Formar a los ingenieros del mañana mediante un reto práctico en ingeniería mecánica
¿Cómo se puede desarrollar un sistema que rompa las nueces y, al mismo tiempo, separe eficazmente las semillas de la cáscara? Los estudiantes de tercer curso de Ingeniería Mecánica del INSA de Estrasburgo se enfrentaron a este desafiante reto en el marco de su proyecto sobre diseño sostenible de sistemas mecánicos.
Más allá del reto técnico, el proyecto tenía como objetivo plantear a los futuros ingenieros un problema industrial real: el desarrollo de una solución que facilitara el trabajo diario de un artesano que procesa grandes cantidades de nueces.
Del diseño a la elaboración de un diseño ecológico
Los participantes se dividieron en ocho equipos, cada uno formado por seis estudiantes, y comenzaron trabajando en la fase de diseño. Cada grupo desarrolló una solución completa, que incluía el modelado CAD, los planos de fabricación y los cálculos de dimensionamiento necesarios.
La perspectiva del diseño ecológico también desempeñó un papel fundamental en el proyecto. Los estudiantes evaluaron el impacto medioambiental de sus decisiones técnicas con el fin de integrar ya desde ahora los aspectos de sostenibilidad en su futura práctica profesional.
Entre los conceptos desarrollados se encontraba un primer diseño basado en un sistema de trituración. En él se utilizaba un cono provisto de cuchillas dentro de un cilindro, cuyo principio de funcionamiento recuerda al de un molinillo de pimienta. Un mecanismo de ajuste permitía adaptar el tamaño de los fragmentos resultantes para optimizar la separación de las cáscaras.
Un segundo enfoque se basó en el comportamiento de ciertas especies de aves que rompen las nueces dejándolas caer sobre superficies duras. Los primeros ensayos confirmaron la eficacia de este método y demostraron su potencial para su aplicación en un proceso mecanizado.
De la idea a la realidad
En el segundo semestre se seleccionaron varios conceptos para la fabricación y las pruebas. Esta fase permitió a los estudiantes apreciar las diferencias entre un sistema desarrollado por ordenador y su implementación física.
Los equipos ampliados para esta fase tuvieron que hacer frente, además, a retos en materia de gestión de proyectos, organización de equipos y coordinación de datos técnicos.
Para llevar a cabo el proyecto con éxito, los estudiantes contaron con el apoyo de socios industriales. Robotunits proporcionó los perfiles estructurales, mientras que los componentes estándar de norelem contribuyeron al montaje y la realización de los distintos sistemas. Gracias a esta colaboración, los participantes obtuvieron una valiosa perspectiva sobre el uso de componentes industriales estandarizados, muy habituales en proyectos profesionales de ingeniería mecánica.
Las piezas específicas se fabricaron en las máquinas convencionales de los talleres mecánicos del INSA de Estrasburgo. De este modo, los estudiantes adquirieron experiencia práctica en la fabricación y el montaje.
Una valiosa experiencia de aprendizaje
Aunque los prototipos desarrollados aún no son totalmente operativos, el proyecto ha alcanzado plenamente sus objetivos pedagógicos. Los estudiantes han recorrido todo el ciclo de desarrollo de un sistema mecánico, desde el análisis de necesidades hasta las pruebas de los prototipos.