Durante la última década, las principales empresas manufactureras han optado por utilizar modelos 3D como la principal fuente de información del producto, conocida como Definición Basada en Modelos (MBD, por sus siglas en inglés). Esta transición, parte de la estrategia de la Empresa Basada en Modelos (MBE), tiene como objetivo una integración fluida a lo largo del ciclo de vida del producto. Sin embargo, el impacto económico de los modelos CAD 3D de baja calidad en entornos industriales sigue siendo poco estudiado, lo que obstaculiza el progreso en esta área crucial.
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.
Alineado con el Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023, el proyecto CAD-Q contribuye a la prioridad temática de la transformación digital en las industrias españolas. A medida que las empresas adoptan los principios de la Industria 4.0, la transición hacia una Empresa Basada en Modelos se vuelve crucial, con modelos CAD de alta calidad desempeñando un papel central en las actividades de diseño, análisis y fabricación. A través de su enfoque en metodologías formales de modelado, CAD-Q tiene como objetivo abordar los problemas de costos de desarrollo y retrasos asociados con la baja calidad de CAD, apoyando en última instancia los esfuerzos de digitalización industrial en España.
Impacto social y económico de los resultados esperados.
Es comúnmente asumido que crear un modelo 3D paramétrico en sistemas CAD modernos asegura una fácil modificación y reutilización. Sin embargo, los sistemas CAD ofrecen numerosas alternativas de construcción, y cómo se construye el modelo es crucial. Muchas empresas, incapaces de editar modelos paramétricos, recurren a estrategias de edición directa, perdiendo los beneficios de la geometría paramétrica para la generación automática de alternativas y la optimización del diseño. Este proyecto proporcionará metodologías de modelado formal probadas de manera gratuita a las industrias que utilizan sistemas CAD paramétricos, con impactos económicos positivos. Además, los resultados científicos de CAD-Q se alinean con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), particularmente:
- Objetivo 8: Promover el crecimiento económico sostenido, inclusivo y el trabajo decente.
- Objetivo 9: Construir infraestructuras resilientes y fomentar la innovación.
- Objetivo 16: Promover sociedades inclusivas y garantizar el acceso público a la información.
Comunicación científica e internacionalización de los resultados.
Nuestro plan de difusión establece la producción de dos artículos impactantes anualmente, con un total de al menos seis trabajos indexados, de los cuales cuatro estén en el cuartil superior del JCR. Además, tenemos como objetivo participar en una conferencia internacional de alto rango cada año. Se dará prioridad a las publicaciones en revistas si los fondos son limitados. Las revistas específicas incluyen Computer-Aided Design, Computers in Industry y Journal of Mechanical Design, entre otras.
Conferencias relevantes para nuestro proyecto incluyen la Conferencia CAD, ASME IDETC/CIE y ASME IMECE. Aunque nuestra participación en conferencias está limitada para controlar costos, mantendremos una fuerte presencia en redes sociales en plataformas como ResearchGate y LinkedIn para una difusión eficiente. Todas las publicaciones estarán accesibles de forma abierta a través de repositorios institucionales, garantizando una visibilidad máxima. Nuestro objetivo es fortalecer nuestra posición internacional invitando a expertos de renombre como el Prof. Ferrucio Mandorli y facilitando la colaboración con instituciones como la Universidad de Purdue. Estos esfuerzos fortalecerán la visibilidad de nuestro equipo de investigación y establecerán una red internacional sólida en nuestro campo.
Difusión de los resultados a los grupos más relevantes para el tema del proyecto y a la sociedad en general.
Tenemos la intención de utilizar las asociaciones empresariales de aquellos sectores que utilizan intensivamente herramientas de modelado CAD como vehículo de comunicación con sus empresas asociadas.
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ
ACICAE, el Cluster de la Automoción de Euskadi, CIAC Clúster de la Indústria de l’Automoció de Catalunya, MCA Madrid Cluster de Automoción, AVIA Asociación Valenciana de la Industria de la Automoción.
INDUSTRIA DE HERRAMIENTAS Y MÁQUINAS
AIMME (Asociación de la Industria Metal-Mecánica de la Comunitat Valenciana), AFM (Asociación de Fabricantes de Máquinas-herramienta), ANSEMAT (Asociación Nacional de Maquinaria Agropecuaria, Forestal y de Espacios Verdes), SERCOBE (Asociación Nacional de Fabricantes de Bienes de Equipo).
INDUSTRIA AEROESPACIAL
TEDAE (Asociación Española de Empresas Tecnológicas de Defensa, Aeronáutica y Espacio), Espai Aero (Clúster Aeroespacial de la Comunidad Valenciana), Andalucía Aerospace.
Las metodologías de modelado desarrolladas en este proyecto también serán aplicables a la educación en CAD y la formación técnica. Apoyarán un enfoque de enseñanza estratégica de CAD impregnado de una cultura de calidad desde el inicio de la formación. Los profesionales en CAD que estén mejor preparados serán más productivos y generarán un impacto positivo en las empresas que los emplean. Para este grupo, se realizarán acciones específicas para informar sobre los resultados del proyecto CAD-Q:
- Profesores de universidad en áreas relacionadas con CAD: el proyecto se difundirá a través de las asociaciones INGEGRAF (Asociación de Profesores de Expresión Gráfica en la Ingeniería) y AEIPRO (Asociación de los Profesionales de la Dirección e Ingeniería de Proyectos de España).
