Desde Voltaire a Confucio y Shakespeare, a lo largo de la historia, luminarias y líderes de todo tipo han reflexionado sobre un tema recurrente: el valor de que lo suficientemente bueno sea lo suficientemente bueno.
O, si lo prefiere, no dejar que la perfección sea enemiga del bien. Hoy en día es un concepto adaptado para una gran cantidad de aplicaciones y tareas orientadas a procesos. En finanzas, es la idea de que esperar la oportunidad ideal para invertir X sumas podría costarle a dicho inversionista más dinero con el tiempo, ya que la tasa de rendimiento requerida debe aumentar bruscamente para compensar la inversión retrasada.
Para el negocio de la medición de precisión, “lo suficientemente bueno es lo suficientemente bueno” también tiene valor. No en términos del equipo utilizado (nunca es aconsejable comprar un producto de mala calidad), sino en términos de la precisión requerida para realizar el trabajo de manera oportuna. Con demasiada frecuencia en la metrología 3D se pasa por alto este simple precepto; los fabricantes, en efecto, aportan demasiada precisión y dedican demasiado tiempo a una tarea que podría haberse logrado con una precisión menor, pero totalmente aceptable, en un tiempo más rápido.
Enfoque ‘en foco:’ más que el favorito en la construcción
En un panorama económico cada vez más competitivo, “lo suficientemente bueno es lo suficientemente bueno” es un concepto que está ganando terreno rápidamente a medida que los fabricantes, desde la construcción naval y automoción, hasta el ensamblaje general de piezas grandes para muchas industrias, buscan ahorrar tiempo, reducir costos, mejorar la seguridad y aumentar el rendimiento. Para muchos, ha llegado el momento de repensar lo que realmente significa “la herramienta adecuada para el trabajo correcto”.
Si bien no se comercializa tanto para este público objetivo específico, el FARO® Focus Premium Laser Scanner, conocido ampliamente por sus aplicaciones de arquitectura, ingeniería y construcción, también es una solución totalmente viable para una variedad de tareas de medición 3D. Es decir, esto se divide en tres subcategorías:
- Mejora en la ingeniería y el diseño de productos: cuando un producto carece de datos CAD, el Focus Premium puede escanear una gran parte o todo el montaje con excelente velocidad, detalle y precisión para crear un modelo 3D, ideal para fines de ingeniería inversa. Esto también permite a los usuarios tomar el modelo 3D y compararlo con los datos de referencia, señalando cuándo se producen desviaciones, útil para comprobaciones de espacio libre como en un túnel de tren o si una grúa de construcción tiene un ancho legal de calle.
- Producción, fabricación y montaje más eficientes: escanee componentes complejos de la máquina, use los datos CAD 3D resultantes y el control dimensional para un montaje fuera del sitio de ajuste preciso según sea necesario, o simplemente use los datos para la documentación de fabricación.
- Mejora del control de calidad y la inspección de piezas: realice una inspección dimensional precisa de componentes grandes y complejos, como carrocerías, turbinas y hélices de barcos, a través de una comparación CAD estándar que está acostumbrado a realizar con otros dispositivos de metrología 3D, como Laser Trackers o ScanArms. Esto es muy útil para vehículos grandes, maquinaria pesada industrial y montaje de maquinaria. Piense en piezas de camiones y remolques, tanques y grúas, por ejemplo.
- Comprobación de ensamblaje: utilice los datos 3D para verificar un montaje de piezas grandes para comprender si todos los componentes están presentes, en la posición y orientación correctas. El Focus Premium permite el cambio de una verificación visual basada en humanos pura a un análisis rastreable basado en datos.
La clave de cada una de estas aplicaciones es la velocidad y exactitud mencionadas anteriormente. Los escáneres láser 3D como el Focus Premium operan en el umbral donde la mayoría de las máquinas de medición por coordenadas portátiles (pCMM) alcanzan su límite de escaneo de piezas grandes. Si bien pueden superar un Focus Premium en términos de exactitud, son más engorrosas de reposicionar y las piezas más grandes requerirán muchos reposicionamientos.
Este desafío de velocidad a masiva también se enfrenta con productos como FARO Laser Tracker, ideal para verificar geometrías principales con alta exactitud, pero menos adecuado para tareas que requieren una inspección de granularidad más baja. Por ejemplo, un cliente que construye equipos logísticos de servicio pesado debe inspeccionar la carrocería antes del montaje final. Con un rastreador, una tarea como esta puede tardar más de cinco horas en completarse. Con un Focus Premium en modo manual, la misma tarea se puede completar en tan solo 20 minutos para todo el flujo de trabajo, una disminución de más del 90 %.
En otro ejemplo, considere a un fabricante de equipo militar pesado que debe realizar una verificación final para determinar que todas las piezas están instaladas y en el posicionamiento correcto. Con FARO Focus en modo manual (suponiendo cuatro escáneres de enfoque y ocho posicionamientos de escaneo) puede reducir este proceso de un día completo (ocho horas) a 20 minutos. Nuevamente, estamos hablando de un ahorro de tiempo de más del 95 %.
