Da Voltaire, a Confucio, a Shakespeare: nel corso della storia luminari e leader di ogni genere hanno rimuginato su un tema ricorrente: il valore della sufficienza.
O, altresì detto, non lasciare che la perfezione sia nemica del bene. Oggi è un concetto adattato per una serie di applicazioni e attività orientate ai processi. In finanza, è l'idea che aspettare l'occasione ideale per investire X somme potrebbe costare a detto investitore più soldi nel tempo, poiché il tasso di rendimento richiesto deve aumentare drasticamente per compensare il ritardo negli investimenti.
Per il settore della misurazione di precisione, la sufficienza ha un valore. Non in termini di attrezzatura utilizzata (non è mai saggio acquistare un prodotto scadente) ma in termini di precisione richiesta per portare a termine il lavoro in modo tempestivo. Troppo spesso nella metrologia 3D questo semplice precetto viene trascurato; i produttori, in effetti, apportano troppa precisione e dedicano troppo tempo a un compito che avrebbe potuto essere realizzato con una precisione inferiore, ma pienamente accettabile, in tempi più rapidi.
Focus a fuoco: più che il beniamino nella costruzione
In un panorama economico sempre più competitivo, il concetto di sufficienza è un concetto che si sta rapidamente affermando, in quanto i produttori, dalla cantieristica navale al settore automobilistico, fino all'assemblaggio generale di grandi parti per molti settori, cercano di risparmiare tempo, ridurre i costi, migliorare la sicurezza e aumentare la produttività. Per molti, è giunto il momento di ripensare a cosa significhi davvero "lo strumento giusto per il lavoro giusto".
Sebbene non sia commercializzato così pesantemente per questo specifico pubblico di riferimento, il FARO® Focus Premium Laser Scanner, noto ampiamente per le sue applicazioni di architettura, ingegneria e costruzione, è anche una soluzione pienamente valida per una varietà di attività di misurazione 3D. Nello specifico questo si divide in tre sottocategorie:
- Progettazione e ingegneria del prodotto migliorate: quando un prodotto non dispone di dati CAD, Focus Premium può scansionare una parte di grandi dimensioni o l'intero assieme con velocità, dettagli e precisione eccellenti per creare un modello 3D, ideale per scopi di ingegneria inversa. Ciò consente inoltre agli utenti di prendere il modello 3D e confrontarlo con i dati di riferimento, notando quando si verificano deviazioni, utile per i controlli di sgombero come nel tunnel ferroviario o se una gru edile ha una larghezza legale stradale.
- Produzione, fabbricazione e assemblaggio più efficienti: scansiona componenti complessi di macchine, utilizza i dati CAD 3D e il controllo dimensionale risultanti per un assemblaggio fuori sede preciso, se necessario, o semplicemente utilizza i dati per la documentazione di produzione.
- Controllo qualità e ispezione delle parti migliorati: esegui un'ispezione dimensionale precisa di componenti grandi e complessi come scocche, turbine ed eliche di navi attraverso un confronto CAD standard che normalmente esegui con altri dispositivi di metrologia 3D come tracker laser o ScanArms. È molto utile per i veicoli di grandi dimensioni, i macchinari pesanti industriali e l'assemblaggio di macchinari. Pensa, ad esempio, a parti di camion e rimorchi, serbatoi e gru.
- Controllo dell'assemblaggio: utilizza i dati 3D per controllare un assemblaggio di grandi parti, per capire se tutti i componenti sono presenti, nella giusta posizione e orientamento. Focus Premium consente il passaggio da un puro controllo visivo basato sull'uomo a un'analisi tracciabile basata sui dati.
La chiave di ciascuna di queste applicazioni è la velocità e la precisione sopra menzionate. Gli scanner laser 3D come Focus Premium funzionano alla soglia in cui la maggior parte delle macchine di misura a coordinate portatili (PCMM) raggiunge il limite di scansione di pezzi di grandi dimensioni. Sebbene possano superare un Focus Premium in termini di precisione, sono più ingombranti da riposizionare e i pezzi più grandi richiederanno molti spostamenti.
Questa sfida della velocità è affrontata anche con prodotti come il FARO Laser Tracker, ideale per controllare le geometrie principali con maggiore precisione, ma meno adatto per attività che richiedono un'ispezione con minore granularità. Ad esempio, un cliente che costruisce attrezzature logistiche pesanti deve ispezionare la scocca prima dell'assemblaggio finale. Con un tracker un'attività come questa potrebbe richiedere più di cinque ore per essere completata. Utilizzando un Focus Premium in modalità manuale, la stessa attività può essere completata in appena 20 minuti per l'intero flusso di lavoro, con una riduzione di oltre il 90%.
In un altro esempio, consideriamo un produttore di attrezzature militari pesanti che deve eseguire un controllo finale per determinare che tutte le parti siano installate e nella giusta posizione. Con FARO Focus in modalità manuale (supponendo quattro Focus Scanner e otto posizioni di scansione) possono ridurre questo processo da un giorno intero (otto ore) a 20 minuti. Anche in questo caso, stiamo parlando di un risparmio di tempo superiore al 95%.
