Quando si gareggia a oltre 320 km/h, sfrecciando davanti agli avversari, l'accuratezza e la precisione sono due elementi essenziali di cui un pilota automobilistico competitivo non può fare a meno. Per ottenere le massime prestazioni, il veicolo deve essere al massimo della forma: tutti i cilindri devono funzionare, il tubo del carburante deve erogare, e ogni minimo dettaglio, fino ai supporti dei dadi, alla scatola della radio e ai condotti per le terminazioni dei tubi/gli accoppiatori dei tubi, devono essere perfetti.
Il mancato raggiungimento di questi parametri di riferimento della tecnologia automobilistica non è solo un piccolo inconveniente. Potrebbe significare un disastro, un infortunio o peggio. Più prosaicamente, potrebbero essere anche i millisecondi a fare la differenza tra una vittoria o una sconfitta in una gara. Ecco perché il controllo di qualità è così fondamentale quando si tratta di sport motoristici professionali e perché FARO, leader globale nelle soluzioni di realtà digitale, può contribuire a consentire quella che potrebbe essere definita una rivoluzione del controllo qualità.
Di recente, FARO ha parlato con Kevin Kidd, direttore del software e dell'analisi di RFK Racing. RFK è un'organizzazione americana di stock car professionale affiliata alla NASCAR, per discutere dell'importanza fondamentale del controllo di qualità negli sport automobilistici competitivi. E per estensione, il suo impatto sul più ampio settore della tecnologia automobilistica.
Che cosa si intende per "controllo qualità"?
Al livello più elementare, il controllo di qualità, come suggerisce il termine, consiste nel garantire la qualità delle parti prodotte, e che quando più parti funzionano insieme, il risultato rientri in tolleranze accettabili. Per raggiungere questo obiettivo, vengono impiegati diversi strumenti di metrologia 3D: macchine di misura a coordinate (CMM), macchine di misura a coordinate portatili (con o senza tastatura), sistemi di scansione laser, dispositivi di misurazione ottica o altre apparecchiature avanzate.
Che cos'è il controllo qualità per le applicazioni tecnologiche automobilistiche?
Nel mondo delle corse agonistiche, il controllo qualità svolge due funzioni chiave. Quello di progettazione e ingegneria, test e validazione.
- Prestazioni
- Durabilità
- Sicurezza in condizioni estreme:
- In pista
- Tunnel del vento
- Dinamometro; per motori, telai, strade rotabili (simulazione delle condizioni di guida permettendo alle ruote di ruotare sui rulli)
- Basato sulla simulazione
Progettazione e ingegneria
La fase di pianificazione/progetto inizia con la creazione di uno schema di progettazione assistita da computer o di un modello CAD. Ciò può essere ottenuto disegnando digitalmente una prima bozza di un veicolo concettuale, oppure è possibile creare un modello CAD scansionando o sondando una parte fisica potenziata con sofisticati programmi software che elaborano i dati. Una volta creata una parte nuova o migliorata in base al modello, è possibile scansionarla nuovamente per garantire che sia allineata al progetto previsto o, una volta testata, ulteriormente migliorata.
"Avere accesso a strumenti e software di qualità a livello mondiale per costruire auto di altissimo livello in questo sport e per aumentare l'efficienza all'interno dell'organizzazione è fondamentale", ha detto Kidd in riferimento alla partnership annunciata di recente tra FARO e RFK Racing, che comprende un nuovo FARO Tech Center e l'adesione alla 'Tek Alliance' dell'azienda. "La nostra partnership è perfetta per consentire alla nostra azienda di eccellere come prima squadra 'Tech' di questo sport e il controllo della qualità è essenziale per questo successo continuo".
Test e convalida
Questo processo di test e convalida viene eseguito durante l'assemblaggio del veicolo e successivamente, in scenari di guida reali. I team di corse come RFK analizzano componenti e sistemi per valutare l'aerodinamica, la maneggevolezza, le prestazioni del gruppo propulsore e la dinamica complessiva del veicolo.
Il test include:
La tecnologia FARO: una decisione primeggiante
Quando si tratta di hardware, la tecnologia automobilistica di FARO Technology supera la concorrenza. Questo perché l'azienda offre un'ampia gamma di strumenti di ispezione per il controllo della qualità, progettati per misurare in modo ottimale ogni componente automobilistico di dimensioni diverse, dalle parti piccole come i pistoni e le teste dei cilindri, alle parti grandi come le carrozzerie complete dei veicoli e i telai.
