La macchina giusta, al momento giusto

Per quanto eterogenei, gli operatori nei settori chiave - aerospaziale, automobilistico, medicale o elettronica di consumo - condividono la necessità di mantenere costi di produzione ridotti al minimo e accelerare i tempi di manifattura, per conseguire gli obiettivi del time-to-market. Ovviamente, in questa strategia, ogni azienda si concentrerà in primo luogo sui tipi di tecnologie implementate, in modo da garantire la massima efficienza nell’intera linea di produzione. E naturalmente l’interrelazione fra la necessità di un alto livello di efficienza complessiva e l’esigenza di ridurre costi e tempi e di accelerare la commercializzazione dei prodotti si spinge oltre l’ambito della semplice produzione e, in definitiva, dipende dal flusso di lavoro end-to-end, ovvero dalla progettazione alla consegna. In questa prospettiva, un aspetto cruciale, che si diversifica in base al livello di innovazione tecnologica della singola azienda, è l’assicurazione della qualità e, al suo interno, l’ispezione dei componenti industriali.

In ogni caso, che si tratti di assicurare la qualità nel processo o di ispezionare i componenti in ingresso e in uscita sul piano di produzione, nel laboratorio di metrologia o nell’ambiente di ingegnerizzazione, le aziende sono alla ricerca costante di metodi adeguati per velocizzare il ciclo di sviluppo, allo scopo di migliorare il time-to-market. Negli ultimi anni si è assistito a un’evoluzione sempre più accentuata verso la scansione e la misurazione in 3D nel settore dell’ispezione dei componenti e comunque, analogamente a qualsiasi altra tecnologia, gli attributi e le capacità in termini di prestazioni delle diverse opzioni disponibili per tale applicazione variano notevolmente.

Velocità e semplicità senza compromessi in fatto di precisione

In genere, la soluzione ottimale risiede in un sistema non soltanto in grado di soddisfare i requisiti funzionali effettivi previsti, ma anche di fornire le informazioni essenziali in modo accurato, incredibilmente veloce e mediante un processo il più possibile intuitivo. Purtroppo non tutte le soluzioni sul mercato rispondono al secondo tipo di esigenze e questo invariabilmente ne compromette la capacità di assicurare la riduzione di tempi e costi auspicata.

Per esempio, le tradizionali macchine CMM di misura a coordinate, oggi molto diffuse, benché estremamente precise, sono sempre state molto lente e difficili da programmare. Oggi in questo scenario, grazie a recenti progressi tecnologici, si è affacciata una novità positiva, che apre una nuova epoca nella scansione e nelle ispezioni in 3D. È finalmente diventato possibile superare la sfida della velocità e della precisione simultaneamente.

Di conseguenza vale la pena impegnarsi a fondo per valutare i sistemi più moderni e assicurarsi che non soltanto siano in grado di soddisfare le esigenze attuali, ma anche quelle del futuro, in modo da garantire una copertura completa di qualsiasi requisito del settore.

Per quanto riguarda Laser Design, in fatto di requisiti di scansione e/o ispezione dei clienti vengono gestite alcune delle applicazioni di produzione di modelli in 3D più complesse al mondo. Per essere sicuri di mantenersi all’altezza di queste aspettative, di recente è stata presentata una soluzione che si distingue per l’alto livello di precisione nella scansione e nella misurazione di componenti di solito estremamente complessi.

Semplice come un forno a microonde

Lanciato all’inizio del 2107 da CyberOprtics, CyberGage360 di ultima generazione è un sistema di scansione e ispezione in 3D di grado metrologico automatizzato e monopulsante, che risulta semplice da utilizzare come un forno a microonde. Poiché non richiede una complessa programmazione, non è esagerato sostenere che chiunque può apprenderne l’uso solamente in un’ora.

