Esc√°neres 3D en la industria automotriz: 4 beneficios y 4 proyectos exitosos



En nuestro material sobre el uso de tecnologías aditivas en la industria automotriz, examinamos en detalle sus principales ventajas y potencial para la industria rusa. Y aunque la introducción de la impresión en 3D todavía está llena de ciertas dificultades (por ejemplo, la necesidad de grandes inversiones y una automatización insuficiente), el escaneo tridimensional se considera hoy en día como la tecnología 3D más preferible y asequible para la industria automotriz.

Un esc√°ner 3D es un dispositivo dise√Īado para analizar r√°pidamente un objeto f√≠sico y crear su modelo de computadora 3D preciso. El principio de su funcionamiento se basa en calcular la distancia al objeto utilizando dos c√°maras. Adem√°s de las c√°maras, se utiliza la retroiluminaci√≥n: LED o l√°ser. Ambos tipos de esc√°neres son aplicables en la industria automotriz.

Los esc√°neres 3D brindan la oportunidad de reducir significativamente el tiempo y los costos en la etapa de desarrollo, mejorar la calidad de los productos y, en √ļltima instancia, acelerar el lanzamiento del producto en el mercado. Se pueden usar en cualquier etapa de la gesti√≥n del ciclo de vida del producto y ayudar√°n a optimizar el proceso de producci√≥n para cualquier empresa de la industria, desde grandes fabricantes de autom√≥viles, motores, equipos especiales y componentes hasta peque√Īas empresas que realizan ajustes, mantenimiento y reparaci√≥n.

Los dispositivos de escaneo 3D eliminan muchas de las limitaciones que tienen los equipos de medición tradicionales. Dichos instrumentos familiares para el metrólogo, como plantillas, micrómetros y calibradores, son económicos, pero difieren en la subjetividad de las lecturas y no son adecuados para mediciones complejas. Las máquinas de medición de coordenadas son más precisas que los escáneres 3D, pero son más caras, más dimensionales y requieren una capacitación especial del operador.

Los sistemas de control óptico, que incluyen escáneres 3D, son la mejor solución en términos de precio y calidad, ya que proporcionan:

  1. velocidad de mediciones
  2. alta precisión de digitalizar objetos de geometría compleja ,
  3. puede trabajar de forma autónoma,
  4. F√°cil de operar.

Gracias al esc√°ner 3D, se facilita enormemente el trabajo del dise√Īador, tecn√≥logo y dise√Īador: la implementaci√≥n de medidas complejas laboriosas y la creaci√≥n de dise√Īo desde cero son cosa del pasado.

En este artículo, demostraremos los beneficios de esta tecnología con ejemplos específicos, y en el video a continuación puede realizar un seguimiento del proceso de escaneo 3D en tiempo real.

¬ŅQu√© tareas resuelve el escaneo 3D?




  1. Control de calidad : la capacidad de verificar cualquier parámetro geométrico, incluido el control de entrada y salida, control metrológico de piezas, alojamientos y equipos industriales.
  2. Ingenier√≠a inversa de componentes automotrices para la pronta recepci√≥n de documentaci√≥n de dise√Īo y modernizaci√≥n de productos.
  3. Dise√Īo y modelado con el prop√≥sito de autoajuste, creaci√≥n de prototipos y evaluaci√≥n de la apariencia de productos, modernizaci√≥n de talleres y equipos de producci√≥n.
  4. Archivo digital de cualquier surtido necesario (por ejemplo, piezas descontinuadas). Los modelos almacenados en bibliotecas digitales est√°n disponibles de forma remota desde cualquier parte del mundo.

Beneficios clave del escaneo 3D para la industria automotriz


  1. Precisión

    Ciertamente, la precisi√≥n es un criterio fundamental para la metrolog√≠a. Los esc√°neres 3D permiten mediciones eficientes con precisi√≥n metrol√≥gica de 20 a 80 micras (dependiendo del dispositivo y el tama√Īo del objeto).
  2. Velocidad

    El rendimiento es el rendimiento. El escaneo 3D lleva la velocidad de medición a un nuevo nivel: el proceso de digitalización y procesamiento en el software de un componente, como la puerta de un automóvil, toma aproximadamente 20 minutos en lugar de 4 horas de mediciones en un CMM. No solo ahorra tiempo, sino que también reduce los costos de producción.
  3. Fiabilidad

