La simulación virtual y el modelado 3D mejoran el desempeño de proyectos | AGÊNCIA FAPESP

La simulación virtual y el modelado 3D mejoran el desempeño de proyectos El prototipado se lleva a cabo con base en datos sobre velocidad, presión, temperatura, concentración y propiedades turbulentas de los fluidos, que se analizan con modelos matemáticos (imagen: Tau Flow)

La simulación virtual y el modelado 3D mejoran el desempeño de proyectos

13 de septiembre de 2018

Por Claudia Izique  |  FAPESP Investigación para la Innovación – Tau Flow, una startup con sede en la ciudad de Campinas (en Brasil) que presta servicios de ingeniería computacional, ofrece al mercado soluciones matemáticas personalizadas que permiten optimizar el desempeño de proyectos. La empresa emplea la dinámica de fluidos computacional (CFD, en inglés) para hacer el “prototipado virtual” de cualquier proceso o ambiente con presencia de fluidos (líquidos y/o gases).

“El prototipado se lleva a cabo con base en datos referentes a velocidad, presión, temperatura, concentración y propiedades turbulentas de los fluidos, que se analizan con modelos matemáticos basados en los principios de conservación de la masa, la energía y la cantidad de movimiento en el dominio del espacio y del tiempo”, explica Marcílio José Caetano, socio de la empresa.

La dinámica de fluidos computacional y el prototipado virtual reemplazan a otros métodos de la ingeniería convencional y la antigua técnica de “ensayo y error”, que insume tiempo y dinero. “Se trata de una simulación. Se inserta el proyecto en modelo 3D y entonces cálculos matemáticos permiten detectar fallas y brindar soluciones disminuyendo gastos, ahorrando tiempo y elevando la rentabilidad del cliente”, resume Caetano.

La Fórmula Uno, por ejemplo, se vale de la CFD para el desarrollo aerodinámico de sus autos a los efectos de obtener el mejor desempeño de los mismos y disminuir los costos referentes al consumo de combustible. “Pero en Brasil la CFD es poco accesible en función de su precio y de la exigencia de mano de obra especializada.”

“De entrada nuestra idea era bajar los costos y expandir el mercado de la CFD”, afirma Caetano. Tau Flow posee clientes en las industrias de cosméticos, petroquímica, metalmecánica, logística y de alimentos. Recientemente utilizó esta tecnología para analizar el proyecto de instalación de galpones de Amazon en la localidad de Cajamar, en el estado de São Paulo, y el desempeño de aparatos de la minera Haver & Boecker, en Canadá.

“Vamos en busca de los ‘milisegundos’ que los clientes necesita actuar con alto desempeño en los mercados donde operan. Procuramos entender, diagnosticar, crear escenarios y desarrollar soluciones que tengan como objetivo optimizar procesos y proyectos”, dice Caetano.

La matemática de los criaderos

La empresa fue creada con el nombre de Incamp a finales de 2015 por tres ingenieros –uno electricista, uno civil y uno químico–, y se instaló en la Incubadora de Empresas de Base Tecnológica de la Universidad de Campinas – Unicamp. Los socios desarrollaron la metodología con el software CFD, pero estaba en sus planes crear también una herramienta para recabar los datos que se prototiparían. Ese mismo año remitieron entonces al Programa FAPESP Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) un proyecto que comprendía el análisis termodinámico tendiente a incrementar la productividad en criaderos de animales.

La idea era elaborar un kit que, además de la CFD, incluyese también un anemómetro multicanal –un instrumento que se utiliza para medir la velocidad de los fluidos–, con capacidad para recabar datos de velocidad del aire y de temperatura. Mediante la simulación numérica computacional sería posible analizar el mejor diseño para la instalación de sistema de climatización de criaderos, que asegurase una mayor eficiencia en la circulación del aire y un control térmico más preciso, según explica Caetano.

La idea se puso a prueba durante la Etapa I del PIPE, que culminó en agosto de 2017. Y durante la realización de la investigación, el proyecto quedó entre los 15 seleccionados para tomar parte en el programa de capacitación Leaders in Innovation Fellowships Programme (LIF), que tuvo lugar en el Reino Unido entre los 16 y 27 de octubre de 2017. Dicho programa es fruto de una colaboración entre la Royal Academy of Engineering y la FAPESP en el marco del Newton Fund, un fondo de fomento de la investigación científica y la innovación en países emergentes del gobierno del Reino Unido. "La capacitación fue sumamente valiosa, pues nos aportó una nueva percepción de nuestro propio negocio, una visión más comercial de lo que hacemos, menos académica, que nos permitió estructurar mejor nuestro proceso de ventas."

Entre otras actividades, el programa LIF le ofreció a la empresa la consultoría de la Universidad de Oxford. "Esa consultoría se extendió durante tres meses en los cuales mapearon el mercado europeo, el estadounidense y el asiático con respecto a la solución que desarrollamos en el marco del proyecto de la FAPESP. Y esa misma consultoría nos orientará hacia nuestra internacionalización", comentó Caetano.

El reto del precio

Antes incluso de concluir la Etapa I del proyecto PIPE, se seleccionaron otros dos proyectos de la empresa en el marco de la primera edición del programa Mining Lab de la entonces denominada Votorantim Metais, la empresa minera del grupo Votorantim (que se convertiría en la actual Nexa Resources). El primero de ellos, en el área de nanotecnología, apunta al aumento del rendimiento en la recuperación de las nanopartículas de zinc con uso de la dinámica de fluidos computacional. En el segundo también se utiliza CFD para modelar y simular el horno del óxido de zinc y para identificar los factores que generan las pérdidas en el proceso y proponer soluciones tendientes a incrementar la eficiencia energética.

La empresa se apresta a llevar adelante el desarrollo propiamente dicho de la solución de monitoreo y gestión de criaderos de animales, recientemente aprobada en la Etapa II del PIPE.

Mientras tanto, Caetano y sus socios se mantienen optimistas con relación a las perspectivas de mercado de la tecnología CFD. El reto reside en el precio del servicio. “Operamos con un precio fijo y con grado de éxito. Como el riesgo es de Tau Flow y la mejora, en caso de implementársela, le aportará una mayor rentabilidad al cliente, la remuneración por tasa de éxito es la más adecuada. Pero el mercado brasileño en general aún mira con desconfianza cuando se trata de esta modalidad de pago.”

Empresa: Tau Flow
Sitio web: tauflow.com/es/
Dirección: Rua Bernardo Sayão, 100 - Unicamp, Campinas – São Paulo, Brasil, CEP 13083-866
Teléfono: +55 (19) 4141-8440
Contacto: tauflow.com/es/contacto/ 

 

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