Soluciones de alta tecnología de SIMULIA
Ofrezca sistemas de alta tecnología compatibles rápidamente y a un coste razonable
Simulación para el sector de alta tecnología
El sector de alta tecnología es uno de los sectores de más rápido crecimiento y más competitivos de la economía. El rápido ritmo del desarrollo tecnológico significa que los fabricantes deben innovar constantemente para seguir siendo competitivos. El acortamiento de los ciclos de diseño, la reducción de costes de desarrollo y nuevas formas de trabajo son esenciales para crear y mantener una ventaja competitiva en el mercado.
La simulación permite a los ingenieros analizar el rendimiento de un dispositivo antes de construir un prototipo y optimizarlo para cumplir con los requisitos y normativas de diseño. Al cambiar el análisis que se deja en el ciclo de desarrollo, los ingenieros pueden identificar posibles problemas y encontrar sus causas en las primeras etapas de desarrollo, lo que permite resolverlos rápidamente antes de que los costes se desencadenen. Las pruebas virtuales pueden reducir o sustituir la necesidad de pruebas físicas, y eso reduce la dependencia de prototipos de elevado coste y acelera el desarrollo.
La marca SIMULIA de Dassault Systèmes ofrece una cartera de herramientas de simulación que abarcan múltiples disciplinas físicas. La simulación se puede integrar en los flujos de trabajo de automatización de diseño electrónico (EDA) y diseño asistido por ordenador (CAD) estándar del sector, así como otras herramientas de Dassault Systèmes en la plataforma 3D EXPERIENCE para permitir el modelado y la simulación unificados (MODSIM).
Ventajas clave de las soluciones de alta tecnología
Reducción del tiempo de comercialización
Acorte el desarrollo y obtenga una ventaja competitiva
Recorte del gasto en desarrollo
Manténgase dentro del presupuesto mediante la reducción las iteraciones de diseño y los prototipos físicos
Optimización del rendimiento
Desarrolle productos innovadores que cumplan y superen los requisitos
Pruebas virtuales
Acelere el análisis y el cumplimiento de la certificación virtual
Simulación electromagnética
Los dispositivos de alta tecnología cubren todo el espectro electromagnético, desde la onda estática y CC hasta la onda milimétrica e incluso la fotónica. La cartera de simulación de SIMULIA incluye soluciones electromagnéticas líderes del sector para aplicaciones de baja y alta frecuencia, incluidas herramientas especializadas para aplicaciones como placas de circuitos impresos (PCB) y cables.
Simulación de estructuras
La simulación de estructuras es necesaria para analizar cómo los dispositivos soportarán los rigores del uso diario, como caídas, vibraciones e inmersión en agua. La simulación puede replicar escenarios de daños potenciales sin el coste de construir (y romper) prototipos físicos. La simulación de fatiga también revela cómo los componentes, como los conectores, se comportan durante muchos años con miles de ciclos de uso.
Simulación electromecánica
Los componentes mecánicos se utilizan como sensores y para proporcionar sonidos, vibraciones y funcionalidad táctil. La simulación electromecánica puede analizar estos componentes y optimizar su rendimiento. Los enlaces a la simulación vibroacústica también pueden identificar las fuentes de ruido de los componentes vibratorios y las resonancias.
Simulación térmica
Las pérdidas eléctricas generar calor y este puede dañar los componentes. Gestionar el calor dentro de los dispositivos puede ser un desafío, especialmente en el caso de los dispositivos portátiles con muchos componentes cerca y sin espacio para ventiladores de refrigeración. La simulación electromagnética y térmica acoplada puede calcular cómo se calentarán los dispositivos durante su uso, incluido el efecto del flujo de aire y la eficacia de los sistemas de refrigeración, como disipadores de calor y ventiladores.
