Внедряем 3D‑оборудование в производство и бизнес с 2010 года

3D-сканирование ускорило контроль автомобильных пресс-форм: один день вместо недели

Константин Иннокентьев

Инженер 3D‑сканирования, эксперт по метрологии

Ruixin Automotive — ведущий китайский производитель высокоточных штамповочных форм для автомобильных кузовных панелей. В числе клиентов — Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Volvo, Hongqi и Kia. Компания заменила устаревшие методы инспекции деталей сканированием, чтобы соответствовать требованиям высококонкурентного рынка.

Ruixin Automotive — ведущий китайский производитель высокоточных штамповочных форм для автомобильных кузовных панелей. В числе клиентов — Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Volvo, Hongqi и Kia. Компания заменила устаревшие методы инспекции деталей сканированием, чтобы соответствовать требованиям высококонкурентного рынка.

С какими ограничениями сталкивалась компания?

  • Каждая полная проверка занимала от нескольких часов до недели.

  • Традиционные методы измерения обеспечивали точность измерений лишь в заданных точках. На поверхностях со сложной геометрий и поверхностях класса А систематически присутствовали слепые зоны. При этом допуски на критически важные контуры должны составлять ±0,02 мм.

С какими ограничениями сталкивалась компания?

  • Каждая полная проверка занимала от нескольких часов до недели.

  • Традиционные методы измерения обеспечивали точность измерений лишь в заданных точках. На поверхностях со сложной геометрий и поверхностях класса А систематически присутствовали слепые зоны. При этом допуски на критически важные контуры должны составлять ±0,02 мм.

  • Из-за отсутствия исчерпывающих количественных данных решения о корректировке зависели от мнения инженеров. Одна и та же проблема могла быть по-разному интерпретирована разными людьми.

  • Многократные итерации тестирования приводили к значительному расходу материалов и рабочей силы. Каждый лишний цикл увеличивал прямые затраты и задерживал поставку детали заказчику.

  • Из-за отсутствия исчерпывающих количественных данных решения о корректировке зависели от мнения инженеров. Одна и та же проблема могла быть по-разному интерпретирована разными людьми.

  • Многократные итерации тестирования приводили к значительному расходу материалов и рабочей силы. Каждый лишний цикл увеличивал прямые затраты и задерживал поставку детали заказчику.

Решение

Компания Ruixin интегрировала в производственный процесс SIMSCAN-S Gen2. Это портативный 3D-сканер размером с ладонь и весом 560 г. Устройство выполняет до 8 100 000 измерений в секунду.

Для контроля качества форм особенно полезными оказались две возможности сканера:

  • сферичность 0,025 мм (максимальное отклонение сканированной сферы от идеальной формы) и плоскостность 0,035 мм (максимальное отклонение сканированной плоскости от идеальной);

  • специальный режим сканирования глубоких отверстий, позволяющий измерять зоны, недоступные для обычных систем сканирования.

Решение

Компания Ruixin интегрировала в производственный процесс SIMSCAN-S Gen2. Это портативный 3D-сканер размером с ладонь и весом 560 г. Устройство выполняет до 8 100 000 измерений в секунду.

Для контроля качества форм особенно полезными оказались две возможности сканера:

  • сферичность 0,025 мм (максимальное отклонение сканированной сферы от идеальной формы) и плоскостность 0,035 мм (максимальное отклонение сканированной плоскости от идеальной);

  • специальный режим сканирования глубоких отверстий, позволяющий измерять зоны, недоступные для обычных систем сканирования.

Сканирование всей поверхности с помощью SIMSCAN-S Gen2

Сканирование всей поверхности с помощью SIMSCAN-S Gen2

Сценарии использования SIMSCAN-S Gen2

Контроль качества

3D-сканер захватывает данные облака точек по всей поверхности и напрямую сравнивает их с исходной CAD-моделью, создавая карту цветовых отклонений, которая точно показывает, где и насколько деталь отклоняется от нормы. Таким образом формируется надежная основа для оценки качества продукции.

Сценарии использования SIMSCAN-S Gen2

Контроль качества

3D-сканер захватывает данные облака точек по всей поверхности и напрямую сравнивает их с исходной CAD-моделью, создавая карту цветовых отклонений, которая точно показывает, где и насколько деталь отклоняется от нормы. Таким образом формируется надежная основа для оценки качества продукции.

