# Afrontando la revolución de los sistemas no tripulados en defensa

Diseñe, valide e industrialice los sistemas no tripulados bajo una única base digital conectada.

## (AD)Afrontar la revolución de los UxD en defensa

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Los fabricantes de drones (específicamente los sistemas no tripulados (UxS) por aire, tierra y mar) deben moverse rápido, pero también deben tomar las decisiones correctas desde el principio. Cada cambio en la carga útil, propulsión, estructura, electrónica y equipo de comunicación puede afectar a la masa, el alcance, la autonomía, la resistencia, el comportamiento térmico, los costes y la fabricabilidad. Cometer errores al tomar estas decisiones podría prolongar el tiempo de comercialización y afectar a la entrega del producto a las partes interesadas del sector defensa.

Para las industrias emergentes, estas decisiones técnicas a menudo deben tomarse con recursos limitados y en unos plazos de desarrollo ajustados. Al mismo tiempo, la empresa debe prepararse para cumplir con las expectativas de los clientes, contratistas principales y organizaciones gubernamentales.

Por lo tanto, un prototipo inicial debe ser mucho más que un prototipo funcional. Debe evolucionar a un sistema controlado, trazable y optimizado que pueda integrarse en un entorno más amplio y producirse de manera consistente en volúmenes cada vez mayores.

Dassault Systèmes conecta requisitos, ingeniería, simulación, validación, fabricación y operaciones a lo largo de todo este proceso.

## (AD) Un proceso, tres etapas críticas

Las empresas UxS no tienen todas las mismas prioridades. Algunas están definiendo su concepto de ingeniería inicial, otros están respondiendo a requisitos de defensa formales, mientras que los programas más maduros deben aumentar rápidamente la producción.

La plataforma **3D**EXPERIENCE® proporciona una base de ingeniería e industrial escalable que apoya cada etapa del **desarrollo de los sistemas no tripulados** sin obligar a la organización a reconstruir sus procesos y entorno de datos a medida que el programa crece. También responde a las necesidades y a la evolución de programas específicos, manteniendo la agilidad incluso durante las implementaciones de sistemas, las rondas de financiación, la puesta en marcha de fábricas y los nuevos acuerdos con clientes.

## (AD) Establece el concepto inicial de ingeniería

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## (AD) Amplía para cumplir con los requisitos del cliente y de los ministerios de defensa

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## (AD) Aumenta la fabricación

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## (AD) Descubre el proceso completo de desarrollo de los UxS

Descubra cómo los fabricantes de UxS pueden pasar de un concepto de ingeniería inicial a una capacidad trazable, integrada y lista para la producción.

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## (AD) Establece el concepto inicial de ingeniería de los sistemas no tripulados

Una vez que una empresa emergente de UxS ha conseguido financiación, identificado una necesidad o carencia en una misión específica y comenzado a desarrollar su primer prototipo, el desafío inmediato es integrar estructuras, propulsión, sensores, electrónica, software y componentes de proveedores mientras el diseño continúa evolucionando. Esto es lo que se conoce como un modelo de ingeniería multifísica.

El objetivo aquí es crear una línea base de ingeniería fiable que se convertirá en la misma columna vertebral digital más adelante. Los requisitos, las definiciones de productos, el software, la electrónica y la información del proveedor se pueden gestionar dentro de un entorno compartido en lugar de distribuirse en archivos desconectados y herramientas individuales.

Mientras las cargas útiles, los componentes y las necesidades de la misión evolucionan rápidamente, la gestión estructurada de los cambios y configuraciones puede ayudar a los equipos a comprender el impacto de cada modificación y mantener una definición controlada de cada prototipo o variante. Estableciendo la continuidad digital en esta etapa también se garantiza que la información creada durante las primeras fases del desarrollo pueda apoyar más tarde la validación, la cualificación y la fabricación

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Crea una línea base de ingeniería digital validada y controlada que pueda dar soporte a futuros requisitos, procesos de cualificación y crecimiento.

