计算机辅助工程（CAE）系统可帮助制造商设计具有理想拓扑（内部和外形和结构）的零件，以承受它们将在其运行的条件下，例如特定的温度和压力条件，振动和各种应力和菌株，并尽可能少的原料生产它们。总之，CAE使工业设计软件能够优化部件拓扑。
通过部署拓扑优化软件，制造商几乎使用给定量的原材料和监控其强度的轻质件。
这些属性是设计．机械电子工程师里卡多·多尔·拉胡尔塔表示:“你在软件中输入带有零件特性和其他特性的参数，程序就会显示为实现目标所必须遵循的设计路径。”一项研究项目的首席研究员，该研究项目促进了这类工具的显著质量提高。
最近推出的，并且有几次升级正在进行中，Virtual.pyxis已经获得了世界领先的研究和教育机构的主要跨国公司和马萨诸塞州理工学院（麻省理工学院）的先进研究部门。
该工具使工程师能够设计更强大和更通用的部件，同时缩短延长时间和开发成本。
这类软件通常需要零件运行条件的信息，如应力、压缩、振动和温度，以及其他设计约束，包括最大灵活性和变形。所使用的制造工艺细节，如聚合物注射、铸造或3d打印，也是CAE程序的关键输入。
Virtual.pyxis主要由其下一代算法来区分，这使得它能够处理比市售程序的成本相当更大的变量和约束的容量。
“我们的算法可以处理更多的变量，而无需更多的计算能力，”Lahuerta解释说。“结果，任何结构设计都可以以更低的成本更高的精度开发。它对设计需要灵活的机制特别有用，在这种情况下，必须计算更多变量。大多数今天的拓扑优化计划追求最大刚性，但在设计项目中并不总是理想的。“
虚拟的。Pyxis能够进行更复杂的分析，并能处理非线性材料。它还能实现非常精确的频率约束设计，这是确保相邻部件以相同的共振频率振动的一个重要属性。它还能够使用不同的外部微积分求解器，包括那些最常用的机械和金属加工行业。
VirtualCAE的软件在行业的斯巴狗中立即存在。它已被用于设计汽车部件，农用工具，铁路设备和安全连接的车辆部件。它还可以用于开发出低成本的生产过程，如通过铸造代替污水，折叠和焊接的某些部件的情况。铸件具有更好的机械性能，持续更长时间，使用较少的组件，并且可以更快地组装，因为不需要焊接。“Fapesp的支持一直是必不可少的，”Virtualcae的创始合作伙伴Valmir Fleischman说。
预计将来还会有更多的应用。例如，增强的假体和矫形装置。“例如，骨假体的过度刚性往往会削弱连接它们的骨头。这个程序使假肢设计具有理想的灵活性，”拉胡尔塔说。
他补充说，3-D打印的开发，它逐渐构建物体，层层逐层构建物体，将使零件能够在具有更先进的属性的结构中组合各种材料。在今天的制造过程中，这些物品将更加困难。
“将来，我们将能够在较小的尺度上设计一组合材料的内部结构，直到我们达到原子尺度，显着延长设计可能性。例如，我们将能够设计具有某些智能特性的零件，使其更轻，更高效。随着目前可用的软件工具，这将需要昂贵的计算能力，“Lahuerta说。
“我们的软件更容易定制，并且可以接受使用培训，我们的客户通常能够支付他们在Virtual上的投资。Pyxis从他们最初的设计中走出来，”Leandro Garbin说，他是该公司的创始合伙人，该公司把所有的筹码都放在了创新上。
该项目仍在升级中，但VirtualCAE已经将其授权给一些重要的跨国公司，如蒂森克虏伯(中国子公司)、美国农业设备制造商AGCO，甚至麻省理工学院的一个研究实验室，该实验室为美国国防部提供服务。由于创新，该公司在德国和美国开设了分支机构，并在墨西哥、哥伦比亚、土耳其、中国和台湾设有代表。
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