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Reverse Engineering unbekannter Teile und Umgebungen für das Design hochwertigerer Produkte

   

photo credit: https://www.atvtrailrider.ca/new-soucy-track-systems

 

Reverse Engineering ist ein Prozess, bei dem ein physisches Objekt in ein virtuelles 3D-Modell umgewandelt wird. Im Gegensatz zum herkömmlichen Engineering-Prozess, der mit virtuellen Designs in CAD beginnt und mit maschinell gefertigten, gegossenen, geformten oder 3D-gedruckten Endprodukten endet, beginnt das Reverse Engineering mit einem physischen Objekt und endet mit den daraus abgeleiteten Abmessungen und der Form des Designs. Reverse Engineering wird eingesetzt, um das Produkt, System oder die Baugruppe zu erhalten, nachzubilden, anzupassen oder zu verbessern.

In der Automobilindustrie umfassen Produkte für den Ersatzteilmarkt nicht-werksmäßige Teile, Zubehör und Verbesserungen, welche einem Kraftfahrzeug hinzugefügt werden.

Herausforderungen: Wie können diese Zusatzteile effizient entworfen werden, wenn keine CAD-Dateien der Fahrzeugplattform zur Verfügung stehen, die zeigen, wo diese angebracht werden?

Fertigende Unternehmen, die an Anwendungen im Bereich des Ersatzteilmarktes arbeiten, benötigen eingehende Kenntnisse der Umgebung, in welche die entwickelten Teile integriert werden sollen. Sie müssen in der Lage sein, diese Umgebung zu vermessen, um Störungen zu vermeiden und ihre Zusatzprodukte korrekt zu positionieren. Beispielsweise ist es bei der Entwicklung eines spezialgefertigten Gummiraupenkettensystems für Agrarmaschinen wesentlich, die Achse sowie alle sonstigen angrenzenden Komponenten der Maschine zu vermessen und dabei alle Teile zu berücksichtigen, welche möglicherweise zu Störungen führen könnten oder zur Befestigung des Kettensystems dienen.

Angesichts der Tatsache, dass das Reverse Engineering von Teilen ohne ausreichende Genauigkeit zu Passformproblemen und Projektverzögerungen führen kann, wie können Hersteller sich sicher sein, alle 3D-Messungen der gesamten Fahrzeugplattform mit dem erforderlichen Detailgrad zu erhalten?

Das Messen einer begrenzten Anzahl von Einzelpunkten reicht für das Design hochwertigerer Produkte nicht aus, da der Designer die Daten hierbei interpretieren muss. Es besteht somit bei der Erstellung von CAD-Modellen ein hohes Risiko von Abweichungen von der physischen Realität. Daher ist es von großer Bedeutung, vor dem Entwurf eines Teils über 3D-Messungen der unmittelbaren Umgebung zu verfügen, insbesondere wenn spezialgefertigte Teile auf Oberflächen mit komplexer Geometrie installiert werden, die mit manuellen Techniken praktisch unmöglich zu messen sind. Diese Oberflächenarten erfordern nicht nur die Messung von Durchmessern und Schraubenabmessungen, sondern von zahllosen Punkten mit einem ausreichenden Detailgrad.

Da Ersatzteilhersteller die Integrität des Fahrzeugs bewahren und eine möglichst ideale Passform für die Montage ihrer Upgrades erhalten wollen, wie können sie ein Kettensystem entwickeln, das nahtlos beim ersten Versuch in das Fahrzeug passt, ohne dass Modifikationen vorgenommen werden müssen?

Ohne präzise 3D-Messungen der Umgebung ist es schwierig, ein neues Teil zu entwerfen, das sofort passt, ohne dass zahllose Versuche erforderlich sind. Dieser endlose Prozess des Ausprobierens wirkt sich auf die Lieferzeit aus und kann das Selbstvertrauen des Designers beeinträchtigen. Diese Einschränkungen führen letztendlich zu umfassenden Problemen bei der Montage des Kettensystems.

Wie können Kunden hochwertige Ersatzteilprodukte in einem möglichst kurzen Zeitraum erhalten?

Da diese Kettensysteme speziell gefertigt werden und sich nahtlos an die Achsen des jeweiligen Fahrzeugs anpassen müssen, ist es beim Reverse-Engineering-Prozess für Neuteile notwendig, über den gesamten Zeitraum hinweg Fahrzeughändler zu besuchen oder Zugang zu den Maschinen des Kunden zu haben. Stehen für diesen Prozess keine effizienten Messtechniken zur Verfügung, so führt dies zu Verzögerungen und Stillstandszeiten. Zudem verfügen Unternehmen nicht immer über erfahrene Mitarbeiter, die auf 3D-Messungen spezialisiert sind. Die Technologie muss einfach genug sein, um sich in einen bestehenden Fertigungsprozess integrieren zu lassen, indem lediglich eine kurze Schulung für die Mitarbeiter durchgeführt wird, statt einen Spezialisten zu engagieren.

