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35 años de investigación, innovando con energía 1

Instituto de Investigaciones Eléctricas

Basado en buenas practicas, como plasmar los

requisitos de diseño y desarrollo de ISO 9001 en un análisis por elementos finitos

Antonio Carnero Parra Gerencia de Turbomaquinaria

17 A 18 de octubre, 2013 Monterrey, NL

Conferencia de usuarios de “ANSYS Convergence Monterrey 2013”


IMPORTANCIA DE LA CALIDAD? Economía global Apertura económica Competitividad Adopción de sistemas de Calidad como elemento estratégico para lograr la satisfacción del cliente. La satisfacción del cliente por medio de la calidad exige la creación, mantenimiento y mejora continua en todos los procesos de la organización.

Basado en buenas practicas, como plasmar los requisitos de diseño y desarrollo de ISO 9001 en un análisis por elementos finitos


¿Como nos aseguramos, que obtendremos resultados con CALIDAD en un análisis por elemento finito? La aplicación de buenas prácticas en la gestión de los requisitos de Diseño y Desarrollo en ISO 9001, es una condición fundamental para lograr productos de calidad. Como una condición fundamental para lograr productos de calidad, los procedimientos establecen lineamientos basados en la aplicación de buenas prácticas enfocadas a los procesos más representativos de la ingeniería de la simulación. Buenas practicas + Sistema de Calidad = Buenos Resultados



Pasos básico en un análisis por elementos finitos Construir un modelo/malla

Definir el modelo (análisis, tipos de elementos) Definir cargas y restricciones Analizar el modelo (solución)

Revisión de resultados y elaboración de reportes



Requerimientos de ISO 9001

7.3.1 Planeación

7.3.2 Entradas

7.3 Diseño y

Desarrollo

7.3.3 Salidas 7.3.4 Revisión

7.3.5 Verificación

7.3.6 Validación 7.3.7 Control de

cambios



Requerimientos de ISO 9001 Pasos básico en un análisis por elementos finitos

7.3.1 Planeación Construir un modelo/malla

7.3.2 Entradas Definir el modelo (análisis, tipos de elementos)

7.3

Diseño y Desarrollo

7.3.3 Salidas Definir cargas y restricciones 7.3.4 Revisión Analizar el modelo (solución)

7.3.5 Verificación Revisión de resultados y elaboración de reportes

7.3.6 Validación 7.3.7 Control de

cambios



Análisis de ingeniería: Consiste en la aplicación de principios de análisis científicos, para revelar las el comportamiento, las propiedades y el estado de un sistema, dispositivo o mecanismo en estudio. Es la división de un objeto, sistema o problema en sus elementos básicos para llegar a sus características esenciales y sus relaciones entre sí y con los elementos externos. Es parte importante del ciclo de diseño de ingeniería que se produce durante la realización del producto de la ingeniería. Un análisis exhaustivo y variado de un diseño antes de su aplicación conduce a una mayor seguridad y eficiencia en el uso del producto.



Ingeniería de simulación Es un término amplio utilizado para describir tecnologías y programas informáticos de simulación utilizados para modelar proyectos de ingeniería y evaluar los riesgos y beneficios en un entorno virtual. El propósito de la ingeniería de simulación científica es representar en un modelo numérico las características de comportamiento de un objeto o sistema de ingeniería con el fin de predecir su respuesta a las cargas y las condiciones de diseño.



Que implica la Ingeniería de la Simulación: • La aplicación de supuestos ingenieriles para establecer un

modelo conceptual a partir de un modelo físico o real • La elaboración de modelos matemáticos que describen

matemáticamente el comportamiento de un sistema/componente real;

• La aplicación de métodos numéricos que proporcionan algoritmos de cálculo para establecer y resolver el sistema de ecuaciones de gobierno que constituyen el modelo numérico;

• La computación científica proporciona los recursos computacionales requeridos para procesar el modelo numérico empleado para la simulación.




