Introducción a la Ingeniería Inversa aplicada al rediseño de componentes de corta vida útil mediante SolidWorks

Abstract

Este recurso educativo abierto busca introducir a los estudiantes de ingeniería en el concepto y las aplicaciones de la ingeniería inversa, utilizando un enfoque práctico que se centra en el análisis, la digitalización y el rediseño de una pieza mecánica con una vida útil limitada en su uso real. Se busca, mediante esta experiencia de aprendizaje, no solo entender la importancia de la ingeniería inversa como medio de diagnóstico y mejora de diseños actuales, sino también adquirir habilidades en el manejo de herramientas CAD, específicamente SolidWorks. El recurso se organiza en dos secciones fundamentales. En la primera, se expone el marco teórico de la ingeniería inversa: sus definiciones, las etapas del proceso, las tecnologías relacionadas (como el escaneo 3D y la digitalización) y sus diversas aplicaciones en escenarios industriales, de mantenimiento y mejora continua. En la segunda parte, se orienta a los estudiantes en la ejecución de un caso práctico: elegir una pieza de corta vida útil, realizar su análisis funcional, digitalizarla mediante escaneo o medición manual, modelar en 3D con SolidWorks y luego rediseñarla para mejorar aspectos como durabilidad, eficiencia, facilidad de fabricación o sostenibilidad. Asimismo, se incorpora la metodología Agile Learning, organizando el aprendizaje en sprints breves, con revisiones regulares, trabajo en equipo y ajustes constantes. Esto posibilita que los estudiantes contemplen su proceso, tomen un papel activo en su aprendizaje y produzcan soluciones más iterativas y eficaces. Como parte del ejercicio, se lleva a cabo una simulación estructural por medio de elementos finitos (FEA) en SolidWorks Simulation para analizar el comportamiento de la pieza ante cargas de compresión, lo que permite validar y optimizar el rediseño. Este recurso fomenta el pensamiento crítico, la innovación y el aprendizaje basado en proyectos, conectando a los estudiantes con los desafíos reales de la ingeniería contemporánea.This open educational resource aims to introduce engineering students to the concept and applications of reverse engineering, utilizing a practical approach that focuses on the analysis, digitization, and redesign of a mechanically limited part in its real-world use. Through this learning experience, the goal is not only to grasp the significance of reverse engineering as a diagnostic and improvement tool for current designs, but also to acquire skills in the use of CAD tools, specifically SolidWorks. The resource is divided into two key sections. The first part presents the theoretical framework of reverse engineering: its definitions, the stages of the process, related technologies (such as 3D scanning and digitization) and its various applications in industrial settings, maintenance and continuous improvement. In the second part, students are directed to execute a practical case study: selecting an item with a short lifespan, conducting a functional analysis, digitizing it through scanning or manual measurement, modeling it in 3D using SolidWorks, and then redesigning it to improve aspects such as durability, efficiency, manufacturing ease, or sustainability. In addition, the Agile Learning methodology is incorporated, organizing learning into short sprints, with regular reviews, teamwork, and continuous adjustments. This allows students to reflect on their learning process, take a more active role in their education, and produce more iterative and effective solutions. As part of the exercise, a structural simulation is performed using finite element analysis (FEA) in SolidWorks Simulation to analyse the behaviour of the component under compressive loads, thereby enabling the validation and optimisation of the redesigned part. This resource promotes critical thinking, innovation, and project-based learning, connecting students with the real challenges of contemporary engineering.