Bajo el contexto de la Cuarta Revolución Industrial, la medición 3D es una de las tecnologías más recientes que se están utilizando en la metrología, la ciencia de la medición y de la estandarización de las mediciones.
La metrología, incluyendo las tecnologías de medición 3D y los escáneres 3D están ganando terreno en los procesos de fabricación y control de calidad, ya que, de acuerdo con Allied Market Research, el mercado global de escaneado 3D se valoró en USD 8427 millones en 2017, y se proyecta que llegue a USD 53.345 millones para 2025.
La medición 3D ha tenido gran impacto en la industria, como se menciona anteriormente, debido a que brinda un proceso de metrología que utiliza diferentes tipos de herramientas, tales como escáneres 3D para recopilar datos, los cuales capturan las formas, geometrías, texturas y colores de los objetos del mundo real y llevan esos datos al terreno digital con el software de inspección y escaneado CAD, que extrae las mediciones de los modelos 3D para su posterior análisis y procesamiento.
En la actualidad las empresas que utilizan la medición 3D son aquellas que desarrollan productos; éstas pueden obtener todos los beneficios de ésta tecnología para sus flujos de trabajo de desarrollo de producto y procesos de control de calidad.
Esta tecnología se utiliza en diferentes sectores como:
- Aeroespacial
- Transporte y automoción
- Productos de consumo
- Industrias pesadas
- Petróleo y gas
- Generación de energía
Según Frost & Sullivan, los equipos de metrología avanzada, incluidas las soluciones de medición 3D , se encaminan hacia una etapa de crecimiento significativo, obteniendo ingresos de casi $300 millones para 2024.
Cómo funciona la medición 3D
La medición 3D es un proceso donde se requiere el conocimiento y las habilidades de un metrólogo experimentado. En este proceso, se obtienen datos de cualquier objeto físico, se puede medir su altura, ancho, profundidad, diámetro y circunferencia, según el objeto. Asimismo, un objeto también tiene una variedad de medidas independientemente de la forma y la complejidad del objeto, como: bordes no lineales, sin formas o ángulos.
Estos datos se utilizan para construir y analizar modelos 3D digitales con nubes de puntos de alta densidad o mallas triangulares. Después se utiliza 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.
Los modelos 3D generados, luego se pueden utilizar 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.
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 y las herramientas y los tiempos producción.
Existen diferentes maneras en que se puede aprovechar la medición 3D para disminuir diferentes problemas en todo el proceso de desarrollo del producto. Por ejemplo, en ocasiones, 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.
Otra forma de aprovechar esta tecnología es para inspecciones 3D que mejoran la calidad de un prototipo y por la tanto el producto final. Por ejemplo, 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.
Por lo tanto, los equipos de inspección de las empresas pueden realizar análisis de la raíz de la causa con mayor rapidez e identificar problemas de calidad antes de que afecten a las series de producción y todas las piezas salgan con errores.
Medición 3D en KTM
KTM AG es una empresa que diseña, desarrolla y fabrica motocicletas deportivas todoterreno y de calle de alto rendimiento. Esta empresa tiene una misión ininterrumpida para desarrollar, evolucionar y mejorar su gama de productos. El equipo de diseño y desarrollo de productos de KTM Motorsport ha implementado escáneres 3D rápidos, versátiles y portátiles que puedan usarse para escanear todo en cualquier lugar.
Diseñar motocicletas deportivas para carreras requiere de gran consideración al detalle, los diseñadores e ingenieros deben asegurarse de que se cumpla con todos los estándares. Para hacerlo, deben escanear los componentes, ponerlos en datos STL y compararlos con el archivo CAD. La calidad del escaneo debe ser impecable para poder observar los detalles más finos y las diferencias deben encontrase rápidamente.
Los diseñadores e ingenieros de KTM pueden escanear todas las piezas con escáneres 3D independientemente de su tamaño, forma y acabado superficial de forma rápida y precisa y sin preparación de la superficie, en cualquier lugar donde se encuentren las piezas, ya sea en el taller, en la pista de carrearas o en el área de control de calidad.
Otro beneficio que encontró KTM en la medición 3D fue la reducción del tiempo durante el proceso de diseño, ya que para obtener piezas óptimas, los ingenieros anteriormente tenían que poner las piezas a prueba en un túnel de viento o en la pista de carreras, después hacer ajustes y volver a probarlas en la pista. Por lo que la medición 3D les permite medir una gran cantidad de datos sin programación ni preparación en la superficie completa y así obtener piezas con mejor calidad y el ahorro de tiempo.
Las tecnologías de medición 3D han llegado para mejorar los procesos de control de calidad y el desarrollo de productos de los fabricantes, así como aumentar la calidad y confiabilidad del rendimiento de los productos y reducir los tiempos de producción. En la Cuarta Revolución Industrial las herramientas de medición 3D son invaluables para las empresas que buscan transformarse y encaminarse hacia la transformación digital.
Si tu organización ya cuenta con un proyecto de transformación digital y deseas conocer más sobre las soluciones que tenemos para formar parte de la Cuarta Revolución Industrial, contáctanos y recibe asesoría por parte de uno de nuestros expertos.
