicos y protésicos personalizados basados en datos de escaneo de pacientes de ingeniería inversa.

A medida que mejoran las tecnologías de impresión y escaneo 3D, también lo hacen la ingeniería inversa y el software de impresión, y más fabricantes aprovecharán esas tecnologías para optimizar sus tareas de ingeniería inversa.

Tendencia de ingeniería inversa #3: Virtualización

Otro enfoque emergente que los fabricantes están integrando ampliamente en sus flujos de trabajo, junto con la ingeniería inversa, es la virtualización. A veces, esos dos términos se usan como sinónimos para describir un proceso de creación de un modelo digital de un objeto físico, también llamado gemelo digital. Sin embargo, la virtualización va más allá e implica analizar y optimizar el diseño de un producto en un espacio virtual sin prototipos físicos y simular cómo se comportará un producto en diferentes condiciones operativas.

La virtualización es útil para los procesos de ingeniería, diseño y fabricación, ya que permite a los usuarios interactuar con prototipos virtuales de forma realista antes de pasar a la producción. La realidad virtual y la realidad aumentada también facilitan probar la ergonomía de los productos antes de fabricarlos y realizar cambios en entornos virtuales. Además, los espacios virtuales brindan a los trabajadores una experiencia de aprendizaje envolvente, como visitas virtuales a fábricas o demostraciones virtuales de cómo operar maquinaria. Finalmente, diferentes equipos pueden compartir y acceder a modelos virtuales desde diferentes lugares. Esto facilita que las personas colaboren y se comuniquen durante el desarrollo del producto.

Los avances recientes en AR y VR, inteligencia artificial y aprendizaje automático hacen que la virtualización sea más accesible para una gama más amplia de fabricantes y sectores. La virtualización se utiliza principalmente en campos de alta tecnología como el sector aeroespacial, automotriz y de fabricación, pero se está volviendo más común en la construcción, la arquitectura y el entretenimiento. La virtualización se utiliza, por ejemplo, para simular cómo actuará un edificio en diferentes condiciones climáticas o para crear escenarios digitales para películas y programas de televisión.

El COVID-19 y la tendencia general hacia el trabajo remoto también han facilitado el uso de la virtualización para actividades como el modelado, el control de procesos de simulación en el taller, la planificación de la producción, las pruebas y la verificación.

¿Cómo afectará esto a la ingeniería inversa, se preguntará? Dado que la virtualización es cada vez más frecuente, requerirá la creación de modelos virtuales de productos y espacios que sean más realistas que los modelos 3D tradicionales diseñados desde cero. Esto, a su vez, requerirá tecnología de escaneo de alta precisión y software de ingeniería inversa para crear modelos CAD en 3D limpios, de alta calidad y sólidos que luego se puedan utilizar en una configuración virtual.

A medida que la virtualización se vuelva más popular, las tecnologías de medición 3D serán más comunes. Esto significa que no solo el personal técnico, sino también otros empleados deberán aprender a usarlas. Dado que tanto los escáneres como el software son cada vez más asequibles y fáciles de usar, cada vez más personas pueden utilizarlos en un entorno de trabajo.