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Il bilanciamento perfetto fra precisione e produttività

Cube-R

Per diversi motivi, il ruolo dei metrologi si è evoluto negli ultimi anni. In primo luogo, i metrologi devono ispezionare parti sempre più complesse, spesso composte da forme libere e impreziosite da più finiture. Tuttavia, queste parti con geometrie e finiture complesse non vengono più ispezionate nelle aree sicure dei laboratori di metrologia. Infatti, a causa del recente spostamento del controllo qualità nelle aree di produzione, le ispezioni di controllo qualità vengono affidate agli operatori della linea di produzione, che spesso non presentano esperienze o competenze nella metrologia. Inoltre, una volta acquisite le conoscenze e competenze per l’utilizzo delle apparecchiature di ispezione automatica, questi operatori raggiungono nuove posizioni nelle fabbriche.

In breve, le parti sono più complesse rispetto al passato, ma vengono ispezionate da personale meno qualificato. Ciò rappresenta il problema che i metrologi devono affrontare.

Tuttavia, anche il tempo è un problema per i metrologi. Dal momento che il processo di controllo qualità adesso è implementato nella produzione, i metrologi devono controllare la qualità delle parti fabbricate senza pregiudicare la velocità di produzione. La capacità di ispezione deve allinearsi con quella di produzione. Misurare ogni caratteristica necessaria su una parte (es. fori, punti o angoli) con un elevato livello di precisione senza pregiudicare la velocità di produzione è praticamente impossibile. Inoltre, sussiste anche il rischio di conflitti con i direttori di produzione che intendono spedire le parti fabbricate ai clienti.

Tutti questi sono problemi di cui i metrologi, che lavoravano sulle proprie macchine di misurazione a coordinate (CMM) nei laboratori di controllo qualità, non si dovevano preoccupare in passato.

Ma oggi, con le procedure di controllo qualità trasferite nelle aree di produzione, come va gestita la nuova complessa equazione del controllo qualità automatico nell’era dell’Industria 4.0?

Come è possibile trovare un equilibrio fra il rigido controllo qualità su parti con geometrie e finiture complesse e le minori competenze degli operatori addetti alle ispezioni? Esiste un sistema che garantisce ispezioni ottimali della qualità a una velocità allineata a quella della produzione?

Quali sono i tuoi principali problemi di produttività rispetto

ai processi automatizzati di controllo qualità?

Velocità,
Forza lavoro,
Complessità

Prova l’esperienza interattiva

Esiste una soluzione?

Sì, ne esiste una che consente ai metrologi di continuare a eseguire un controllo qualità ottimale collaborando allo stesso tempo con i reparti di produzione.

In primo luogo, occorre sottolineare che i requisiti di precisione non devono più rientrare nell’intervallo dei micrometri. Ciò che viene escluso da un ulteriore livello di precisione, non necessario per convalidare la qualità delle parti fabbricate, si guadagna in termini di velocità.

Inoltre, l’ispezione viene effettuata da personale con esperienza nelle apparecchiature di produzione utilizzate per analisi e manipolazione. Tuttavia, gli strumenti di controllo qualità devono ispezionare parti con geometrie e finiture complesse ed essere al contempo facili, intuitivi e in grado di fornire analisi dettagliate basate su grandi quantità di dati.

È in questo ambito che le tecnologie di scansione laser 3D entrano in gioco. Tali soluzioni offrono i vantaggi indicati di seguito, risolvendo al contempo i problemi che vogliamo evitare.

Precisione

Traditional CMM

La tecnologia ottica consente ai metrologi di ottenere livelli di precisione molto simili a quelli offerti dalle soluzioni di misurazione a contatto tradizionali, come i CMM. I CMM ottici garantiscono misurazioni precise e affidabili poiché questa tecnologia consente la misurazione delle parti direttamente in fabbrica, nell’area di produzione, senza installazioni rigide. In effetti, i CMM ottici, composti da tracciatori e riflettori ottici, offrono un riferimento dinamico grazie al tracciamento ottico simultaneo della parte misurata e dello scanner di misurazione. I riflettori ottici consentono di creare un sistema di riferimento che viene bloccato sulla parte stessa in modo che l’oggetto possa muoversi durante le sessioni di misurazione. Pertanto, il sistema di misurazione offre lo stesso livello di precisione, indipendentemente da instabilità ambientali e rigidità dell’installazione. Ciò implica minori allineamenti e manipolazioni, che si traduce in meno errori e pressioni sugli operatori.

Pertanto, il sistema di controllo qualità garantisce un elevato livello di precisione. Tuttavia, qual è la velocità delle ispezioni?

Precisione

Productivity Interface for better planning

La tecnologia ottica consente ai metrologi di ottenere livelli di precisione molto simili a quelli offerti dalle soluzioni di misurazione a contatto tradizionali, come i CMM. I CMM ottici garantiscono misurazioni precise e affidabili poiché questa tecnologia consente la misurazione delle parti direttamente in fabbrica, nell’area di produzione, senza installazioni rigide. In effetti, i CMM ottici, composti da tracciatori e riflettori ottici, offrono un riferimento dinamico grazie al tracciamento ottico simultaneo della parte misurata e dello scanner di misurazione. I riflettori ottici consentono di creare un sistema di riferimento che viene bloccato sulla parte stessa in modo che l’oggetto possa muoversi durante le sessioni di misurazione. Pertanto, il sistema di misurazione offre lo stesso livello di precisione, indipendentemente da instabilità ambientali e rigidità dell’installazione. Ciò implica minori allineamenti e manipolazioni, che si traduce in meno errori e pressioni sugli operatori.

Pertanto, il sistema di controllo qualità garantisce un elevato livello di precisione. Tuttavia, qual è la velocità delle ispezioni?

Produttività

Engineers in action

Grazie ai recenti progressi nella velocità di scansione 3D, i metrologi possono effettuare più ispezioni all’ora aumentando al contempo la produttività. Inoltre, la qualità dei prodotti finiti è aumentata. Il maggior numero di ispezioni all’ora consente di individuare in anticipo problemi, difetti e irregolarità. Inoltre, le misure correttive nel processo di fabbricazione possono essere identificate e pianificate in anticipo.

Ad oggi, la produttività e la qualità dei prodotti finiti sono aumentate. Quali sono le competenze richieste per utilizzare i robot con scanner laser nei sistemi di automazione delle fabbriche?

Flessibilità

3D Scanning Complexe parts

Oggi, le geometrie e le finiture sono più complesse. Il trattamento di finiture complesse della superficie, ad esempio lucide, nere opache o in colori diversi, richiede una soluzione flessibile. L’ideale sarebbe uno strumento di metrologia unico, con impostazioni laser regolabili, in grado di adattarsi alla finitura della parte. Invece, per gestire e controllare le geometrie più complesse, ad esempio le forme libere, occorre acquisire moltissimi dati. Una soluzione unica dovrebbe, idealmente, essere in grado di acquisire una grande quantità di dati in tempi molto brevi.

Gli scanner laser 3D, grazie ai migliorati algoritmi di rilevamento laser, rappresentano uno strumento di metrologia che offre la flessibilità per la misurazione delle varie parti, indipendentemente da dimensione, complessità e varietà delle finiture.

In sintesi, i metrologi affrontano diverse problematiche durante le ispezioni dimensionali. Ciononostante, oggi esistono soluzioni in grado di risolvere queste difficoltà e soddisfare le esigenze più importanti, in termini di precisione, produttività, semplicità e flessibilità.

Articolo scritto da Creaform

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