Interrelación entre los modelos: • Físico

• Conceptual

• Matemático

• Numérico



Fases de los procesos en ingeniería de la simulación: • Preparatoria

• Modelado

• Evaluación



Preparación del problema/ simulación

Formalización del proceso de simulación

Formalización del proceso de simulación

Descripción inicial

Revisión del problema

Problemas de comportamiento

Criterios de evaluación

Plan de validación

Modelos Experimentales

Experiencia

Simulaciones alternas

Fase preparatoria



Fase de modelado Planeación del modelo

Proceso de modelado

Categoría de importancia

atributos del problema

Ecuaciones de gobierno

Datos del modelo

Modelo conceptual

Modelos Experimentales

Modelado matemático



Fase de modelado Modelado numérico

Solución numérica

Error numérico

Aproximación numérica



Fase de modelado Error de procedimiento

Error de datos


Error de discretización espacial

Error de discretización temporal

Fuentes adicionales de error

Espacio del dominio

Fuentes de error

Error de idealización

Error de numérico

Condiciones de frontera

Parámetros del modelo



Fase de evaluación y validación Estimación del error de idealización

Validación del modelo y la evaluación de sus problemas

Error exterior

Valores paramétricos

Condiciones de frontera

Error interior

Validación del modelo

Aplicabilidad de la evaluación del error de idealización

Comprobación de coherencia


Simplificación del dominio

Datos experimentales

Datos de experiencia

Cálculos analíticos Adaptación del modelo Análisis de sensibilidad



Experiencia en ingeniería

Modelado, simulación y solución del problema

Sección II.2 “Requerimientos del personal” Inciso b) Inciso c)

Categoría de la simulación

Experiencia en aplicaciones de ingeniería

Experiencia en simulación después de la capacitación formal

Trabajos de simulación relevantes realizados

1 - Vital 5 años 6 meses

• 2 simulaciones categoría 1 bajo supervisión, o

• 5 simulaciones categoría 2 revisadas

2.- Importante 2 años 2 meses

• 1 simulación categoría 1 o 2, o

• 3 simulaciones categoría 3 revisadas

3.- Asesoría 1 año 1 mes Ejercicios de simulación relevantes.

Requerimientos del personal”



DESCRIPCIÓN

Registro del Plan de Análisis – Generales del Problema Registro del Plan de Análisis - Resumen de la Idealización Registro del Plan de Validación del Modelo

Registro de Enmiendas Contractuales

Registro de Comunicaciones con el cliente

Registro de Validación del Modelo.

Registro del Liberación del Reporte de la Simulación



Referencias: • Quality Management in Engineering Simulation, Jonathan M. Smith,

NAFEMS 2008, ISBN 978-1-874376-39-2.

• Management of Finite Element Analysis - Guidelines To Best Practice, G A Beattie and Frazer-Nash; NAFEMS 1995.

• Quality Assurance procedures for Engineering Analysis, Jonathan M. Smith, NAFEMS 1999.

• How to Plan a Finite Element Analysis, D. Baguly, D.R. Hose, NAFEMS 1994.

• Engineering Simulation – Quality Management Systems Requirements, NAFEMS QSS 001:2007.

• Los 18 Criterios de Garantía de Calidad, José García Olivares, Instituto de Investigaciones Eléctricas, marzo del 2011.


Objetivo: Establecer lineamientos para el cumplimiento de los requisitos de ISO 9001 en los análisis de dinámica de fluidos computacional e integridad mecánica mediante su modelado y simulación aplicando herramientas numéricas computacionales (ingeniería de la simulación). Como una condición fundamental para lograr productos de calidad, los procedimientos establecen lineamientos basados en la aplicación de buenas prácticas enfocadas a los procesos más representativos de la ingeniería de la simulación.



¡Gracias por su atención! Antonio Carnero Parra

Instituto de Investigaciones Eléctricas

Reforma 113 Col. Palmira 62490 Cuernavaca, Morelos, México Teléfonos: (777) 362.3811 Ext 7747

Correo electrónico: [email protected]; [email protected] www.iie.org.mx


mailto:[email protected]

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