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## (AD) Amplia para cumplir con los requisitos del cliente y de los ministerios de defensa

Un prototipo funcional aún no es suficiente para un cliente importante, integrador o una organización de defensa. El fabricante debe demostrar que el sistema cumple con los requisitos definidos por la defensa, funciona como se espera dentro de un sistema de sistemas heredado y es interoperable dentro de una arquitectura más amplia.

La ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE) ayuda a definir la arquitectura UxS, las interfaces, los comportamientos y las interacciones con los sistemas de mando, los sensores, otras plataformas y los activos existentes. Esto proporciona una definición compartida más clara entre el fabricante, los proveedores, los integradores y el cliente.

Al mismo tiempo, los ingenieros también deben optimizar el sistema completo. Aumentando la resistencia puede afectar a la masa de la batería y la carga útil. Reduciendo el peso estructural puede influir en la robustez. La ubicación de la antena puede afectar a la calidad de la comunicación, mientras que las elecciones de potencia y térmica pueden afectar a la electrónica y los sistemas integrados.

La simulación multifísica y la optimización de diseño multidisciplinar (MDO) ayudan a los equipos a evaluar en fases más tempranas los compromisos de diseño interconectados y a centrar las pruebas físicas en las configuraciones más prometedoras. La validación virtual no reemplaza las pruebas físicas, pero ayuda a los equipos a centrar los prototipos y las pruebas en las configuraciones más prometedoras. Conectando los datos del gemelo virtual con los datos operativos reales ayuda a los equipos a tomar las mejores decisiones en tiempo récord.

Los requisitos, decisiones de arquitectura, simulaciones, cambios y registros de prueba/misión deben permanecer conectados. Esto facilita la demostración de cómo se abordan los requisitos y actualiza la evidencia relevante cuando el diseño evoluciona. Para un nuevo programa, también muestra a un usuario o contratista principal que el programa puede ser gestionado con la disciplina esperada de una organización industrial más grande.

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Demuestra que el sistema está optimizado, es trazable y está listo para integrarse en su entorno operativo previsto.

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## (AD) Aumenta la fabricación

**La fabricación de sistemas no tripulados (UxS)** trae nuevos desafíos. Una vez que lleguen los pedidos, el enfoque cambia de demostrar que un sistema funciona a asegurar que cada sistema pueda producirse de manera consistente.

Las plataformas UxS pueden necesitar soportar diferentes cargas útiles, sistemas de comunicación, opciones de propulsión y configuraciones específicas del cliente. Gestionar estas variantes a partir de una línea base de producto común permite a los equipos reutilizar elementos validados en lugar de tratar cada configuración como un programa aparte.

La continuidad digital, implementada en las etapas más tempranas, conecta la definición de ingeniería con las listas de materiales de fabricación, los planes de proceso, las instrucciones de trabajo y la información de calidad. Esto limita la reinterpretación manual entre ingeniería y producción y ayuda a preservar la definición de producto validada cuando aumentan los volúmenes.

La planificación de producción virtual, la simulación de línea, la automatización y la gestión de la calidad también pueden ayudar a los fabricantes a preparar procesos industriales antes de que la producción se acelere y apoyar una mayor consistencia entre proveedores o lugares de fabricación. Esto también ayudará a las industrias a diseñar sus nuevas fábricas y optimizar el tiempo de producción con una conexión de la cadena de suministro.

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Ir del ensamblaje prototipo a una producción repetible y escalable manteniendo la calidad, la trazabilidad y la intención de ingeniería.

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## (AD) Una base diseñada para crecer con el programa

El desarrollo y escalado de UxS rara vez se realiza de forma aislada. A medida que los programas maduran, los fabricantes deben trabajar con proveedores, socios tecnológicos, integradores, organizaciones de defensa y usuarios finales mientras mantienen el control de sus datos de producto y propiedad intelectual.

Dassault Systèmes participa activamente en este ecosistema de innovación, que ayuda a los fabricantes a construir soluciones digitales de nueva generación para las capacidades de los UxS. A través de la plataforma **3D**EXPERIENCE, startups, scaleups, empresas de doble uso, actores industriales consolidados y otras partes interesadas pueden trabajar sobre una base digital común, reducir el riesgo de desarrollo y convertir ideas innovadoras en una realidad operativa.