Bioelectromagnetismo
Las normativas limitan la exposición permitida del cuerpo humano a la radiación electromagnética. Para cuantificar esta exposición, se utilizan algunas mediciones como la tasa de absorción específica (SAR). La simulación puede calcular la SAR tanto dentro de maniquíes de prueba estándar como en modelos realistas del cuerpo humano en situaciones de uso reales. La simulación reduce el riesgo de que las posibles infracciones se descubran tarde en las pruebas.
MODSIM para alta tecnología
Tradicionalmente, los diseñadores y analistas trabajan en diferentes departamentos y están relativamente aislados. Esto provoca ineficiencias en el intercambio de información y significa que los problemas suelen detectarse tarde cuando tienen un coste más elevado. El modelado y la simulación unificados (MODSIM) reúne a diseñadores y analistas para que puedan intercambiar datos fácilmente, mantener los archivos actualizados y analizar el rendimiento de un diseño en cualquier etapa del desarrollo.
Certificación virtual
Con el fin de reducir el tiempo y el coste de recursos para obtener la certificación de los productos, los reguladores aceptan cada vez más los resultados de pruebas simuladas junto a las pruebas físicas o en su lugar. Los resultados fiables de simulación pueden reducir significativamente el número de pruebas físicas necesarias para obtener la certificaciones de organismos como la FCC.
Integración de flujos de trabajo de automatización del diseño electrónico
La simulación se puede integrar fácilmente en los flujos de trabajo estándar de automatización del diseño electrónico (EDA) del sector utilizados para diseñar PCB, paquetes y chips. Los verificadores automáticos de reglas analizan los diseños y resaltan posibles problemas de integridad de señal, integridad de potencia (SI/PI) y compatibilidad electromagnética (EMC). Posteriormente, los diseños se pueden importar a una simulación 3D para identificar posibles problemas causados por interacciones complejas que otros métodos de análisis omiten.
Análisis de diseño de sistemas electrónicos
El aumento de las velocidades de datos y la tendencia hacia la miniaturización hacen que el diseño electrónico sea más complejo. Se deben integrar más canales y componentes en un área cada vez más reducida, lo que significa un mayor potencial de diafonía y otros efectos relacionados con la integridad de la señal y de la potencia (SI/PI). Para reducir la tasa de error y el riesgo de interferencias, se debe tener en cuenta la compatibilidad SI/PI y electromagnética (EMC) durante el diseño.
Compatibilidad electromagnética
La compatibilidad electromagnética (EMC) es la capacidad de un dispositivo para funcionar sin causar interferencias a otros sistemas y al mismo tiempo tolerar posibles interferencias. La simulación EMC puede replicar escenarios de prueba de EMC con un prototipo virtual, sin el coste de construir un prototipo físico. Esto acelera el proceso de análisis y reduce el riesgo de que los problemas se identifiquen tarde y retrasen el proyecto.
Diseño de baterías
Las baterías se encuentran entre los componentes más grandes de cualquier dispositivo, y maximizar su capacidad es crucial para aumentar la vida útil de la batería y reducir su tamaño y peso. La simulación ayuda a los ingenieros a diseñar celdas de batería robustas y seguras, así como a comprender y regular el calor interno del dispositivo. Los posibles escenarios peligrosos, como cortocircuitos, impactos e hinchazón, se pueden probar de forma segura en un gemelo virtual. BIOVIA Materials Studio también permite realizar análisis químicos de electrodos y electrolitos.
Simulación de infraestructuras de comunicación
Tanto la red pública de Internet como las redes privadas requieren una infraestructura sólida. Con tantos dispositivos inalámbricos que funcionan en entornos complejos y compiten por el espectro, garantizar conexiones de datos fiables y de alta velocidad sin interferencias puede ser un desafío. La simulación se puede utilizar para diseñar dispositivos backend de infraestructura, desde routers hasta antenas transmisoras, y optimizar su rendimiento como parte de un sistema completo. El rendimiento de EMC, la integridad de la señal y la alimentación, y la refrigeración térmica se pueden analizar como parte de un flujo de trabajo integrado.