Con un unico pulsante, CyberGage360 effettua una scansione in 3D a 360° di estrema precisione su componenti complessi, con un’accuratezza nell’ordine di 7 micron, mentre genera automaticamente un report completo sull’ispezione in 3D in appena 3-5 minuti. Durante il processo, il sistema raccoglie da 10 a 20 milioni di punti dati (coordinate X, Y, Z) che consentono di eseguire un’ispezione di grande complessità con un’operazione sostanzialmente semplice.

Una volta generato, il report fornisce dati di confronto al modello CAD, insieme a informazioni complete sulle dimensioni geometriche e le misure di tolleranza, essenziali per l’analisi dei componenti prima della produzione. La possibilità di avere a portata di mano informazioni critiche del genere è una novità assoluta per il settore, soprattutto se si considera che, a volte, possono occorrere da tre a cinque ore per le ispezioni in 3D dei sistemi CMM.

Per i produttori che operano nelle aree chiave dell’industria citate, la capacità di accedere a dati fondamentali in pochi minuti è un vantaggio prezioso, in quanto consente di applicare qualsiasi modifica di design molto più rapidamente. Ciò, a sua volta, contribuisce a velocizzare il time-to-market dei prodotti, che alla fine è l’obiettivo che conta.

CyberGage 360 riesce a ottenere questi risultati grazie all’ esclusiva tecnologia di scansione con proiezione in 3D MRS (Soppressione dei Riflessi Multipli), che in sostanza permette agli utenti di acquisire dati ad alta densità in modo estremamente rapido e preciso. In sintesi, la tecnologia hardware e software MRS gestisce la riflessione di colori delle superfici e i vari problemi che causano interferenze, normalmente associati alle tecnologie di scansione e ispezione in 3D senza contatto. Sopprimendo le distorsioni nelle caratteristiche superficiali dei componenti da ispezionare, si è in grado di fornire dati di scansione in 3D molto più precisi.

Cambiare la modalità di ispezione

Un altro aspetto che distingue CyberGage360 è il design privo di meccanismi in evidenza. Non è necessario che l’utente fissi in posizione il componente o lo ruoti durante la scansione per acquisire la geometria dei lati superiore e inferiore. CyberGage360 esegue la scansione in un unico passaggio, dall’alto in basso. Il dispositivo ruota il componente da acquisire da varie angolazioni, raccogliendo tutti i dati con la massima precisione meccanica e riportandoli in un singolo sistema di coordinate. Ciò garantisce la scansione in 3D più accurata e ripetibile per i componenti lavorati al tornio, pressofusi o stampati a iniezione in plastica e per la produzione di una varietà di altri elementi dalle forme complesse. È sufficiente che l’operatore posizioni il componente su una lastra di vetro, che elimina il problema di come sostenerlo durante la scansione ed evita il fastidio di doverlo riorientare e ripetere l'acquisizione per ottenere dati completi.

Si tratta di un sistema totalmente diverso dalle consuete soluzioni CMM, dove accade spesso di perdere mezza giornata soltanto per comprendere come sostenere il componente. Inoltre, i dispositivi tradizionali richiedono investimenti in calibri o strutture la cui produzione e manutenzione si dimostrano costose in termini di tempo e denaro.

Ancora una volta, si torna al problema dei tempi e dei costi. In effetti, ridurre o eliminare tempi e costi superflui nel processo di progettazione e produzione è cruciale per qualsiasi azienda. E certamente uno scopo comune e prioritario dell’assicurazione della qualità per conseguire questi obiettivi generali è mantenere un controllo rigoroso sui componenti per garantire la conformità ai criteri qualitativi. In questo modo è possibile ridurre al minimo i costi dei materiali, limitando al massimo gli sprechi. Nel frattempo, si rispettano i tempi di produzione, con il vantaggio di realizzare i prodotti secondo la pianificazione e soddisfare gli obiettivi del time-to-market.

In conclusione, dal punto di vista di Laser Design, tutto ruota intorno a un unico obiettivo fondamentale: l’esecuzione di scansioni e misurazioni estremamente precise, tramite il processo più semplice possibile. In questo modo è effettivamente possibile ridurre il costo della qualità.