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Scansione 3D nei settori OEM (automotive) e aftermarket

Quality control made with 3D scanning on a serie of car parts on the shop floor

Riduzione dei costi da parte degli OEM

Indipendentemente dalla situazione economica, i fornitori di parti e sotto-assiemi in ambito automotive devono affrontare le grandi pressioni degli OEM per migliorare qualità e prestazioni dei prodotti, il tutto riducendo tempi di consegna e costi. Tutto questo può erodere una grossa parte dei profitti.

L'implementazione di flussi di lavoro di fabbricazione automatizzati e just-in-time ha consentito ai fornitori di rispondere alle esigenze di efficienza e semplificazione delle operazioni. Tuttavia, molti fornitori Tier 1, Tier 2 e persino Tier 3 sono ancora in cerca di altre soluzioni per soddisfare i requisiti di qualità e costi degli OEM, e per risolvere i loro problemi di lavoro e produttività.

Riduzione di colli di bottiglia e inefficienze delle ispezioni

Un sistema di gestione della qualità affidabile, che incorpori una garanzia qualità a monte e un controllo qualità a valle nel processo di produzione, è fondamentale per tutti i fornitori del settore automobilistico. I problemi di qualità relativi a componenti o sotto-assiemi possono pregiudicare le prestazioni e causare richiami costosi, pericoli per i conducenti e potenziali cause legali.

In passato, i fornitori del settore automobilistico si affidavano a CMM convenzionali ospitate in laboratori per le ispezioni delle parti. A causa dell'elevato livello di precisione e sicurezza dei dati, l'utilizzo di CMM per l'esecuzione delle ispezioni richiede la presenza di metrologi.

Con le CMM, solo gli esperti possono eseguire le attività di ispezione: ciò rappresenta un problema che produce inevitabili colli di bottiglia nella produzione. Ad esempio, il numero di controlli qualità che un operatore può eseguire in un giorno è limitato, indipendentemente dalle proprie qualifiche o efficienza. L'attuale crisi del mercato del lavoro e una generazione alle soglie del pensionamento complicano ulteriormente il reclutamento e la fidelizzazione di metrologi esperti da parte degli OEM.

È possibile usare le CMM solo in laboratori di metrologia e non negli ambienti di produzione, a causa di vibrazioni, livelli di umidità, polvere e così via. Inoltre, i gli alti costi di queste macchine limitano il numero di CMM utilizzabili in un determinato impianto di fabbricazione. In definitiva, tutto ciò pregiudica rendimento e qualità della produzione.

Gestione della complessità crescente di parti e sotto-assiemi

Per mantenere un vantaggio competitivo, i costruttori progettano veicoli sempre più sofisticati. Ad esempio, con l'elettrificazione delle automobili, che richiede una mentalità di fabbricazione completamente nuova, si sta rivoluzionando la progettazione, con parti e sotto-assiemi più complessi che mai.

La complessità aggiunge ulteriori problemi per i team di garanzia e controllo qualità. Gli strumenti tradizionali presentano limiti nella misurazione di parti con forme curve o con superfici lucide, nere, trasparenti o riflettenti. Il problema si accentua in caso di ispezioni su sistemi interi, con parti e sotto-parti elaborate. Inoltre, con il continuo consolidamento del settore automobilistico, i fornitori sono costretti a sviluppare competenze per progettare e produrre più tipi di parti per diversi OEM con specifiche diverse, complicando ancora di più i metodi di garanzia e controllo qualità.

Il monitoraggio qualità in relazione ai difetti e la tracciabilità possono mettere in enorme difficoltà i fornitori non dotati di tecnologie di misurazione 3D e flussi di lavoro adeguati.

Riduzione dei costi da parte degli OEM

I fornitori degli OEM devono quindi trovare un difficile equilibrio. I costruttori richiedono innovazioni ai loro partner per differenziare i prodotti, e contemporaneamente si aspettano che i fornitori taglino i costi annuali, a volte dal 3% al 5%. Di conseguenza, i fornitori rischiano di vedere erodere le loro performance finanziarie.

Per restare competitivi riducendo le pressioni su margini e prestazioni, i fornitori devono andare oltre i "semplici" incentivi basati sulle prestazioni e  piani di partecipazione agli utili per stimolare la produttività dei lavoratori. I fornitori devono anche puntare a soluzioni innovative per ottenere efficienza attraverso la tecnologia, e ripensare i flussi di lavoro delle linee di produzione per aumentare le prestazioni operative.

Rispondere alle dinamiche degli OEM e del mercato con le tecnologie di misurazione 3D

All'interno di un sistema completo di gestione della qualità, gli scanner 3D per metrologia e le CMM ottiche, come HandySCAN 3D e MetraSCAN 3D di Creaform, sono fondamentali per i fornitori dal punto di vista qualitativo e operativo.

