Puede ser menos complicado encontrar un análisis en los procesos en empresas tales como un despacho de abogados, una empresa financiera y alguna tienda departamental. Pero poco se conoce de los procesos interiores de empresas industriales y/o departamentos de I+D (investigación y desarrollo) en el sector de la ingeniería mecánica.
Una de las preguntas más comunes que se hacen los nuevos ingenieros son: ¿Cómo se diseñan las maquinas?, la cual es muy amplia. Cada empresa tiene sus propios procedimientos y requisitos especiales para realizar un nuevo proyecto.
Ahora vamos a ver una idea muy general del proceso de diseño mecánico dentro de la industria automotriz y como SolidWorks nos puede ayudar en este proceso:

Paso 1: Una necesidad surge.

En la ingeniería de diseño mecánico, una necesidad se define como un requerimiento.
Ayudan preguntas como:
¿Por qué se quiere crear un vehículo nuevo?, ¿Por qué se quiere mejorar vehículos que ya existen?
Los departamentos como marketing y ventas ayudan para realizar un estudio de mercado para verificar si es viable crear o mejorar algún automóvil para lanzarlo al público, también se buscan nuevas tecnologías en el mercado y hasta si los competidores lanzaran un nuevo vehículo.

Paso 2: Se crea un PoC.

El departamento de diseño mecánico produce una PoC (proof of concept). Es el primer concepto para la factibilidad del requerimiento y una primera idea visual del producto. La mayoría de los conceptos son presentados en CAD 3D como SolidWorks para una presentación con los diferentes departamentos involucrados.

Paso 3: Se desarrolla una especificación.

Se crea un primer documento de especificaciones, la cual contiene los requisitos, características y limitaciones del producto.

Paso 4: Modelo en CAD

Con ayuda de SolidWorks y sus capacidades de diseño en 3D se modela el producto con respecto a las especificaciones desarrolladas anteriormente. Estos modelos y dibujos son constantemente mejorados a través de retroalimentación en cada revisión.

Paso 5: Animación.

Es necesario realizar al vehículo diseñado en CAD 3D un estudio realista de simulación de movimiento en ambientes determinados. Con SolidWorks Motion se puede realizar un análisis de movimiento para determinar con exactitud los movimientos físicos del modelado y se puede verificar algún tipo de interferencia mecánica entre los componentes para así asegurar el rendimiento del vehículo.

Paso 6: Análisis.

Una vez que los modelos 3D están aprobados para su análisis, el ingeniero de diseñado mecánico empieza a realizar análisis de elemento finito (FEA) en el automóvil. SolidWorks Simulation ofrece un entorno de simulación de pruebas estructurales para que puedan responder a los desafíos de ingeniería en situaciones de carga complejas y casos de multifisica. Los datos adquiridos ayudaran a obtener una visión de cómo se van a comportar las piezas del automóvil. Los principales estudios de caso realizados en los automóviles son:
• Impacto
• Fuerza de la estructura
• Ruido y vibración
• Ergonomía

Los diferentes resultados pueden cambiar a veces el diseño y el resultado final debe cumplir con todos los requerimientos desarrollados en la especificación.

Paso 7: Prototipo.

Las pruebas involucran la creación de prototipos. La impresión 3D avanzada esta al orden del día, un desarrollo de producto ágil e iterativo es lo que una impresión 3D nos ofrece. El modelado de conceptos ayuda a los ingenieros a visualizar las partes del vehículo en un producto terminado en unas horas o días, este es un medio de comunicar sus ideas a sus compañeros, clientes e inversionistas.

Paso 8: Pruebas.

Con ayuda del diseño 3D de SolidWorks y CAMWorks se puede trabajar con máquinas complejas como CNC de hasta 5 ejes para realizar una manufactura avanzada y realizar un prototipo con los materiales de la especificación. Algunas partes del vehículo son fáciles de realizar una prueba como los cerrojos de las puertas, pequeños motores eléctricos, frenos, etc. Mientras que otros como el sistema de gasolina van a requerir más tiempo y dinero.

Las pruebas también involucran los estudios realizado en las simulaciones, y ya con el prototipo realizado con una impresora 3D se puede visualizar mejor el concepto del vehículo, pero en esta etapa de análisis se realizan pruebas con los prototipos con materiales dentro de la especificación hecha anteriormente y maniquís, y se recolecta los datos de impacto, ergonomía, pruebas ruido y vibraciones. Los ingenieros pueden tener un análisis de error practico y un entendimiento técnico de los modelos virtuales, así como el ciclo de vida de los vehículos.

La decisión final.

El proceso de desarrollo de un automóvil puede tomar de 1 a 5 años o hasta más. El departamento de diseño presenta los estudios del modelo, el rendimiento, las características disponibles, y se observa los rangos de error. El proyecto se presenta a los altos ejecutivos y serán ellos quienes tomaran la decisión si el vehículo será lanzado a producción.