- Principales proveedores de soluciones CAD en España que ofrezcan formación técnica.
Plan de transferencia y valorización de resultados
Aunque el proyecto CAD-Q está orientado al desarrollo de nuevo conocimiento científico, las herramientas de software que se desarrollarán en el proyecto para apoyar el desarrollo de las metodologías de modelado y los materiales de formación para aprender a implementar las metodologías desarrolladas podrían potencialmente convertirse en la tecnología central de un servicio comercial de formación en línea en el futuro. Hay cuatro socios industriales principales que han expresado interés en los resultados del proyecto:
Plan de gestión del resumen de los datos planificados
Los datos generados en este proyecto provendrán de experimentos y los desarrollos asociados. Más específicamente, se generarán modelos CAD y documentos asociados, prototipos de software, código fuente, informes, resultados de cuestionarios y manuscritos preliminares. Los datos se generarán en los siguientes formatos: formatos nativos de CAD, exe, dll, vb, csv, docx y pdf. Los tamaños de los datos no se conocen de antemano, pero serán menores a 10 GB en total, con archivos más pequeños de 100 MB.
Documentación y calidad de los datos
El esquema de metadatos estándar utilizado para describir nuestro conjunto de datos será el Esquema de Dublin Core. Se creará un directorio para cada tipo de dato, y el nombre del archivo seguirá el siguiente esquema: . Para la versión, se utilizará el Sistema de Control de Versiones Subversion (SVN). Además, se creará un archivo README.txt que acompañará a los otros archivos con los datos de investigación. Se utilizará una plantilla creada por la UPV que indicará la metodología utilizada, las variables empleadas, etc.
Almacenamiento y copia de seguridad
Para garantizar que los datos sean FAIR, se utilizará el servicio OneDrive al que la UPV está suscrita para almacenar y gestionar los datos y metadatos generados. Se creará un grupo compuesto por los investigadores del proyecto para compartir la información. Los investigadores serán identificados utilizando el sistema de autenticación de la UPV. En cuanto a la seguridad, el servicio garantiza la integridad de los datos, así como el cumplimiento de las regulaciones españolas de protección de datos (LOPD) y seguridad en los servicios (ENS). Los datos en bruto se mantendrán permanentemente en una carpeta específica.
Requisitos legales y éticos, códigos de conducta
Todas las actividades realizadas en este proyecto cumplen con los principios éticos y la legislación europea e internacional en esta área. El proyecto no almacenará datos personales. En cuanto a la accesibilidad, los datos asociados con las publicaciones científicas estarán disponibles abiertamente, excepto por el código y documentos que comprometen la protección de la propiedad intelectual de un tercero. En cualquier caso, se cumple con la Política de Protección de Datos de la Universidad Politécnica de Valencia, que se compromete con un uso ético y legal de los datos.
Intercambio y preservación de datos a largo plazo
Los datos se ofrecerán bajo solicitud a investigadores y estarán accesibles tan pronto como se divulguen a través de publicaciones científicas. No hay restricciones sobre el uso de los datos publicados, pero los usuarios deben citar al consorcio y la fuente en cualquier publicación resultante. En cuanto a la preservación, dado que no será un volumen elevado de datos y podrían ser reutilizados, se almacenarán en el repositorio de datos de investigación ZENODO, o en el repositorio institucional RiuNet de la UPV. En el repositorio, se asignará un DOI a los datos, se describirán con el esquema de metadatos correspondiente, cumpliendo con las directrices Openaire 4.0, y aquellos datos que puedan estar en acceso abierto irán acompañados bajo la Licencia Creative Commons BY-NC-ND para su reutilización. Todo esto se detallará en un completo Plan de Gestión de Datos, que se preparará utilizando la plataforma ARGOS.
Responsabilidades y recursos de gestión de datos
El investigador principal del proyecto tiene la responsabilidad última de la gestión de datos en el proyecto. Los costos de depositar el conjunto de datos con el proyecto y los recursos subsiguientes requeridos para que el conjunto de datos esté disponible públicamente serán cubiertos como parte del costo del servicio de la UPV.
Efectos de la inclusión de género en el contenido de la propuesta
El proyecto propuesto es neutral en cuanto al género porque tiene como objetivo mejorar una tecnología crítica para el diseño industrial, en la cual no hay influencia directa del género del diseñador. Además, el equipo de investigación incluye mujeres. Dicho esto, en el desarrollo del proyecto, se prestará especial atención a los planes de igualdad que ya se utilizan en nuestras universidades.
La UPV tiene un claro compromiso de incorporar la dimensión de género en la actividad investigadora, como se especifica en el III Plan de Igualdad de la Universidad Politécnica de Valencia (2021-2024), que incluye un eje específico de Investigación, Innovación y Transferencia con un enfoque en Género y Sexualidad. Perspectiva de diversidad. La red de la Comisión Europea para promover la movilidad de la investigación ha reconocido a la Universidad Politécnica de Valencia con el sello HR Excellence in Research (HRS4R) por su compromiso con la mejora continua de sus políticas de recursos humanos de acuerdo con la Carta Europea de Investigadores y el Código de Conducta para la Contratación de Investigadores. Asimismo, la UPV cuenta con una Unidad de Igualdad, que se encarga de promover y desarrollar políticas transversales y sus acciones en el ámbito de la igualdad entre mujeres y hombres, entre otros, en el marco de la universidad.
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