Die Vorteile der 3D-Metrologie für den Herstellungsprozess stehen außer Frage: Sie macht die Metrologie intelligenter als je zuvor.
Mit der richtigen Lösung kann die 3D-Metrologie nicht nur die Präzision und Genauigkeit der Messungen verbessern, sondern auch Nacharbeiten überflüssig machen, Iterationen reduzieren und die Fehlersuche erleichtern, indem sie reichhaltige Daten über fehlerhafte Produkte liefert, ohne dass die Teile physisch auseinandergenommen werden müssen.
Die jüngsten kommerziellen Herausforderungen zwingen die Hersteller jedoch dazu, eine vollständige, kosteneffektive und skalierbare End-to-End 3D-Metrologielösung zu verlangen.
Verständnis der aktuellen geschäftlichen Herausforderungen, die die 3D-Metrologie betreffen
Wie man operativ und profitabel bleibt und gleichzeitig den Test der Zeit besteht, ist eine große geschäftliche Herausforderung, die die meisten Branchen betrifft, so auch die 3D-Metrologie. Einige zusätzliche Herausforderungen werden durch unkontrollierbare externe Ereignisse verursacht, einschließlich :
- Anforderungen an die Kontrolle der gesamten metrologischen Prozesse und der damit verbundenen Kosten
- Erzwungene Reduzierungen der metrologischen Arbeitsbelastung
- Ermäßigungen für das Personal vor Ort
- Die Zunahme von Teil- und Fernarbeit
Diese Herausforderungen erfordern einen schnellen Fortschritt in der 3D-Metrologie, da es nicht ausreicht, die Messgeräte und -software zu verbessern.
Es muss ein Ansatz entwickelt werden, der alle verfügbaren Daten unabhängig von ihrer Art effektiv nutzt und sie dem Produktionspersonal zugänglich macht, unabhängig davon, wann und wo sie verfügbar sind.
Darstellung des idealen End-to-End 3D-Metrologieprozesses
Um die oben genannten Herausforderungen zu meistern, bedarf es eines innovativen, umfassenden, skalierbaren und kosteneffizienten End-to-End 3D-Metrologieprozesses.
Dies würde den Herstellern helfen, :
- Reduzieren Sie die Betriebskosten, indem Sie metrologische Silos und ineffiziente Arbeitsabläufe eliminieren.
- Gewährleistung der Konsistenz der Messergebnisse.
- Erhöhung der Mobilität der Arbeitskräfte durch Erleichterung der Zusammenarbeit zwischen Teams und Fabriken.
- Reduzieren Sie die Kosten für die Ausbildung von Personal und die Lizenzkosten für mehrere Softwareanwendungen.
- Erhöhung der Produktionseffizienz durch Automatisierung bestimmter Funktionen.
Die Skalierbarkeit ist sehr wichtig. Idealerweise sollten Hersteller je nach Bedarf einzelne Komponenten auswählen oder die Anwendung als Ganzes nutzen können.
Die Komponenten eines durchgehenden 3D-Metrologieprozesses
Ein standardisierter End-to-End 3D-Metrologieprozess würde die folgenden vier Schlüsselkomponenten umfassen, die das Personal befolgen muss:
- Vorbereiten: Identifizieren Sie die zu messenden Merkmale, die anwendbaren Inspektionsregeln, die für die Inspektion erforderlichen Werkzeuge und überprüfen Sie, ob die digitale Kette sichergestellt ist, insbesondere für die automatische GD&T-Dekodierung, die im CAD-Modell enthalten ist.
- Programmieren: Erstellen Sie Inspektionsprogramme mit wenigen Mausklicks mit Hilfe fortschrittlicher Simulationslösungen, einschließlich automatischer Vermeidung und Bahnoptimierung, die auf dem Konzept des digitalen Zwillings basieren. Sie werden auch verstehen, wie Sie eine Simulationssoftware verwenden, die die Werkstattumgebung nachbildet und alle Teile einer Maschine abdeckt.