    Los esc√°neres 3D profesionales e industriales modernos se caracterizan por una mayor estabilidad y fiabilidad. Los dispositivos de mano est√°n dise√Īados para el transporte a objetos remotos y pueden funcionar en condiciones de vibraci√≥n industrial. Todos los esc√°neres 3D port√°tiles que utiliza iQB Technologies en su trabajo viajan regularmente a trav√©s de Rusia y pa√≠ses vecinos sin una sola aver√≠a.
  4. Simplicidad

    Trabajar con un esc√°ner 3D no requiere habilidades, y para un usuario inexperto dominar el dispositivo, ya sea un especialista OTK, ingeniero jefe, dise√Īador o tecn√≥logo, lleva 20 minutos. El procesamiento de una nube de puntos requiere conocimiento del software, y si el personal no tiene un empleado con habilidades de CAD, puede enviar el resultado del escaneo para externalizar a trav√©s de la red.



Ariel Atom Race Car Control de calidad con el esc√°ner 3D Solutionix

Control de calidad en la industria automotriz.


La tarea principal del escaneo 3D, que ayudará a optimizar la producción automotriz, es controlar la geometría para verificarla con el modelo de referencia. Puede controlar no solo los componentes automotrices, sino también los moldes y herramientas, así como realizar análisis de desgaste de herramientas.

El uso de escáneres 3D permite rastrear rápidamente el matrimonio de piezas provenientes de proveedores, y la disponibilidad de certificados metrológicos y métodos de verificación para obtener un informe sobre las desviaciones de la geometría declarada. Si se encuentra un matrimonio, será posible encontrar su causa, comparar el escaneo con el modelo CAD de referencia y proporcionar un informe al fabricante o una organización de terceros.



La fábrica de automóviles realizó mediciones con la ayuda de CMM en los puntos de control con la obtención de información en forma de una tabla numérica.
Tiempo de operación del equipo y procesamiento de resultados: 4 horas.
Solución propuesta por iQB Technologies:
Creaform HandyScan 700 + Esc√°ner 3D + Software Geomagic Control X
Tiempo de preparación para el trabajo, incluida la calibración y el etiquetado de etiquetas: 7 minutos.
El tiempo para recibir un escaneo de la puerta del automóvil (teniendo en cuenta el trabajo del operador) es de 5 minutos.
Análisis de inspección (comparación con el modelo CAD) - 10 minutos.
Tiempo total empleado: 22 minutos.

Control automatizado del transportador.


Los sistemas de escaneo automatizado , que incluyen un escáner 3D, un brazo robótico y un software, pueden realizar no solo verificaciones puntuales, sino también controlar todos los productos en la línea de producción. Como resultado, una reducción en el tiempo y los recursos para los procedimientos de control de calidad y una reducción significativa en el porcentaje de rechazos.

Creaform ofrece sistemas avanzados de control de calidad automatizados en la línea de montaje. Este es MetraSCAN 3D-R, un escáner óptico 3D montado en un robot, y CUBE-R, una solución llave en mano que consta de una plataforma giratoria, un brazo robótico con un escáner, un dispositivo de seguimiento y un estante de control. Ambos sistemas ya están operativos en Daimler en Stuttgart y en las plantas de Renault-Nissan en Francia.

Observe cómo MetraSCAN 3D-R le permite escanear la puerta del automóvil con un informe en solo 2 minutos y 27 segundos:


Nuestra compa√Ī√≠a desarroll√≥ otra soluci√≥n similar, que no tiene an√°logos en Rusia. Este es un sistema de escaneo automatizado, que incluye un robot manual Fanuc LR Mate 200iD, un esc√°ner 3D port√°til Creaform HandySCAN 700 y el software Geomagic Control X. El sistema se demostr√≥ por primera vez en la exposici√≥n Metalworking 2018.

Ingeniería inversa


La segunda tarea de producción importante resuelta por el escáner 3D es la ingeniería inversa, o ingeniería inversa. Con el escaneo 3D y el software especializado, puede modificar productos existentes sin dibujos, incluidos los modelos descontinuados, y actualizar partes individuales de la carrocería del vehículo para llevar rápidamente al mercado el modelo actualizado. Por ejemplo, un escáner sería perfecto para el lanzamiento de los nuevos Grants, desarrollados sobre la base de Kalina.

