Nâng cao hiệu quả sản xuất nhờ công nghệ đo 3D quang học
Automotive P&C: Sản xuất hiệu quả nhờ đo lường 3D
Địa điểm/ Công ty: Italia
Hệ thống GOM: Máy quét ATOS Triple
Phần mềm GOM: ATOS Professional, GOM Inspect Professional, GOM Inspect
Lĩnh vực hoạt động của công ty: dập kim loại tấm
Tại sao P&C Automotive lựa chọn sử dụng đo lường 3D trong sản xuất kim loại tấm?
P&C Automotive là một tập đoàn châu Âu hoạt động trong lĩnh vực dập kim loại tấm, tối ưu hóa quy trình sản xuất bằng đo lường 3D và do đó tạo ra các lợi thế cạnh tranh.
Do nhu cầu đo kiểm toàn diện trên khuôn dập và linh kiện kim loại tấm ngày càng tăng, Tập đoàn P&C Automotive đã quyết định sử dụng công nghệ đo lường quang học GOM. Lúc đầu, các tác vụ đo riêng lẻ được thực hiện bằng dịch vụ bên ngoài, nhưng ngay sau đó, máy quét 3D quang học đầu tiên đã được đưa vào sử dụng.
Hiện nay, Tập đoàn P&C Automotive sử dụng hệ thống ATOS tại tất cả các nhà máy của mình, cả trong xưởng khuôn lẫn các xưởng dập. Nhờ khả năng công nghệ của các hệ thống đo lường quang học, việc thiết kế, sản xuất và chế tạo công cụ trở nên thuận tiện hơn. Do đó, P&C Automotive có thể đáp ứng được sự thay đổi của nhu cầu thị trường trong ngành sản xuất kim loại tấm do thời gian chu kỳ ngày càng ngắn.
Các quy trình kiểm tra bao gồm kiểm soát kích thước của các kết cấu đặc biệt phức tạp cũng như phép đo toàn diện và số hóa các chi tiết được tăng tốc đáng kể với công nghệ đo 3D. Cụ thể, các tính năng đặc biệt liên quan đến linh kiện kim loại tấm, chẳng hạn như vết cắt, sự hồi phục và các mẫu hình lỗ đều được kiểm tra.
Gian Luca Colombo, nhân viên phát triển sản phẩm tại P&C Automotive, giải thích lý do hợp tác như sau: “Chúng tôi đã chọn ATOS Triple Scan và GOM làm đối tác vì công ty đang không ngừng cải tiến sản phẩm của mình. Ngoài ra, GOM cung cấp hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng và đáng tin cậy khi cần thiết. Nhân viên của chúng tôi được GOM đào tạo về các công nghệ mới nhất, đặc biệt là khi có bản nâng cấp phần mềm GOM mới ra mắt trên thị trường. Các tác vụ bảo trì luôn được triển khai đúng hạn. Do đó, chúng tôi vô cùng hài lòng với quyết định của mình.”
Máy quét 3D được sử dụng tại P&C Automotive
P&C Automotive sử dụng hệ thống ATOS Triple Scan chủ yếu để kiểm tra kích thước khuôn dập và các linh kiện được làm từ chúng. Hệ thống đo 3D quang học đo không tiếp xúc đối với khuôn và linh kiện dập trong không gian ba chiều. Nó dựa trên nguyên lí Triple Scan bao gồm một camera trái và một camera phải kết hợp với đèn chiếu ánh sáng. Kết quả là, phối cảnh từ ba cảm biến khác nhau cho phép nhìn thấy vật ở ba góc nhìn (thay vì một góc nhìn) trong một lần quét. Ngay cả khi quét các chi tiết phức tạp, quy trình đo cũng được rút ngắn do số lần quét ít hơn. Ngoài ra, các máy quét sử dụng công nghệ ánh sáng xanh. Do ánh sáng xanh từ đèn LED có dãy bước sóng hẹp, các phép đo có thể được thực hiện mà không bị ảnh hưởng điều kiện ánh sáng xung quanh và cấu trúc bề mặt của đối tượng đo. Dựa trên các lần quét, phần mềm GOM sẽ tự động tính toán tọa độ 3D dưới dạng đám mây điểm có độ phân giải cao (ASCII / STL).
Lưới đa giác được tính toán mô tả các bề mặt tự do và các yếu tố hình học có thể được căn chỉnh với bản vẽ hoặc trực tiếp với dữ liệu CAD trong phép phân tích hình dạng và kích thước. Các kết quả so sánh được thể hiện dưới dạng màu sắc do đó rất dễ hiểu. ATOS Triple Scan là một hệ thống đo 3D di động có thể dễ dàng vận hành và sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Hệ thống đo lường này được phát triển và sản xuất bởi GOM được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như kiểm soát chất lượng, thiết kế ngược và tạo mẫu nhanh.
Ưu điểm của đo lường quang học
Trái ngược với các máy đo tiếp xúc truyền thống đo từng điểm riêng biệt trên bề mặt, hệ thống đo quang học đo được tới 16 triệu điểm ảnh trên mỗi lần quét. Vì thế, các hệ thống đo quang học có lợi thế về tốc độ, độ chính xác và tính toàn diện của dữ liệu. Vì hệ thống làm việc trực tiếp trong môi trường CAD với bề mặt hoàn chỉnh, thể hiện chính xác hình dạng và hình học của các chi tiết và khuôn, các lỗi trên sản phẩm khi so sánh với dữ liệu CAD có thể được xác định nhanh và chính xác. Các công đoạn chế tạo khuôn cũng như phát triển sản phẩm được tăng tốc và tối ưu hóa đáng kể.
