Bajo el contexto de la Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0, cada vez la adopción de nuevas tecnologías es más necesaria para las empresas de Sectores Estratégicos, donde el Escaneo 3D está generando gran impacto en las organizaciones.
Esta tecnología se ha expandido a diversas industrias, como el Sector Automotriz, y este específicamente se está enfrentando al reto de crear diseños de ensamblajes y piezas más complejas que nunca, siendo necesario medir piezas con diferentes formas y tamaños, así como una variedad de acabados de superficies y geometrías de piezas.
Por lo que la precisión de datos se ha convertido en algo sumamente importante, así como las pruebas de forma, ajuste y función de las piezas, por tal, los fabricantes cada vez están adoptando más tecnologías que les permite llevar a cabo estos procesos de manera eficiente.
Aunado a lo anterior, los problemas de control de calidad de algunos fabricantes pueden causar estragos en los resultados a través del retiro de productos, la pérdida de recursos materiales, la disminución de la productividad, entre otros; por lo que el escaneo 3D también puede beneficiar con esto a los fabricantes.
Las nuevas tecnologías y técnicas de medición, como los escáneres 3D, están emergiendo como alternativas reales a largo plazo, ya que ofrecen posibilidades completamente nuevas de medición debido a que permiten formas rápidas, simples y versátiles de adquirir mediciones 3D de alta precisión, directamente en el área de producción.
¿Qué es el Escaneo 3D?
El escaneo 3D es un proceso donde se obtienen datos de cualquier objeto físico, se puede medir su altura, ancho, profundidad, diámetro y circunferencia del objeto. Pero esto va más allá debido a que un objeto, tiene también una variedad de medidas independientemente de la forma y la complejidad como: bordes no lineales, sin formas o ángulos, por lo que el escaneo 3D requiere de las habilidades y conocimientos de un equipo de trabajo especializado.
Todos los datos que se recopilan con el proceso del escaneo 3D se utilizan para construir y analizar modelos digitales con nubes de puntos de alta densidad o mallas triangulares, para después utilizar un software informático para limpiar los datos escaneados, rellenar agujeros, corregir errores y mejorar la calidad general de dichos datos, estos se exportan como un archivo STL o se convierten en NURBS (modelo matemático para generar representando curvas y superficies) para el modelado CAD 3D.
Una vez capturadas todas las medidas físicas de un objeto en 3D, los fabricantes pueden asegurarse de que las piezas se diseñen correctamente para optimizar los diseños y las tolerancias, reducir los costos asociados con los desechos, mejorar los procesos de ingeniería, las herramientas y los tiempos producción.
Los modelos 3D generados, después pueden ser utilizados para ingeniería inversa, control de calidad, archivar para referencias digitales futuras, volver a crear la pieza físicamente usando una impresora 3D e incluir en la documentación técnica.
Existen diversas formas en que se puede aprovechar la medición 3D para disminuir problemas en todo el proceso de producción. Por ejemplo, a veces, los diseños se basan en piezas que no tienen modelo CAD (solo se encuentran en físico) y gracias a las mediciones 3D, los equipos de desarrollo de productos pueden realizar ingeniería inversa del producto físico mucho más rápido y con mayor precisión para realizar cambios de diseño y creación rápida de prototipos.
Otro gran beneficio del escaneo 3D es aprovecharlo para inspecciones 3D que mejoran la calidad de un prototipo y por la tanto del producto final. Los escáneres 3D capturan millones de puntos de datos en segundos por lo que pueden considerar todas las dimensiones de piezas y ensamblajes para evaluar la calidad de un producto en particular.
Con lo anterior los equipos de inspección de las empresas pueden realizar análisis de la causa del problema con mayor rapidez e identificar errores de calidad antes de que afecten a las series de producción y todas las piezas salgan con errores.
Koenigsegg Automotive un caso de éxito
Koenigsegg Automotive AB es una empresa sueca líder en el mercado de automóviles deportivos de élite que desarrolla y fabrica desde 1994. Esta empresa tenía un concepto muy claro para la creación de automóviles, querían que fueran vehículos que no existía en ese momento.
Desde ese momento la empresa Koenigsegg ha creado automóviles que incluyen un ADN simple, pero eficaz. En la actualidad han encontrado la forma de adoptar nuevas tecnologías para mantener su visión de perfección en la creación de autos, por lo que están implementando el escaneo 3D.
La empresa usaba servicios de alquiler para las tareas de medición; estos sistemas de medición y digitalización se utilizaban principalmente para análisis de causa raíz en la línea de producción, para comparar las piezas físicas con CAD nominales y configurar los accesorios para tareas de encargue y de ingeniería inversa. Los problemas que tenían con el equipo de alquiler eran las restricciones de tiempo y los gastos sustanciales, por lo que Koenigsegg comenzó a buscar alternativas y encontró una gran opción en la tecnología de escaneo 3D.
Explicó Jon Gunner, director técnico de Koenigsegg: “Al tener menos sensibilidad al movimiento durante la digitalización y el sondeo, las soluciones de Escaneo 3D se adaptan mejor a un entorno de línea de producción”.
La empresa se beneficia de esta tecnología ya que los escáneres de láser de mano brindan una excelente precisión y resolución, así como una alta velocidad de medición; todo en un único dispositivo portátil.
Otro beneficio es que se pueden utilizar en cada una de las fases del ciclo de vida del producto, es decir, desde la concepción, el diseño y la fabricación, hasta la documentación, el mantenimiento y la reparación.
El escaneo 3D garantiza mediciones altamente precisas cuando se utiliza en condiciones de trabajo real, independientemente de las vibraciones, la inestabilidad o la diferencia térmica. Koenigsegg Automotive utiliza principalmente el escaneo 3D para el control de calidad automatizado, para análisis de causa raíz, para medir ensambles y componentes y validarlos en CAD.
El escaneado 3D permite a las empresas de los Sectores Estratégicos medir sus herramientas y piezas, luego inspeccionarlas rápidamente para detectar defectos y resolverlos. No solo es más fácil obtener las dimensiones, sino que también brinda una mejor visión general de todo el producto en un solo proceso de escaneado.
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