Ремонт и доработка

3D-сканер точно определяет местоположение изношенных участков и количественно оценивает степень дефекта. В результате инженеры ремонтируют только нуждающиеся в этом участки, исключая риск вторичных повреждений из-за чрезмерной коррекции.

Обратное проектирование и разработка на заказ

Данные сканирования служат основой для последующих инженерных работ, в том числе для внесения изменений в существующие модели деталей.

Ремонт и доработка

3D-сканер точно определяет местоположение изношенных участков и количественно оценивает степень дефекта. В результате инженеры ремонтируют только нуждающиеся в этом участки, исключая риск вторичных повреждений из-за чрезмерной коррекции.

Обратное проектирование и разработка на заказ

Данные сканирования служат основой для последующих инженерных работ, в том числе для внесения изменений в существующие модели деталей.

Пример из практики

В процессе вытяжки при листовой штамповке металла команда обнаружила едва заметный дефект в виде складок. Проблему было трудно локализовать с помощью обычных методов контроля. Поэтому специалисты применили SIMSCAN-S Gen2.

Сканирование заняло около 10 минут. Результатом стала автоматическая цветовая карта, показывающая точное местоположение и масштаб дефекта. Вооружившись этими данными, инженеры внесли корректировки в геометрию вытяжного шва.

Таким образом, компания сэкономила десятки тысяч юаней.

Пример из практики

В процессе вытяжки при листовой штамповке металла команда обнаружила едва заметный дефект в виде складок. Проблему было трудно локализовать с помощью обычных методов контроля. Поэтому специалисты применили SIMSCAN-S Gen2.

Сканирование заняло около 10 минут. Результатом стала автоматическая цветовая карта, показывающая точное местоположение и масштаб дефекта. Вооружившись этими данными, инженеры внесли корректировки в геометрию вытяжного шва.

Таким образом, компания сэкономила десятки тысяч юаней.

Сравнение ручных методов измерения и сканирования

Ручные методы

  • Время проверки занимает до нескольких дней.
  • Дискретная точечная выборка, слепые зоны.
  • Принятие решений на основе опыта.
  • Ведение записей вручную, ограниченная прослеживаемость данных.

SIMSCAN-S Gen2

  • Примерно 10 минут на инспекцию.
  • Полное облако точек поверхности, без слепых зон.
  • Цветовые карты отклонений. Диагностика на основе данных.
  • Цифровое хранение данных. Полное отслеживание и прозрачность.

Как автоматизировать контроль автокомпонентов и экономить до 70% времени >>

Сравнение ручных методов измерения и сканирования

Ручные методы

  • Время проверки занимает до нескольких дней.
  • Дискретная точечная выборка, слепые зоны.
  • Принятие решений на основе опыта.
  • Ведение записей вручную, ограниченная прослеживаемость данных.

SIMSCAN-S Gen2

  • Примерно 10 минут на инспекцию.
  • Полное облако точек поверхности, без слепых зон.
  • Цветовые карты отклонений. Диагностика на основе данных.
  • Цифровое хранение данных. Полное отслеживание и прозрачность.

Как автоматизировать контроль автокомпонентов и экономить до 70% времени >>

Перспективы

Цяо, вице-президент Ruixin Automotive:

Технология 3D-сканирования перестала быть просто желательным дополнением. Она становится основополагающей инфраструктурой для цифровой трансформации в высокотехнологичном производстве и ключевым компонентом построения завода-цифрового двойника.

Компании Ruixin Automotive и SCANOLOGY изучают возможность интеграции 3D-сканирования в автоматизированные производственные линии с целью обеспечения 100% контроля качества на критически важных этапах.

Перспективы

Цяо, вице-президент Ruixin Automotive:

Технология 3D-сканирования перестала быть просто желательным дополнением. Она становится основополагающей инфраструктурой для цифровой трансформации в высокотехнологичном производстве и ключевым компонентом построения завода-цифрового двойника.

Компании Ruixin Automotive и SCANOLOGY изучают возможность интеграции 3D-сканирования в автоматизированные производственные линии с целью обеспечения 100% контроля качества на критически важных этапах.