Một ưu điểm khác của kỹ thuật đo quang học so với kỹ thuật đo tiếp xúc là phép đo toàn bộ bề mặt cho phép tính toán được mặt trên và mặt dưới của các chi tiết và do đó cũng xác định độ dày của thành chi tiết.
Gian Luca Colombo, nhân viên phát triển sản phẩm tại P&C Automotive nói: “Độ dày của thành chi tiết đóng vai trò quan trọng đối với sức cản cơ học của các chi tiết, đặc biệt là khi chúng tiếp xúc với nhiệt như trường hợp của động cơ đốt. Việc biết chính xác độ dày thành thi tiết với độ chính xác 1/100 mm cho phép mô phỏng quá trình dập chính xác và có trọng tâm.” Dữ liệu đo được tạo bằng hệ thống ATOS Triple scan có thể được sử dụng để xác thực và tối ưu hóa phần mềm mô phỏng tương ứng. Do đó, các quá trình phát triển được rút ngắn và cải thiện, đặc biệt đối với các sản phẩm có yêu cầu các vật liệu khắt khe và có hình dạng bề mặt phức tạp.
Thiết kế ngược và kiểm soát hao mòn
Một số khuôn cần được sửa đổi hoặc điều chỉnh thủ công do nhu cầu cụ thể của khách hàng. Những sửa đổi này được thực hiện sau khi tạo khuôn và không được chỉ định cũng như không được lưu trữ trước trong file CAD. Sử dụng công nghệ đo quang học, mọi bề mặt đều có thể được đo bằng kỹ thuật số và có thể tái tạo được. Ông Colombo giải thích: “Máy quét ATOS Triple cho phép chúng tôi lưu trữ kỹ thuật số tất cả các sửa đổi về hình dạng, cũng như điều chỉnh thủ công”. Kết quả là, chúng tôi có được một bản CAD của mỗi hình dạng hiện tại, có thể được tái sản xuất bất cứ khi nào khách hàng yêu cầu.
Ngoài ra, các thay đổi về hình dạng và các bộ phận tương ứng có thể được lưu trên dự án, kể cả dung sai các tham số tương ứng và hiệu chỉnh của từng chi tiết đơn lẻ.
Hệ thống đo lường của GOM cũng đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất hàng loạt. Các phép đo các chi tiết thông thường có thể được sử dụng làm cơ sở cho phân tích xu hướng để dự báo hao mòn khuôn và để đảm bảo rằng việc sản xuất luôn trong phạm vi dung sai và nhu cầu chất lượng cho phép.
Kiểm soát chất lượng dễ dàng hơn với phần mềm kiểm tra.
Bên cạnh phần cứng, GOM cũng phát triển các giải pháp phần mềm để kiểm soát chất lượng và quản lý chất lượng. Việc tích hợp phần mềm kiểm tra GOM cho dữ liệu đo 3D trong cơ sở hạ tầng IT hiện có tại P&C Automotive rất dễ dàng. Máy ATOS Triple Scan được điều khiển thông qua phần mềm ATOS Professional và phần mềm GOM Inspect Professional để tạo dữ liệu bề mặt chính xác một cách hiệu quả và xử lý dữ liệu theo chính sách bảo mật hiện hành. Phần mềm hỗ trợ và hướng dẫn người dùng thông qua toàn bộ quy trình đo và các nhiệm vụ đo khác nhau dựa trên các nguyên tắc đo được xác định trước.
GOM Inspect Professional có thể xử lý lưới STL của bất kỳ loại máy quét 3D nào và phân tích dữ liệu dựa trên đám mây điểm có độ phân giải cao. Hơn nữa, thông tin thu thập được cũng như các phép đo hoàn chỉnh có thể được truy xuất nguồn gốc và toàn bộ quy trình đo được kiểm soát và lên kế hoạch trong hệ thống công ty của Tập đoàn P&C Automotive. Các phép đo và kết quả phân tích được cung cấp bởi phần mềm GOM Inspect không chỉ có sẵn trong mạng lưới công ty mà còn có thể được chia sẻ với bộ phận bán hàng và khách hàng. Đặc biệt, kết quả phân tích mang lại nhiều lợi ích cho khách hàng của tập đoàn P&C vì chúng được hiển thị dưới dạng biểu đồ 3D dễ hiểu thay vì những bảng biểu khó hiểu và các báo cáo kiểm tra dài dòng.
Tập đoàn P&C Automotive: Một tập đoàn các công ty Châu Âu
Tập đoàn P&C Automotive là sự hợp nhất của một số công ty trong ngành công nghiệp kim loại tấm, được thành lập để tạo ra một tổ chức hiệu quả và có chuyên môn cao trong lĩnh tạo hình kim loại tấm. Do cấu trúc hợp lý, tập đoàn có thể tổng hợp được các năng lực và kinh nghiệm của các công ty liên quan trong ngành. Mục tiêu chung của tập đoàn là giá trị thặng dư cho khách hàng từ việc xác định các giải pháp tối ưu và sáng tạo, không chỉ trong sản xuất mà còn trong thiết kế và phát triển. Tại các nhà máy của mình, tập đoàn đã sở hữu 9 dây chuyền gia công phay CNC, 1 bộ phận cắt laser cũng như 3 máy dập thử nghiệm với tải trọng 800, 600 và 500 tấn. Tập đoàn có 70 cụm dập nguội với tải trọng từ 400 đến 2000 tấn, 6 hệ thống tẩy rửa siêu âm, 10 hệ thống hàn và nhiều phòng thí nghiệm đo lường và thử nghiệm khác nhau.
Tập đoàn P&C Automotive có nhiều khách hàng trong lĩnh vự ô tô như là Fiat, Maserati, Same Deutz-Fahr, Volkswagen, Riello, và Magneti Marelli.