Molti di loro stanno affiancando soluzioni portatili di scansione 3D alle loro CMM tradizionali o ad altri dispositivi di ispezione.

Per quale motivo? Queste tecnologie garantiscono livelli ottimali di precisione, affidabilità e ripetibilità per le applicazioni del settore automobilistico, oltre a produrre misurazioni 3D rapide con un'eccezionale facilità d'uso per gli operatori, indipendentemente dal livello di competenza.

Altri fornitori invece registrano enormi aumenti di produttività grazie alle soluzioni automatizzate di controllo qualità, come la serie RTM di Creaform. La serie R è una cella di misurazione industriale 3D completa che può essere integrata anche negli stabilimenti per le ispezioni in linea.

Analizziamo in dettaglio alcuni vantaggi che le tecnologie di scansione 3D offrono.

 

3D scanning a Cadillac car for quality control purpose

 

Vantaggi delle tecnologie di scansione 3D

I fornitori devono affidarsi a tecnologie di scansione 3D affidabili e collaudate per soddisfare le richieste dei clienti OEM più esigenti. Ecco i motivi per cui i fornitori di parti e sotto-assiemi del settore automobilistico si rivolgono sempre di più alle soluzioni portatili di misurazione dimensionale, come lo scanner HandySCAN 3D e lo scanner CMM ottico MetraSCAN

  • Velocità: HandyScan 3D e MetraSCAN 3D consentono ai team di ispezione di essere operativi in pochi minuti grazie a tempi di configurazione ultra-rapidi, a un design intuitivo che riduce la curva di apprendimento dei tecnici e a croci laser che coprono ampie aree di scansione. Queste soluzioni offrono velocità di misurazione eccezionali (rispettivamente 1.300.000 misurazioni/s e 1.800.000 misurazioni/s) e creano file pronti all'uso in pochissimo tempo.
  • Facilità d'uso: le soluzioni portatili di scansione 3D di Creaform, con funzioni di auto-posizionamento e di riferimento dinamico, sono molto facili da usare, indipendentemente dai livelli di esperienza e competenza. In questo modo, si elimina la necessità di una formazione specifica in metrologia. In appena un'ora, una persona con una conoscenza di base di CAD può iniziare a sfruttare queste soluzioni.
  • Precisione: non imponendo rigide impostazioni di misurazione, la precisione di HandySCAN 3D e MetraSCAN 3D (0,025 mm) negli ambienti di produzione garantisce ai team di ispezione valutazioni sempre basate su dati corretti. Entrambe le soluzioni non vengono influenzate dalle instabilità ambientali.
  • Flessibilità: come visto, le parti e i sotto-assiemi degli OEM sono estremamente complessi. Le tecnologie di misurazione 3D di Creaform sono in grado di acquisire dati da componenti di qualsiasi dimensione, geometria, materiale, finitura e colore. È possibile eseguire scansioni affidabili anche delle parti più piccole e ricche di dettagli.
  • Riduzione di tempo e costi: in sintesi, HandySCAN 3D e MetraSCAN 3D offrono un enorme risparmio in termini di tempi e costi. Queste soluzioni sono meno costose rispetto alle CMM tradizionali, e i costi di formazione sono ridotti al minimo grazie all'intuitività dei prodotti. Infine, queste soluzioni velocizzano i tempi dei cicli di produzione, senza compromettere la garanzia e il controllo qualità.

 

Flex-N-Gate è un rinomato fornitore di OEM che attualmente utilizza le tecnologie di scansione 3D di Creaform. Flex-N-Gate produce componenti di grandi dimensioni in metallo stampato e saldato, assemblaggi e parti in plastica per le case automobilistiche.

L'azienda attualmente utilizza scanner CMM ottici MetraSCAN 3D in 22 stabilimenti e ha integrato di recente HandySCAN 3D. Le due soluzioni vengono impiegate in applicazioni di reverse engineering, controllo e garanzia qualità. Aaron Boyer, direttore globale CAD/CAE di Flex-N-Gate, ha dichiarato che questi scanner "consentono di eseguire in poche ore o addirittura minuti, operazioni che richiedevano giorni".

Inoltre, ha rivelato che oggi la maggior parte dei clienti OEM esige l'utilizzo della tecnologia di scansione 3D per risolvere i problemi di qualità. "Con la nostra crescita, consideriamo la tecnologia di misurazione 3D lo standard per il futuro, un tipo di tecnologia che vogliamo applicare in tutte i nostri 68 stabilimenti".

 

MetraSCAN 3D scanning a Cadillac car front grid
Cadillac front grid on VXinspect software

 

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