Massima flessibilità, portata estesa
Il Quantum S Max FaroArm e i suoi tre LLP sostituibili a caldo sono progettati per soddisfare qualsiasi esigenza di misurazione. Grazie alla massima flessibilità, alla portata del braccio estesa e all'effettore riprogettato con supporti doppi per sonde di scansione cinematiche, il valore e la produttività sono massimizzati di oltre il 30%.
Ciò consentirà a RFK di eseguire ispezioni di precisione e generare scansioni 3D per singole parti e carrozzerie di veicoli completamente assemblate.
Controllo qualità per pezzi di grandi dimensioni
Il laser tracker Vantage E6 Max verrà utilizzato per il controllo generale della qualità di parti più grandi, tra cui telaio, pannelli della carrozzeria di grandi dimensioni e componenti del pavimento, e sarà lo strumento principale utilizzato nella configurazione del veicolo prima degli eventi.
Strumenti come questo rendono la misurazione in loco della tecnologia automobilistica veloce ed efficiente, riducendo i tempi del ciclo di ispezione fino al 75%. I laser tracker misurano le coordinate 3D tracciando un obiettivo che l'operatore sposta da un punto all'altro dell'oggetto da misurare. In pochi secondi, queste misurazioni possono essere confrontate con i dati CAD nominali per consentire ai team di apportare modifiche informate o procedere con sicurezza.
L'abbinamento delle funzionalità tecnologiche automobilistiche dei due hardware consente inoltre al team RFK di utilizzare più Quantum Max FaroArms per le ispezioni di qualità in tempi record, se necessario.
Software più rapido
Grazie alla sua capacità di automatizzare le attività, analizzare grandi quantità di dati e consentire la comunicazione tra altri programmi e operatori umani, il software consente alle aziende e agli individui di raggiungere livelli più elevati di efficienza e produttività. Ciò è particolarmente vero quando i pacchetti hardware sono abbinati a offerte software specifiche. Dal punto di vista della tecnologia automobilistica, il CAM2 Software e il RevEng di FARO sono ottimi esempi di questa sinergia hardware-software.
Cosa può fare CAM2 per te
Da non tralasciare, il FARO CAM2 Software funge da spina dorsale per questi prodotti.
Adatto per gestire le routine di ispezione ripetuta, con analisi in tempo reale delle tendenze e del controllo statistico del processo (SPC), CAM2 è progettato per l'uso con qualsiasi macchina di misura a coordinate portatile (CMM) FARO, consentendo agli operatori di acquisire misurazioni accurate.
Su di giri
Infine, la capacità di RevEng Software di trasferire le scansioni 3D in modelli CAD in tempi record consentirà a RFK di decodificare rapidamente le parti necessarie.
"In qualità di direttore del software e dell'analisi, la mia missione è sfruttare la mia esperienza e passione per i veicoli, la tecnologia automobilistica e la dinamica dei veicoli per creare soluzioni innovative e competitive che migliorino la velocità, la sicurezza e la sostenibilità delle nostre operazioni di corsa", ha affermato Kidd. "Quantum Max, in combinazione con CAM2 e RevEng, aiuta a raggiungere questo obiettivo. A questo punto non riesco proprio a immaginare di lavorare senza questi potenti strumenti software."
Soluzioni rapide per un settore in rapida evoluzione
La massima applicabilità del controllo qualità non è tanto la singola auto da corsa, ma piuttosto un settore della tecnologia automobilistica in rapida evoluzione, che soprattutto mette le persone al di sopra delle parti.
Ma per farlo, le parti devono essere perfette.
Tutto risale a quella che la NASCAR chiama "Next Gen Car" o "Gen-7". L'obiettivo è modernizzare il design delle auto da corsa, migliorare la competizione in pista, ridurre i costi per i team e aumentare la rilevanza per i produttori e i fan. Naturalmente, ciò ha portato a un ambiente più avanzato e competitivo in tutto il settore delle corse.
Ora più che mai, ogni parte deve essere ispezionata con un livello di accuratezza e precisione più elevato. È questa comprensione granulare dei componenti che porterà a migliorare le prestazioni e a rispettare rigorosamente le normative NASCAR. Per un'azienda come RFK, alimenterà anche altri processi critici come la simulazione di veicoli multi scocca, la cronologia del PLM e l'ottimizzazione degli assemblaggi di veicoli completati per pista.
"Nell'era della NASCAR, il livello dei dettagli in ogni aspetto fa la differenza nella capacità del nostro team di competere e vincere gare e campionati", ha aggiunto Kidd. "Senza un controllo di qualità che garantisca la sicurezza dei veicoli e le loro prestazioni di alto livello, non esisterebbero le corse professionali e non ci sarebbe la NASCAR."
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