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Grandes logros de IDT — Ingeniería de producto, un matrimonio difícil

Por fortuna, los coches y aeronaves modernos incorporan un gran número de sistemas y tecnologías electromecánicos diminutos que les permiten circular por la carretera o volar por el aire con seguridad. Sin embargo, estas micro y nanotecnologías (MNT) son extremadamente difíciles de diseñar y fabricar, sobre todo para las PYME que desarrollan este tipo de ingeniería de producto tan compleja. Un equipo de investigación europeo tiene la solución.

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La fabricación de sistemas microelectromecánicos (MEMS) es un proceso sumamente extenso y complejo que, en ocasiones, consta de cientos de etapas diferentes, cada una de ellas regida por una docena de parámetros o más, tales como distintas presiones, temperaturas, compuestos de materiales, etc. Las necesidades del cliente desempeñan un papel esencial en lo que respecta a qué MEMS se desarrollan y según qué especificaciones. Por ejemplo, en el sector automovilístico, se utiliza una gama de MEMS, como acelerómetros a microescala para accionar los airbags o sensores para mantener los vehículos en línea recta. Cada uno de ellos combina funciones eléctricas y mecánicas con diminutos ordenadores incrustados e impresos en obleas de silicio. Este «matrimonio» entre tecnología electromecánica y de microchips no siempre está bien avenido. Tradicionalmente, la ingeniería se asocia al mundo de las piezas visibles y en movimiento. Pero con el avance de la microinformática y la electrónica, se está exigiendo a la ingeniería de producto (IP) y a la automatización del diseño electrónico (ADE) relacionadas con los MEMS que se adapten mucho más a los adelantes de la micro y nanotecnología. Esta relación plantea un problema similar al del huevo y la gallina, según sugiere Kai Hahn, experto en este campo que trabaja en la Universidad de Siegen (Alemania). Porque, a diferencia de la IP para circuitos integrados, la estructura inherente, también llamada «tercera dimensión», necesaria para diseñar MEMS requiere la aplicación de cambios potencialmente integrales de los parámetros tecnológicos. Para resolver esta situación, es fundamental conocer en profundidad y en conjunto el proceso de IP para las MNT y los MEMS. Pero nadie lo había conseguido... hasta ahora. Gran comienzo y mejor final El proyecto Corona, financiado con fondos comunitarios, es el primero que desarrolla un flujo de diseño integrado, el cual tiene en cuenta las etapas de proceso y diseño, desde la concepción del producto hasta la fabricación, y hace especial hincapié en las necesidades globales de clientes y pequeños fabricantes de MEMS en la cadena de valor. «Cuando el proyecto Corona comenzó en 2008, no existía una metodología de IP específica para la MNT. La disponibilidad de herramientas para este segmento de alta tecnología era muy limitada, lo que nos mostró una oportunidad», afirma el Dr. Hahn, uno de los investigadores más destacados del consorcio. Gracias a la presencia de colaboradores que representaban las principales etapas de la cadena de IP de MNT, el proyecto Corona partió con ventaja con respecto a otros grupos de investigación competidores. Asimismo, se benefició de un proyecto europeo anterior, llamado Promenade, en el que se desarrolló software para sustentar el diseño de secuencias de fabricación de MEMS. El equipo profundizó en el trabajo realizado en el marco del proyecto Promenade al adaptar su nueva metodología y herramientas a los estándares comerciales actuales, haciendo así más intuitiva la IP de la MNT del proyecto Corona. «Fue importante porque el cliente es el único que sabe realmente las especificaciones exactas del producto y puede decidir sobre los criterios de aceptación o no aceptación dentro del proceso de IP», afirma el Dr. Hahn. Misión cumplida El proyecto Corona ha logrado todos sus objetivos principales: metodología para todas las etapas de diseño y procesos de la IP de MNT; software, middleware y aplicaciones que respaldan la metodología; y demostraciones de aplicaciones reales de MEMS. «Las demostraciones realizadas por nuestros colaboradores XFAB (Erfurt), ITE (Varsovia), ELMOS (Dortmund), Theon (Atenas) y la Universidad de Cambridge corroboraron el abordaje empleado por el proyecto Corona y fueron muy útiles para mejorar nuestros métodos y herramientas», confirma el investigador. Actualmente se trabaja en la comercialización de varias herramientas surgidas del proyecto Corona. En concreto, el socio de proyecto Coventor (París) ha comercializado su simulador de diseño inteligente (SEMulator3D). Otro socio, Process Relations (Dortmund), ha desarrollado XperiDesk para la gestión de numerosísimas tareas de colaboración en el diseño, desde la idea hasta el prototipado rápido.Mientras tanto, varios prototipos, como la plataforma Hedoris desarrollada por el socio académico ITE y la suite ProcessRecommender de la Universidad de Siegen, son objeto de investigaciones más avanzadas. El «Electronic Product Engineering Flow Manager» del proyecto Corona también lo está utilizando internamente su creador, la empresa ELMOS. IVAM, el socio coordinador del proyecto, está aprovechando sus contactos como asociación industrial de la MNT para difundir los resultados de Corona entre sus afiliados. El público general también podrá conocer los logros y los métodos del proyecto gracias a un libro que publicará Springer en 2012. . - Nombre completo del proyecto: «Customer-oriented product engineering of micro and nano devices» - Acrónimo del proyecto: Corona - página web del proyecto Corona - Número de referencia del proyecto: 213969 - Nombre/país del coordinador del proyecto: Universidad de Siegen (Alemania) - Coste total del proyecto: 4 355 139 euros - Aportación de la Comisión Europea: 2 999 663 euros - Inicio y finalización del proyecto: julio de 2008 a junio de 2011 - Países de los socios restantes: Polonia, Reino Unido, Francia, Grecia, Países Bajos