Recuerdo que al comenzar la carrera de periodismo, una de las dudas fundamentales que teníamos todos los alumnos era si aprenderíamos a utilizar el tipómetro (una regla graduada que se usaba para la maquetación de los periódicos) o si, por el contrario, los docentes ya se habían puesto al día de programas como InDesign o Quark.

En el plano de la arquitectura y la ingeniería ocurría tres cuartas partes de lo mismo: durante mucho tiempo, han seguido conviviendo los diseños en papel con los modelajes por ordenador. Incluso en un campo tan exigente como la Fórmula 1, había grandes nombres como el de Adrian Newey (el cerebro detrás del exitoso Red Bull de Sebastian Vettel) que seguían plasmando sus ideas a lápiz.

A las nuevas generaciones, todo lo anterior les sonará poco menos que al Medievo. Pero lo cierto es que, aunque la era moderna ya ha llegado, todavía hay mucho potencial por recorrer en cuanto al diseño digital se refiere. No en vano, este es uno de los pilares de la llamada industria 4.0, aquella que incorpora las tecnologías digitales en todo el proceso de ideación, producción y distribución.

Lo sabe bien Gian Paolo Bassi, CEO de Solidworks, la firma especializada en diseño asistido por ordenador (CAD, por sus siglas en inglés) del coloso galo Dassault Systèmes. 

"Los CAD en 3D son ya esenciales en la industria de manufactura moderna. No conozco ningún producto industrial que haya sido diseñado con el viejo método de la tabla de dibujo. Con la introducción progresiva de la digitalización total y la automatización, el CAD se convierte en indispensable", reconoce el ejecutivo para comenzar su entrevista con D+I. "Creo firmemente que la noción de CAD como diseño asistido por ordenador está evolucionando rápidamente hacia el diseño aumentado por ordenador debido a las demandas de continuidad digital exigidas por la industria 4.0"

¿Qué significa realmente ese nuevo concepto? Bassi lo ejemplifica con la figura de un circuito "digitalizado, automatizado y conectado". En sus palabras, "es necesario simular todos los aspectos relacionados con la producción y uso de un producto es fundamental para maximizar su calidad y verificar que satisface todos los requerimientos para su uso. Además, debemos poder modificar rápidamente, y a coste mínimo, cualquier cambio que se precise, bien por incluir nuevos requisitos o porque se detecte algún fallo".

Esas son algunas de las bondades del diseño digital en el ámbito industrial, pero para lograrlo no solo se ha de disponer de un programa que replique el papel y el lápiz en forma de unos y ceros. 

"Un correcto modelo CAD de un producto comienza desde su mismo comienzo, su fase conceptual, y llega hasta el final de este circuito, a la vez que se recogen y analizan los datos de uso, como nuevas especificaciones. Además de todo esto, este modelo necesita ser aumentado para incluir de forma precisa muchas disciplinas que respondan a un único modelo de datos unificado, como el diseño eléctrico y electrónico, información de fabricación, tolerancias y detalles del acabado de la superficie para permitir un control de calidad y CNC totalmente automatizados; apoyo a la simulación multifísica, desde el estrés y la tensión hasta la dinámica de fluidos y el intercambio de calor; y apoyo a todos los aspectos del análisis cinemático y dinámico".

En busca del mayor rendimiento

Tecnicismos al margen, esta clase de software tan indispensable hoy en día enfrenta numerosos retos donde la precisión, rendimiento, fiabilidad, usabilidad y precio son factores fundamentales. 

"La industria está demandando un mayor rendimiento de estas soluciones y parece que nunca vamos a tener suficiente. Hasta hace muy poco podíamos crear avances gracias al hardware y parecía que la Ley de Moore era suficiente para satisfacer esta necesidad de crecimiento en cuanto a rendimiento, pero esta ley ha muerto", explica Gian Paolo Bassi. 

El ejecutivo admite al respecto que la necesidad de rendimiento de los siempre complejos conjuntos multidisciplinarios y los sofisticados algoritmos basados en IA no va a parar de crecer. Pero ¿de dónde vendrá toda esta capacidad de computación?

"Apostamos por los centros de datos que ya están impulsando el comercio electrónico y la economía mundial y que realmente pueden ofrecer una escalabilidad sin límites tanto en capacidad como en poder de computación de forma elástica y conveniente", contesta apelando al potencial de la 'cloud' pública.

Las nuevas fronteras

Con todos los avances que se han vivido en el diseño asistido por ordenador y esta ambición venida de las nubes por seguir impulsando su funcionalidad, es imperativo preguntarse cuáles serán las nuevas fronteras que se abrirán a hombros de esta tecnología. 

"Con el inicio de la impresión 3D diría que la próxima frontera de los sistemas CAD es representar materiales no homogéneos, nuevas aleaciones y formas inusuales, como las estructuras de celosía, que son modeladas automáticamente por algoritmos generativos y de optimización", explica Gian Paolo Bassi a D+I. "Esto requiere nuevas representaciones geométricas, que son el núcleo de un sistema CAD, para apoyar la simulación del propio proceso de fabricación con una predicción precisa de las tensiones térmicas y los fenómenos de microestructura como las picaduras y la delaminación".

A ello se le suma otro paradigma muy manido en estos días: el de las simulaciones o gemelos digitales. 

"La simulación se está volviendo omnipresente, y no es sólo por el habitual cálculo de estrés y tensión, sino que es cada vez más multifísica para simular mejor todas las condiciones de la realidad. Esto incluye dinámica de fluidos, campos electromagnéticos y ciencia de materiales para simular operaciones de sinterización y nuevas aleaciones que son tan importantes para una estrategia de impresión industrial en 3D", detalla el máximo ejecutivo de Solidworks.

"Estamos yendo más allá de los gemelos digitales para entrar en el campo de los gemelos virtuales. La diferencia radicaría en que 'digital' es tan sólo una representación y 'virtual' significa que ayuda a imaginar qué es posible. La estrategia de Dassault Systèmes es en realidad ayudar a visualizar un mundo mejor donde los productos, la naturaleza y la vida humana convivan en armonía", concluye Bassi.