 

Lösung: Genaue, hochauflösende, tragbare und benutzerfreundliche 3D-Scanning-Technologien

Der optimale Weg zum präzisen Entwurf von spezialgefertigten Gummiraupenkettensystemen sowie zur effizienten Integration dieser in Agrarmaschinen ist der Einsatz von 3D-Scanning-Technologie zur Erfassung von 3D-Daten und der Erstellung von 3D-Modellen des Fahrzeugs.

Genauigkeit: 3D-Scanning-Lösungen können hochpräzise STL-Dateien generieren, welche hochwertigste 3D-Modelle ermöglichen, die die Fahrzeugstruktur perfekt nachbilden.

Hoher Detailgrad: 3D-Scanning liefert eben den hohen Detailgrad, der für das präzise Design der Teile notwendig ist, die am bestehenden Produkt angebracht werden sollen. Zudem ermöglichen 3D-Scanner dem Benutzer die Erfassung von Daten in der Qualität und Quantität, die für komplexe Designs benötigt werden.

Tragbarkeit: 3D-Scanner lassen sich einfach transportieren und können jeden Bereich der Achse und ihrer Komponenten messen, selbst solche, die mit Messarmen oder anderen Messmethoden unmöglich zu erreichen sind.

Bedienerfreundlichkeit: 3D-Scanner sind Plug-and-Play-Geräte und verfügen über benutzerfreundliche Oberflächen, die alle Mitarbeiter ungeachtet ihrer Erfahrung oder ihres Kompetenzniveaus nutzen können. Da 3D-Scanning-Tools in der Lage sind, automatisch Netzdateien zu erstellen, können die gescannten Daten darüber hinaus auch sofort in ein detailliertes 3D-Modell umgewandelt werden – schnell und einfach.

Die HandySCAN 3D | SILVER-Serie sowie die VXModel-Softwareplattform sind gute Beispiele für diese genauen, hochauflösenden, tragbaren und benutzerfreundlichen Scanlösungen.

 

   photo credit: https://www.atvtrailrider.ca/new-soucy-track-systems

 

Vorteile: Mit Genauigkeit, hoher Auflösung, Tragbarkeit und Benutzerfreundlichkeit kann das Unternehmen präzisere Daten erfassen und den Detailgrad seiner 3D-Modelle deutlich erhöhen, was zu hochwertigeren Ersatzteilprodukten und einem optimierten Konstruktionsprozess führt.

Zusätzlich zur Verbesserung der Traktion und Geländegängigkeit des Fahrzeugs ist der Komfort, den die Fahrer beim Fahren erleben, ein weiterer Beweis dafür, dass der Hersteller gute Arbeit geleistet hat. 3D-Scantechnologien tragen zu den folgenden Vorteilen bei, die allesamt wesentlich für eine Position als Weltmarktführer sind:

Hochwertigere Produkte
Durch Aufnahme von 3D-Scanning in den Reverse-Engineering-Prozess kann der Ersatzteilhersteller die Genauigkeit und den Detailgrad erreichen, welche für die Entwicklung neuer, vollständig integrierter Gummiraupenkettensystemen erforderlich sind, die eine optimale Funktionalität und Performance ermöglichen. Das Unternehmen kann seinen Kunden somit ein hochwertigeres Produkt anbieten und wird zum Marktführer für speziell gefertigte Gummiraupenkettensystemen für Agrarmaschinen.

Verkürzung von Erfassungs- und Installationszeiten
Dank der 3D-Scanning-Technologie kann das Ersatzteilunternehmen sowohl die für die Erfassung als auch für die Installation benötigte Zeit verkürzen. Da das gesamte 3D-Profil der Achsen in kürzerer Zeit erfasst werden kann, wird die Anzahl der für das neue Design erforderlichen Modifikationen deutlich verringert und ein fast perfekter Sitz beim ersten Versuch erreicht.

Für jedermann
Durch den Einsatz eines 3D-Scanning-Tools kann das Ersatzteilunternehmen hochwertigere Daten zur Struktur des Traktors gewinnen, als dies mit einem beweglichen Messarm oder anderen herkömmlichen Messmethoden möglich gewesen wäre. Darüber hinaus kann jeder Mitarbeiter des Unternehmens den 3D-Scanner ohne Schulung oder Vorerfahrung verwenden, wodurch der Zeitaufwand und die Zufriedenheit aller Beteiligter optimiert wird.

 

Beispiel: Soucy International

Soucy International Inc. ist ein 1967 gegründetes Unternehmen mit Sitz in Quebec, Kanada, das führendes Know-how beim Design und der Fertigung von Teilen und Zubehör für den Agrar-, Industrie-, Militär- und Freizeitmarkt erworben hat. Die „Soucy Track“-Produktreihe ist weltweit führend beim Design von speziell gefertigten Gummiraupenkettensystemen für Agrarmaschinen. Diese Ketten sollen Räder bei Traktoren und anderen Arten von Fahrzeugen ersetzen, um deren Traktion und Geländegängigkeit zu verbessern und die Fahrt gleichzeitig für den Fahrer komfortabler zu machen.

Das Unternehmen ist sich der Vorteile der HandySCAN 3D | SILVER-Serie bewusst, welche die Konstruktion hochwertigerer Produkte bei gleichzeitiger Verfeinerung des Designprozesses ermöglichen.

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