CAD-Q
Cuantificación del Costo de la Mala Calidad del Modelo CAD en la Industria y Desarrollo de Estrategias para la Mejora basadas en Metodologías de Modelado Formal (CAD-Q)
Proyecto PID2022-137254OB-I00 financiado por:
La propuesta
Los modelos CAD paramétricos de alta calidad pueden definirse como modelos 3D que están libres de errores geométricos y topológicos, pueden ser modificados sin causar errores de regeneración que puedan obstaculizar su reutilización, y transmiten adecuadamente la intención de diseño. En este contexto, los modelos de baja calidad incurren en costos financieros significativos, y las empresas tienen dificultades para cuantificar su impacto.
Este proyecto tiene como objetivo abordar esta brecha mediante la evaluación de los problemas de calidad en CAD, proponiendo metodologías de modelado formal y desarrollando herramientas de apoyo. Los métodos utilizados incluyen investigación cualitativa y cuantitativa, que incluye el seguimiento de la actividad del usuario y el análisis de registros de modelado. Aprovechando la recientes investigaciones, el proyecto busca definir estrategias sistemáticas para crear modelos de alta calidad. Se implementarán herramientas para evaluar la reutilización del modelo, el rendimiento de regeneración y la preservación de la intención de diseño.
Este proyecto ha sido seleccionado en la convocatoria de subvenciones del Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científica y Técnica y su Transferencia, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica e Innovación 2021-2023. Se enmarca dentro del marco normativo aprobado por la Orden CIN/1025/2022, y ha sido beneficiario de la convocatoria de tramitación anticipada para el año 2022 del procedimiento de subvenciones para proyectos de generación de conocimiento y formación predoctoral.
105.700 €
Hipótesis
Las hipótesis iniciales del proyecto son (1) HS1, el costo de los modelos CAD de baja calidad es un problema relevante en la industria, y (2) HS2, las metodologías de modelado formal desarrolladas en CAD-Q para modelos sólidos y de superficie resultan en modelos CAD de significativamente mayor calidad que las metodologías disponibles. Estas hipótesis son novedosas ya que parten del hecho bien conocido pero a menudo ignorado de que los modelos CAD de baja calidad cuestan tiempo y provocan fallas con un alto impacto económico. Hay poca literatura sobre este problema porque las empresas generalmente son reacias a discutir abiertamente la prevalencia de modelos de baja calidad en sus organizaciones.
Metodología
Para poner a prueba las hipótesis postuladas, se ha diseñado una metodología basada en los objetivos delineados a continuación. En primer lugar, el equipo de investigación llevará a cabo cuestionarios web y entrevistas semiestructuradas con profesionales de CAD para determinar el alcance de los problemas relacionados con la calidad del CAD en entornos industriales. El equipo de investigación interpretará las respuestas de los participantes, reconociendo la subjetividad inherente. Los objetivos restantes del proyecto están respaldados por una estrategia de investigación inspirada en las Metodologías de Ciencia del Diseño y la Investigación Acción. Esto incluye el análisis de metodologías existentes, el desarrollo de nuevas metodologías de modelado basadas en los hallazgos y su refinamiento iterativo. Los sistemas CAD comerciales seleccionados para la aplicación de la metodología son DS Solidworks y Siemens NX.
Objetivos
Determinar el alcance y tamaño de los problemas relacionados con la calidad del CAD en entornos industriales mediante métodos de investigación cualitativa y cuantitativa, desarrollando un modelo formal de costos.
Elabora una propuesta de metodologías de modelado formal para la creación de modelos sólidos y de superficie de alta calidad en sistemas CAD paramétricos basados en características.
Implementar herramientas para apoyar el desarrollo y la validación de metodologías de modelado formal.
Diseminar los resultados del proyecto a la comunidad científica y transferir los resultados a la industria.
El proyecto abordará cuatro objetivos generales. Estos objetivos generales se detallan más en el siguiente enlace.