La simulación permite el despliegue de 5G y el desarrollo de la próxima tecnología 6G, lo que ofrece a los ingenieros de sistemas y diseño de dispositivos la capacidad de analizar el rendimiento del sistema antes de construir un prototipo físico. La cobertura de red en entornos físicos complejos, como calles urbanas o fábricas inteligentes, se puede mapear mediante simulación para identificar zonas de mala recepción en diferentes escenarios y optimizar la ubicación de antenas inalámbricas.
Simulación de dispositivos de consumo
Los bienes electrónicos de consumo representan uno de los segmentos más importantes del sector de alta tecnología. Se trata de un mercado altamente competitivo, y los clientes exigen dispositivos que no solo sean más rápidos y eficientes, sino también más pequeños, ligeros, baratos y elegantes. Para mantener una ventaja competitiva en este sector, es necesario contar con ciclos de desarrollo rápidos que permitan lanzar un producto al mercado, al tiempo que se minimiza el riesgo de fallos en las pruebas de conformidad que provocan retrasos, rectificaciones de elevado coste del diseño e incluso posibles retiradas del mercado.
Los principales fabricantes de dispositivos electrónicos de consumo, desde smartphones y ordenadores portátiles hasta otros dispositivos portátiles y productos inteligentes, utilizan la simulación con el fin de sustituir prototipos físicos de elevado coste y que consumen mucho tiempo por pruebas virtuales. El rendimiento, la EMC, la refrigeración y la durabilidad se pueden analizar en un gemelo virtual del dispositivo real, lo que revela posibles problemas mucho antes del proceso de diseño y permite que se resuelvan rápidamente. Los productos pueden comercializarse de forma más rápida y económica, con una mayor confianza en que cumplirán con los requisitos de los usuarios en el mundo real.
Embalaje de semiconductores
Los chips de circuitos integrados (IC) se colocan dentro de embalajes para protegerlos y permitir su montaje en las placas de circuitos impresos (PCB). El paquete debe ser capaz de transmitir señales de los canales de datos de la PCB, a través de contactos como pines o matrices de rejillas de bolas (BGA), hasta el IC y viceversa, todo sin causar interferencias ni pérdida de datos.
Los ingenieros electrónicos utilizan la simulación en el proceso de diseño de embalajes de semiconductores para modelar la propagación de corrientes a través de la toma y el embalaje, e identificar posibles problemas de integridad de la señal (SI) y de la potencia (PI). La simulación puede replicar virtualmente pruebas de ingeniería electrónica estándar, como la reflectometría de dominio del tiempo (TDR) y los diagramas de ojo, lo que permite a los ingenieros detectar problemas sin tener que construir un prototipo virtual. La simulación electromagnética y térmica acoplada también puede modelar la refrigeración en el embalaje, lo que ayuda a optimizar la ubicación de disipadores de calor y ventiladores.
Rendimiento térmico y refrigeración electrónica
La miniaturización implica que una gran cantidad de energía se concentra en áreas muy pequeñas, lo que da lugar a una generación significativa de calor en componentes como interconexiones y baterías. Entender dónde se produce el calor y cómo se disipa es un problema multidisciplinar que combina electromagnetismo, termodinámica y líquidos. Las simulaciones multifísicas acopladas ayudan a los ingenieros a identificar fuentes de calor y diseñar sistemas de refrigeración eficaces.
Clientes SIMULIA del sector de alta tecnología
Soluciones de SIMULIA para el sector de alta tecnología
La alta tecnología mejora nuestras vidas modernas y conectadas con experiencias siempre activas. A medida que las capacidades y las oportunidades aumentan exponencialmente, las empresas de alta tecnología deben ser cada vez más receptivas para reinventar y mantener su vanguardia mientras dominan la complejidad, la calidad y la presión sobre los márgenes. La plataforma 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes permite a los innovadores de alta tecnología innovar más rápido, pero de manera más sostenible.
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