Resumen de Cálculo automático de secuencias de plegado de chapa mediante algoritmos genéticos
En las últimas décadas, el sector del plegado de chapa se ha desarrollado extraordinariamente. Este crecimiento, por un lado se basa en las ventajas del tipo de material que utiliza. La chapa metálica ofrece grandes prestaciones estructurales y de calidad superficial pero con un considerable ahorro de peso. Por otro lado, el proceso de plegado tiene gran flexibilidad, lo que lo hace ideal para series medias y pequeñas de piezas.
El incremento de productividad en cualquier proceso de fabricación durante los últimos años, pasa ineludiblemente por el desarrollo, no sólo de las técnicas y equipos empleados, sino también por una mejora en los sistemas CAD/CAM/CAE. Si bien en otros campós, este desarrollo ha llegado a niveles muy altos, en la actualidad no ocurre lo mismo en el del plegado de chapa. Por ello, el objetivo de esta tesis es el desarrollo de un motor de optimización de secuencias de plegado de chapa para la fabricación con prensas plegadoras.
Para ello, se ha desarrollado un sistema de optimización basado en algoritmos genéticos que permite introducir múltiples criterios de búsqueda simultáneamente. Estos criterios parten del de evitar colisiones, que es irrenunciable. Además se incluyen como criterios de optimización adicionales la reducción del tiempo de proceso, la consecución las tolerancias dimensionales definidas y la mejora de la ergonomía y seguridad del proceso.
La viabilidad del algoritmo se ha comprobado con el desarrollo de un módulo simplificado y específico para piezas con pliegues paralelos. Los resultados obtenidos con él, demuestran la potencialidad de los algoritmos genéticos para resolver este tipo de optimizaciones. Además, ha permitido el desarrollo de un paquete informático completo que permite además la introducción de geometrías, la simulación del plegado, la introducción manual de secuencias y la generación de hojas de proceso.
Con la experiencia adquirida en el desarrollo del algoritmo anterior se ha desarrollado uno nuevo, generalizándolo a piezas con pliegues en cualquier dirección (pliegues en 3D). Además se han incorporado nuevas prestaciones, como la optimización de las herramientas yla utilización de técnicas especiales para evitar colisiones. Para ello se ha modificado el algoritmo y se ha desarrollado un nuevo módulo de detección de colisiones. El nuevo algoritmo de optimización se ha perfeccionado y evaluado siguiendo técnicas de diseño de experimentos. Todo ello se ha desarrollado de forma modular para su futura inclusión en un paquete informático para plegado de chapa de altas prestaciones.
Finalmente se ha detectado una desestructuración de la información que los fabricantes de software de plegado ofrecen sobre sus productos. Por ello se ha desarrollado un sistema de evaluación y comparación de paquetes informáticos para plegado, tanto desde el punto de vista de sus características como funcional. Este sistema permitirá al usuario elegir de forma fundamentada el que mejor se ajuste a sus necesidades, redundando en una mejora de las prestaciones de los programas CAD/CAM/CAE de plegado en el futuro.