Resultados
El proyecto CAD-Q tiene como objetivo abordar brechas significativas en la generación de conocimiento científico-técnico dentro del ámbito del modelado CAD 3D, centrándose particularmente en su impacto en las iniciativas de Industria 4.0. Al realizar el primer estudio internacional sobre las repercusiones económicas de los modelos CAD 3D de baja calidad en entornos industriales, CAD-Q busca arrojar luz sobre este tema crítico.
A través de métodos de investigación cualitativos y cuantitativos, el proyecto proporcionará ideas valiosas sobre el alcance y la magnitud de los problemas asociados con la mala calidad del CAD. La difusión de los hallazgos a través de canales científicos y profesionales aumentará la conciencia y el apoyo para futuras investigaciones en este campo, contrarrestando la idea errónea de que es un problema resuelto. Además, CAD-Q tiene como objetivo cerrar la brecha actual en la investigación al ofrecer metodologías de modelado formal y marcos de validación para la creación de modelos CAD 3D de alta calidad. Esta información estará disponible de forma gratuita para estimular avances en la tecnología CAD y promover la colaboración dentro de la comunidad internacional de investigación.
Además, el proyecto se alinea con las prioridades temáticas delineadas en el Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica e Innovación 2021-2023, centrándose en la transformación digital y la transición industrial. Al fomentar la colaboración con actores clave y asociaciones industriales, CAD-Q tiene como objetivo maximizar el impacto social y económico de sus resultados, contribuyendo en última instancia al crecimiento económico sostenible, la resiliencia industrial y la innovación tecnológica. A través de planes integrales de comunicación científica, internacionalización, difusión y transferencia de resultados, CAD-Q busca establecerse como un pilar en el campo de la Calidad de Datos de Producto, reforzando la red internacional de colaboración y promoviendo prácticas de investigación inclusivas de género.
Investigadores
Nuestra propuesta tiene como objetivo generar sinergias entre tres instituciones diferentes. Universitat Politècnica de València (UPV), Universitat Jaume I (UJI) y Mondragon Unibertsitatea (MU) que comparten una visión centrada en la calidad en torno a la tecnología CAD. En este contexto, el Dr. Manuel Contero y el Dr. Pedro Company son los investigadores principales del proyecto, pero hay más personas trabajando junto a ellos con una destacada trayectoria. Si deseas obtener más información sobre nuestro equipo, por favor, presiona el botón a continuación.
Manuel Contero
El Dr. Contero es Profesor Titular en el Departamento de Ingeniería Gráfica de la UPV, Valencia (España). Obtuvo un Máster en Ingeniería Eléctrica en 1990 (UPV, España) y un Doctorado en Ingeniería Industrial en 1995 (UPV, España). En 1993 se unió a la UJI como Profesor Asociado, ascendiendo a Profesor Titular en 1997. En 2000 regresó a la UPV, siendo nombrado Profesor Titular en 2008. Sus intereses de investigación se centran en el modelado basado en bocetos, la ingeniería colaborativa, la interacción humano-computadora, el desarrollo de habilidades espaciales y el aprendizaje mejorado por tecnología.
Pedro Company
El Dr. Company es Profesor Titular de Expresión Gráfica en Ingeniería en la UJI. Se graduó como Ingeniero Industrial por la UPV, Valencia (España) en 1985, y obtuvo su Doctorado en Ingeniería Mecánica en 1989. En 1994 se unió a la UJI como Profesor Asociado, ascendiendo a Profesor Titular en 1996. Sus intereses de investigación se centran en el diseño asistido por ordenador, la gráfica por ordenador y el modelado basado en bocetos, con más de 50 artículos publicados y comunicaciones de investigación en estas áreas. Además, ha estado activamente involucrado en investigaciones relacionadas con el Diseño Emocional y la Ingeniería de Productos Colaborativos.
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UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIAEscuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia (Valencia), España
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