Naturalmente, in modalità automatizzata, il processo può essere ancora più veloce. In questo scenario, tutto ciò che l'utente deve fare è fissare una serie di scanner attorno alla parte grande in questione ed eseguire le scansioni automaticamente e in parallelo con il clic di un pulsante.
Acquisizione automatizzata dei dati: un successo automatico
Sotto il cofano è dove avviene la "magia". Questo perché per i clienti che producono prodotti su larga scala, la combinazione del Focus Laser Scanner e del FARO® BuildIT Metrology Software, la piattaforma software di metrologia 3D di FARO per applicazioni di allineamento, costruzione e ispezione, è la soluzione di scansione 3D che consente una velocità senza precedenti di acquisizione e analisi dei dati completamente automatizzate con una precisione più che accettabile per la maggior parte delle applicazioni di ispezione.
L'acquisizione automatica è la capacità di effettuare più scansioni simultanee di una parte o di un gruppo di grandi dimensioni. Il modo in cui funziona è semplice.
Innanzitutto, diversi scanner Focus Laser vengono fissati attorno alla parte da scansionare (sulla parete o sul soffitto). Successivamente, uno script in BuildIT, fornito con l'installazione del sistema, attiva tutti gli scanner Focus in parallelo utilizzando un dispositivo adattatore di automazione proprietario e trasferisce le scansioni tramite Ethernet a una postazione di lavoro.
Quindi, inizia la registrazione delle nuvole di punti e le nuvole di punti non utilizzate vengono eliminate utilizzando una casella di ritaglio (ricordiamoci che un Focus Laser Scanner genera una nuvola di punti a 360° in cui gran parte di quei dati è eccessiva per un'attività incentrata sulla metrologia). I target a sfera (tramite l'accessorio Traceable 3D proprietario di FARO) aiutano a ottenere una maggiore precisione. La nuvola di punti ripulita può quindi essere confrontata con il file CAD in cui viene generato un report finale. Tutto questo flusso di lavoro viene completato automaticamente e non solo fa risparmiare tempo, ma non richiede nemmeno l'intervento di un esperto. Né richiede tutte le stesse misure di sicurezza richieste per i sistemi automatizzati che coinvolgono robot industriali.
Per essere sicuri, sono possibili anche flussi di lavoro manuali.
La differenza più grande è che invece di scansioni multiple simultanee, l'operatore riposiziona un singolo Focus Scanner più volte. Le scansioni vengono trasferite manualmente su un PC e caricate nel software FARO Scene o BuildIT Metrology. Le singole scansioni vengono registrate in una nuvola di punti (ancora una volta utilizzando target a sfera per aumentare l'accuratezza) e, come per l'approccio automatizzato, i punti inutilizzati vengono eliminati utilizzando una casella di ritaglio. Se BuildIT non viene utilizzato, la nuvola di punti viene quindi importata in un software di metrologia (CAM2, Polyworks, ecc.) dove viene eseguita l'analisi richiesta e generato un report. Ma come evidenziato da quanto sopra, anche in questo scenario, il risparmio di tempo è notevole.
Via il vecchio, spazio al nuovo
Automatico o manuale, entrambi gli approcci migliorano radicalmente i vecchi metodi di misurazione di precisione. Nei flussi di lavoro tradizionali, i produttori effettuano un'ispezione visiva per verificare l'assenza, la presenza, il posizionamento e l'orientamento dei componenti, un esercizio che richiede molto tempo ed è soggetto a errori. Focus Premium per applicazioni 3DM elimina gran parte di questo collo di bottiglia orientato al processo. Invece, i clienti ricevono report di assenza, presenza, posizionamento e orientamento e persino report di deviazione dimensionale dalla nuvola di punti caricata nel programma software di metrologia. Il risultato è la stessa precisione con maggiore velocità, ma aggirando il livello di precisione che spesso è superiore a quello richiesto per la maggior parte delle attività di ispezione di pezzi di grandi dimensioni.
La conclusione:
Le apparecchiature di misurazione 3D come Focus Premium, Quantum Max ScanArm e Vantage Laser Tracker e le relative soluzioni software e accessorie come BuildIt Metrology, FARO CAM2 Software e Traceable 3D Targets, sono gli equivalenti odierni della cintura portautensili per costruttori, fabbri e saldatori. È raro che uno strumento sia l'unico in grado di portare a termine il lavoro. Spesso, in ogni fase del processo di produzione, assemblaggio, ispezione e/o ingegneria inversa sono necessari diversi strumenti.
Pertanto, in molti casi un laser tracker e uno scanner laser saranno le soluzioni complementari ideali per completare un progetto.
Quando si parla di metrologia 3D, il concetto di sufficienza potrebbe sembrare inizialmente stridente. Ma quando si scende un po' più in profondità, dai millimetri ai micron, è chiaro che misurazioni troppo precise e lunghe possono essere altrettanto dannose di quelle imprecise e inaccurate.
Trovare il giusto equilibrio tra velocità e precisione è il punto su cui si concentra attualmente la conversazione. E FARO Focus Premium, con flussi di lavoro automatizzati o manuali, è il compromesso ideale tra questi due estremi.
Per saperne di più su come Focus Premium può migliorare i processi di produzione, non esitare a contattarci cliccando sul link sottostante.