Modelo 3D para Design de Equipamentos

Duas coisas estão sempre em falta durante o desenvolvimento de um novo projeto: tempo e dinheiro. Tradicionalmente, o design de equipamentos e máquinas baseados em movimento tem sido um processo serial. Os engenheiros mecânicos projetariam o “frame” e os elementos de movimento e então passariam o projeto mecânico para os engenheiros elétricos, que especificariam os motores, inversores, controladores e dispositivos de realimentação necessários para atender às especificações. 

Finalmente, o sistema seria entregue aos engenheiros de controle responsáveis por fazer com que a máquina finalizada operasse conforme as especificações. Este método de trabalho desperdiçou tempo e dinheiro durante anos em diversas áreas da indústria. Frequentemente, os protótipos revelam erros que não foram detectados no início do processo, levando a retrabalhos caros e à perda dos prazos do cronograma do projeto. Devido a isso, as empresas estão cada vez mais “olhando com bons olhos” uma abordagem de design integrada conhecida como mecatrônica.

Mecatrônica enfatiza uma abordagem interdisciplinar para o desenvolvimento de máquinas e equipamentos. Em vez de cada grupo de engenharia realizar suas tarefas separadamente, todas as equipes participam desde o início. Eles trocam comentários em todas as etapas do processo. Esta é realmente a única maneira de construir sistemas eletromecânicos sofisticados de forma eficiente e de custo reduzido.

Por exemplo, considere um leito de paciente em um sistema de diagnóstico médico. A unidade precisa oferecer posicionamento preciso e de alta velocidade, ao mesmo tempo em que seja forte o suficiente para acomodar até mesmo pacientes muito pesados sem introduzir erro ou aumentar o tempo de estabilização. Além disso, as restrições de espaço exigem que toda a eletrônica esteja localizada embaixo da cama.

É impossível projetar efetivamente esse tipo de sistema sem uma abordagem multidisciplinar. É necessário saber o correto dimensional dos motores, as caixas de câmbio e dos sensores do sistema para o desenvolvimento de um projeto mecânico para garanta que tudo se encaixe corretamente e sem surpresas desagradáveis, tais como, componentes subdimensionados. Além disso, é bem comum a necessidade de inclusão de componentes secundários para controle fino do sistema e sem o modelo CAD para inserção dos mesmos e verificação do melhor “layout” para acomodação dos “parts” fica muito difícil garantir que haja espaço suficiente e que o sistema atenda todos os requisitos do projeto.

A abordagem integrada também ajuda no design de cabeamento do sistema. É fácil se concentrar no projeto mecânico e eletrônico, mas o design de cabeamento é um dos aspectos mais complicados dos sistemas eletromecânicos devido às restrições de espaço. Os fatores a serem levados em consideração variam do raio de curvatura ao diâmetro do cabo até a ameaça de “crosstalk” (para o sistema de controle). Como resultado, o cabeamento deve ser levado em consideração desde o início.