- Ausführen: Schließen Sie das Messgerät an und führen Sie das oben genannte Programm aus, um eine hochpräzise Datenerfassung, Analyse und Berichterstellung zu ermöglichen.
- Verwalten: Nutzung der Leistungsfähigkeit von digitalen Kollaborationslösungen durch die Verbindung mit der bevorzugten statistischen Softwareanwendung für eine verbesserte Analyse und Berichterstattung.
Faktoren, die bei der Suche nach der idealen End-to-End 3D-Metrologielösung berücksichtigt werden sollten
Die richtige End-to-End-Lösung für 3D-Metrologie wird offen und kooperativ sein und bestehende Prozesse nicht unterbrechen, sondern anpassen und verbessern. Folgende Elemente sind zu berücksichtigen
Kann er die Risiken mindern?
Das Fehlen einer Softwarelösung oder die Verwendung mehrerer Softwareanwendungen, die auf unterschiedliche betriebliche Aktivitäten ausgerichtet sind, kann zu erheblichen Risiken führen, wie ungenaue Messungen, falsche Dateninterpretation, Verlust kritischer Daten und Zeitverlust bei der Erstellung manueller Berichte, die den Produktionsprozess beeinträchtigen und verzögern.
Eine geeignete 3D End-to-End-Metrologielösung beseitigt diese Risiken, indem sie das gesamte KMG oder den Roboter mit einer universellen Software programmiert, unabhängig von der Größe, Marke oder Konfiguration der Maschine. Sie wird die Werkstattumgebung mit Hilfe einer virtuellen Darstellung nahtlos nachbilden, um den Mess-Workflow zu simulieren und Kollisionen mit einem digitalen Zwilling zu erkennen.
Sie wird auch fehlerfreie Berichte erstellen, um das Projekt, die Maschinenleistung oder Herstellungsfehler zu analysieren.
Verbessert sie die Qualität des Inspektionsverfahrens?
Die ideale Lösung nutzt Simulationstechnologien, um die Qualität des Inspektionsprozesses zu verbessern. Das KMG oder der Roboter kann weiterhin überwachen und messen, während die Metrologen Offline-Inspektionsaufgaben an simulierten Zwillingen ihrer realen Umgebung und Ausrüstung programmieren.
Ein Offline-Simulationsprogramm würde direkt mit nativen oder neutralen CAD-Dateien arbeiten und automatisch die geometrische Dimensionierung und Tolerierung (GD&T) interpretieren, was zu schnelleren Ergebnissen führt.
Wird dadurch die Fähigkeit zur Programmierung der Räume eingeschränkt?
Die geeignete Lösung wird aus einer praktischen virtuellen Messmaschine bestehen, die von einem intelligenten Algorithmus gesteuert wird, der in das Modul Inspection Path Planning (IPP) integriert ist.
Sie berechnet den besten Messpfad mit automatischer Kopfausrichtung und Hindernisvermeidung und arbeitet auf einer optimierten Route mit einem Minimum an Kreuzungspunkten, intelligenter und schneller, unabhängig davon, ob die Sonde taktil oder optisch ist.
Fördert sie die Akzeptanz und die Zusammenarbeit der Nutzer?
Wenn die End-to-End 3D-Metrologielösung universell ist, d.h. auf jedes Gerät, jede Anwendung und jeden Industriezweig angewendet werden kann, wird sie so gestaltet sein, dass sie von Messtechnikern aller Ebenen einfach genutzt werden kann, um die Produktivität und die Qualität der Ergebnisse zu verbessern.
Sie würde Cloud-Computing-Technologien nutzen, die es ermöglichen, Daten und Berichte in einem zentralen Repository zu speichern und sie den Mitarbeitern unabhängig von Zeitzone und Ort zugänglich zu machen.
Die Industrie geht nun dazu über, eine solche End-to-End-Lösung in ihren 3D-Metrologieprozessen zu verwenden, was für die Zukunft radikale Veränderungen ankündigt.