Por supuesto, en el modo automatizado, el proceso puede ser aún más rápido. En ese escenario, todo lo que el usuario debe hacer es fijar un conjunto de escáneres alrededor de la pieza grande en cuestión y realizar los escaneos automáticamente y en paralelo con el clic de un botón.
Captura automatizada de datos: un éxito automático
Debajo del capó es donde ocurre la “magia”. Esto se debe a que para los clientes que fabrican productos a gran escala, la combinación del escáner láser Focus y el FARO® BuildIT Metrology Software, la plataforma de software de metrología 3D de FARO para aplicaciones de alineación, construcción e inspección, es la solución de escaneo 3D que permite una velocidad sin precedentes de captura y análisis de datos totalmente automatizados con una exactitud que es más que aceptable para la mayoría de las aplicaciones de inspección.
La captura automatizada es la capacidad de tomar varios escaneos simultáneos de una pieza o un montaje de gran tamaño. El funcionamiento es sencillo.
En primer lugar, se fijan varios escáneres Focus Laser alrededor de la pieza a escanear (en la pared o en el techo). A continuación, un script en BuildIT, entregado con la instalación del sistema, activa todos los escáneres Focus en paralelo utilizando un dispositivo adaptador de automatización patentado y transfiere los escaneos a través de Ethernet a una estación de trabajo.
A continuación, comienza el registro de nubes de puntos y las nubes de puntos no utilizadas se eliminan mediante un cuadro de recorte (recuerde que un escáner láser Focus genera una nube de puntos de 360ﹾ en la que gran parte de esos datos son excesivos para una tarea centrada en la metrología). Los objetivos de esfera (a través del accesorio Traceable 3D patentado de FARO) ayudan a una mayor precisión. A continuación, la nube de puntos limpia se puede comparar con el archivo CAD donde se genera un informe final. Todo este flujo de trabajo se completa automáticamente y no solo ahorra tiempo, sino que tampoco requiere que un experto lo opere. Tampoco requiere las mismas medidas de seguridad que se requieren para los sistemas automatizados que involucran robots industriales.
Sin duda, también son posibles los flujos de trabajo manuales.
La mayor diferencia es que, en lugar de múltiples escaneos simultáneos, el operador vuelve a colocar un solo escáner Focus varias veces. Los escaneos se transfieren manualmente a una PC y se cargan en el software FARO Scene o BuildIT Metrology Software. Los escaneos individuales se registran en una nube de puntos (de nuevo utilizando objetivos de esfera para aumentar la precisión) y, al igual que con el enfoque automatizado, los puntos no utilizados se eliminan mediante un cuadro de recorte. Si no se utiliza BuildIT, la nube de puntos se importa a un software de metrología (CAM2, Polyworks, etcétera) donde se realiza el análisis requerido y se genera un informe. Pero como se evidencia en lo anterior, incluso en este escenario, el ahorro de tiempo es significativo.
Adiós a lo viejo, bienvenido lo nuevo
Automatizado o manual, cualquiera de los dos enfoques mejora radicalmente los métodos más antiguos de medición de precisión. Bajo los flujos de trabajo tradicionales, los fabricantes realizan una inspección visual para detectar la ausencia, presencia, posicionamiento y orientación de los componentes, un ejercicio lento y propenso a errores. El Focus Premium para aplicaciones 3DM elimina gran parte de este cuello de botella orientado al proceso. En su lugar, los clientes reciben informes de ausencia, presencia, posicionamiento y orientación, e incluso informes de desviaciones dimensionales de la nube de puntos cargada en el programa de software de metrología. El resultado es la misma precisión con mayor velocidad, pero evitando el nivel de precisión que a menudo es más de lo que se requiere para la mayoría de las tareas de inspección de piezas grandes.
¿El resultado final?
Los equipos de medición 3D como Focus Premium, Quantum Max ScanArm y Vantage Laser Tracker y sus soluciones de software y accesorios relacionados como BuildIT Metrology, FARO CAM2 Software y Traceable 3D Targets, son los equivalentes del siglo XXI de la correa de herramientas manual de los constructores y soldadores. Es raro que una herramienta sea la única capaz de realizar el trabajo. A menudo, se requiere una variedad de herramientas en cada paso a lo largo del proceso de fabricación, montaje, inspección y/o ingeniería inversa.
Así, en muchos casos un láser tracker y un escáner láser serán las soluciones complementarias ideales para completar un proyecto.
Cuando se trata de metrología 3D, la expresión “lo suficientemente bueno es lo suficientemente bueno”, puede sonar chocante al principio. Pero cuando profundiza un poco más, de milímetros a micras, está claro que las mediciones demasiado precisas y que consumen mucho tiempo pueden ser tan disruptivas como las mediciones imprecisas e inexactas.
Encontrar el equilibrio adecuado entre velocidad y precisión es donde se centra actualmente la conversación. Y el FARO Focus Premium, con flujos de trabajo automatizados o manuales, es el compromiso ideal entre estos dos extremos.
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