Adem√°s, la ingenier√≠a inversa realiza la tarea de reemplazar el equipo de producci√≥n debido a obsolescencia, depreciaci√≥n o falta, as√≠ como evaluar la corriente y seleccionar la ubicaci√≥n √≥ptima del equipo de producci√≥n y los servicios p√ļblicos en el taller.



Escaneo de tractor 3D para el desarrollo de archivos MX

Aqu√≠ hay un ejemplo de la introducci√≥n del escaneo 3D en la compa√Ī√≠a francesa MX, que produce equipos de carga para tractores agr√≠colas. Los fabricantes de tractores rara vez comparten informaci√≥n sobre sus nuevos productos, y obtener modelos CAD de estos tractores es a√ļn m√°s dif√≠cil porque son propiedad intelectual. Sin embargo, para el desarrollo y la producci√≥n de accesorios como gr√ļas de carga MX, es absolutamente necesario tener modelos 3D. Por lo tanto, la empresa tiene que realizar mediciones en 3D de todos los tractores para los que desea dise√Īar y producir accesorios, y hasta hace poco, estas tareas se resolv√≠an con manipuladores 3D. Hoy, MX utiliza la tecnolog√≠a de escaneo 3D para digitalizar todas las √°reas necesarias para dise√Īar dise√Īos adaptables, incluidos los puntos de fijaci√≥n del soporte y sus alrededores. Las soluciones 3D de Creaform redujeron el tiempo de medici√≥n en m√°s de 2 veces y, en consecuencia, acortaron el tiempo de comercializaci√≥n del producto.

Creación de modelos CAD y archivos digitales.


Obtener documentaci√≥n de dise√Īo y dibujos manualmente lleva mucho tiempo. El archivo digital y la obtenci√≥n de modelos CAD de productos es una de las oportunidades que abren los esc√°neres 3D. Puede interrumpir cualquier parte, escanear r√°pidamente y obtener un modelo 3D para su posterior reproducci√≥n y archivo. Las bibliotecas digitales son muy convenientes de usar: un dise√Īador o un tecn√≥logo tendr√° acceso al modelo necesario en cualquier momento y en cualquier lugar y podr√° corregirlo f√°cilmente.

Si tiene un modelo digital del producto terminado, puede comparar el resultado obtenido despu√©s de la prueba funcional o la prueba de choque con el producto original o con el modelo CAD de referencia. Esto permitir√° un an√°lisis de da√Īos y desgaste y har√° las mejoras apropiadas al dise√Īo.

Al almacenar informaci√≥n sobre los objetos escaneados en el sitio de producci√≥n, la compa√Ī√≠a tiene la oportunidad de formar una imagen de sus productos, predecir el ciclo de producci√≥n futuro y reducir los costos.


Aqu√≠ hay un ejemplo de mi experiencia personal. Soy aficionado a las motocicletas y para mi Ducati Monster compr√© en la subasta de eBay el brazo de suspensi√≥n trasera descontinuado por mucho tiempo del modelo Ducati 888, que tiene menos peso y una serie de ajustes. El video de arriba muestra el proceso de escaneo de piezas, que tom√≥ 10 minutos. El resultado es un modelo de pol√≠gono en formato .stl. Del modelo obtenemos las dimensiones del boceto de la pieza y creamos un modelo CAD param√©trico en CAD. Luego se escribe el programa de control para las m√°quinas CNC, que se transmite a la fresadora. Como resultado, tenemos una copia de la pieza, que dej√≥ de publicarse hace 25 a√Īos, y su modelo 3D se almacena en un archivo digital.

Hacia la Industria 4.0


Nuestra empresa realizó un estudio entre más de 100 fabricantes de automóviles que trabajan en el mercado ruso. Descubrimos que el 37% está usando, y el 32% está planeando implementar el escaneo 3D. Cada vez más empresas automotrices están pensando en introducir tecnologías innovadoras, incluidos escáneres 3D; esto es principalmente cierto en las fábricas de automóviles rusas de fabricantes extranjeros. Existe un claro entendimiento de que sin acelerar la producción, no puede resistir la competencia. Podemos decir que la industria automotriz nacional sigue la tendencia mundial de transición a la producción digital y está lista para el cambio.

Source: https://habr.com/ru/post/444138/


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