## (AD) Sistemas no tripulados (UxS): Preguntas frecuentes

## ¿Qué son los sistemas no tripulados (UxS) en defensa?

**Los sistemas no tripulados** (UxS) abarcan una amplia gama, que incluye vehículos aéreos no tripulados (UAV), vehículos terrestres no tripulados (UGV), vehículos de superficie no tripulados (USV) y vehículos submarinos no tripulados (UUV), así como plataformas operadas de forma remota y sistemas que no son vehículos.

## ¿Cómo pueden las empresas acelerar el desarrollo de sistemas no tripulados (UxS)?

Para acelerar el desarrollo de sistemas no tripulados (UxS) sería necesario que los fabricantes:

- **Se centren en la velocidad de relevancia** para apoyar las necesidades cambiantes de los programas, permitiendo la innovación continua a través de actualizaciones permanentes para implementar nuevas capacidades
- **Aprovechen todos los beneficios de la MBSE** para capturar los requisitos, la arquitectura, el comportamiento y la verificación en un modelo único y coherente a lo largo de todo el ciclo de vida de los UxS
- **Rompan los silos** permitiendo una colaboración fluida y el intercambio de información en una única fuente de información fiable
- **Escalen las operaciones**a través del despliegue rápido con acceso inmediato y una experiencia de usuario óptima y personalizable
- **Refuercen la protección de la PI** con una seguridad de nivel defensa y el más alto nivel de protección jurídica, cumpliendo la normativa sobre seguridad específica de cada programa de defensa

Todas estas características se ofrecen en la plataforma **3D**EXPERIENCE. Para más información, descargue el ebook.

## ¿Cómo apoya la MBSE el desarrollo e integración de los sistemas no tripulados (UxS)?

La MBSE, junto con el modelado y la simulación unificados (MODSIM), son esenciales para crear UxS para defensa al proporcionar una representación unificada y basada en datos de plataformas complejas y sus entornos operativos.

Conectan los requisitos, la arquitectura, el comportamiento y la verificación en un único modelo, permitiendo realizar una simulación multifísica temprana, una validación progresiva y pruebas in the loop. Este enfoque de ingeniería virtual unificado reduce el riesgo de integración, acelera las iteraciones de diseño y los procesos de certificación, y garantiza la trazabilidad e interoperabilidad a largo plazo en misiones de defensa multidominio.

## ¿Cómo pueden la simulación multifísica y la MDO acelerar el diseño de sistemas no tripulados (UxS)?

Al utilizar experiencias de gemelo digital impulsadas por IA en la plataforma **3D**EXPERIENCE, los ingenieros pueden establecer un ciclo de ingeniería digital repetible (combinando simulación multifísica avanzada en los ámbitos de fluidos, estructuras, electromagnetismo, movimiento y vibroacústica) con una exploración automatizada del diseño para crear un potente entorno MDO.

Con estos gemelos digitales, los ingenieros pueden evaluar rápidamente las distintas alternativas de diseño y optimizar la resistencia, el rendimiento de la comunicación y la robustez estructural para identificar el equilibrio óptimo entre prestaciones, fabricabilidad y eficacia de la misión.

Para más información, descargue el ebook.

## ¿Cómo pueden los fabricantes de sistemas no tripulados (UxS) escalar del prototipo a la producción?

La continuidad digital permite a los fabricantes conectar la lista de materiales de ingeniería (EBOM) directamente con la lista de materiales de fabricación (MBOM), las instrucciones de trabajo y los registros de control de calidad en un único modelo de datos:

- El modelo 3D de referencia y la lista de piezas están directamente vinculados a los requisitos del sistema y a las definiciones de interfaz.
- El modelo se transforma en una secuencia de fabricación, manteniendo automáticamente la trazabilidad de cada cambio.
- Las instrucciones de trabajo 3D anotadas se generan directamente a partir del modelo.

A medida que los programas de UxS pasan del prototipo a la producción en serie, la continuidad digital ayuda a los fabricantes a escalar de manera eficiente manteniendo la calidad, la trazabilidad y la coherencia de la configuración.

Para obtener información más exhaustiva sobre la continuidad digital en el desarrollo de UxS, descargue el ebook.

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