Scintilla creativa e passione per la perfezione
Bushwacker Inc. usa PolyWorks® per portare un nuovo prodotto alla fiera SEMA in soli tre giorni.
Da oltre 40 anni, Bushwacker Inc., un'azienda a gestione familiare di Portland, Oregon, produce con passione e orgoglio parafanghi e accessori per autocarri destinati all’after-market dell'industria automobilistica. Bushwacker, produttore leader sul mercato, crea progetti innovativi e prodotti di alta qualità. Sterling Logan, disegnatore presso Bushwacker, spiega «Per farlo, abbiamo bisogno di prodotti di prim’ordine».
La sfida
Bushwacker ricerca lo stile, e l'innovazione è una componente di ciascun prodotto realizzato. Qui si analizzano con attenzione tutti i dettagli di ciascun progetto, facendo uso degli standard più recenti in quanto a progettazione e produzione. Per Bushwacker la qualità si riassume con tre parole: forma, finitura e stile. Tuttavia, «La qualità è un bersaglio in movimento», spiega Logan. Gli OEM continuano ad alzare il tiro per quanto riguarda la qualità dei veicoli in termini di forma e finitura, e le linee delle carrozzerie diventano sempre più sofisticate. E, per rimanere in gioco, i prodotti di Bushwacker devono seguire questo trend.
Garantire la qualità per rimanere in gioco
«I nostri clienti si aspettano che gli accessori si fondano con le linee stilistiche del veicolo. Nelle superfici di alta qualità costruite dai produttori dell'industria automobilistica, anche il gioco più lieve e la più piccola interferenza con le linee stilistiche del veicolo sono immediatamente visibili. Per questo dobbiamo fornire un prodotto con una forma perfetta», spiega Logan. Uno strumento fondamentale per raggiungere questo obiettivo è la scansione 3D.
Dopo aver provato soluzioni e servizi di scansione alternativi, Bushwacker ha acquistato un sistema di scansione di prim'ordine costituito da un braccio Romer Infinite 2.0 a sette assi, uno scanner laser Perceptron ScanWorks V5 e il software di metrologia 3D PolyWorks® di InnovMetric. La conoscenza dei dati digitali precisi delle superfici di un veicolo consente a Bushwacker di dedicare tutta la propria competenza al disegno dei prodotti, con la certezza di ottenere forme perfette. Grazie alla scansione 3D, la forma viene estrapolata dall'equazione, semplificando il processo e riducendo le ore di lavoro.
Scansione laser di una Jeep Grand Cherokee per acquisire il pannello del quarto frontale con le linee stilistiche e i punti di montaggio.
«Grazie allo scanner e al software PolyWorks, siamo in grado di passare dal progetto al prototipo in pochi giorni.»
Sterling Logan, disegnatore, Bushwacker
Paraurti su una Chevrolet Cruze alla Fiera SEMA, tre giorni dalla concezione alla progettazione.
Per mettere in risalto i tempi di risposta rapidi ottenuti grazie alla scansione 3D, Logan ha portato questo esempio: «Un cliente ci ha contattato alcuni giorni prima della fiera SEMA (Specialty Equipment Market Association) con una richiesta personalizzata per il disegno di un paraurti da destinare alla Chevrolet Cruze. In soli tre giorni, abbiamo realizzato dei prototipi di paraurti e abbiamo inaugurato la fiera con un prodotto nuovo di zecca».
Logan ci ha fatto vedere come il prodotto è stato completato in soli tre giorni. Il primo giorno, Bushwacker ha eseguito la scansione della Chevrolet Cruze, ha elaborato i dati usando PolyWorks|Modeler™ e li ha importati in Siemens NX. Il secondo giorno è stato progettato il paraurti ed è stato costruito a macchina uno stampo del prototipo. Il terzo giorno le parti sono state costruite e inviate immediatamente alla Fiera SEMA. «Grazie allo scanner e al software PolyWorks, siamo in grado di passare dal progetto al prototipo in pochi giorni. Questo non sarebbe mai stato possibile con le nostre vecchie procedure», spiega Logan.
Nei suoi primi anni Bushwacker usava il materiale ideale secondo la pratica delle carrozzerie degli OEM: l’argilla. I disegnatori applicavano l'argilla ai veicoli e la scolpivano accuratamente fino a ottenere la forma desiderata. La forma ottenuta veniva quindi trasferita a modelli in legno in modo tale da poter riprodurre lo stile con l'argilla sul lato opposto del veicolo. Successivamente, venivano realizzati stampi in gesso a partire dai modelli in argilla che venivano usati per produrre lavorazioni per la termoformatura di prototipi.
Per Logan questo processo comportava molte ore di lavoro incessante. Anche a quel tempo ci sarebbero voluti mesi per ottenere uno stampo da mettere in produzione. Logan spiega, «Ci andavamo vicini, ma raramente veniva perfetto la prima volta». Ossessionata dalla qualità dei suoi progetti, Bushwacker ha ottimizzato la forma e il disegno attraverso quattro, talvolta cinque cicli che prevedevano: stampo dei prototipi, controllo della geometria, esame visivo, modifica dello stampo, e nuovo controllo.
«Oggi, grazie alle potenzialità dell’ingegneria inversa offerte dalla scansione laser e dal software PolyWorks, è raro dover apportare modifiche agli stampi o al disegno dei particolari. Le modifiche che apportiamo servono esclusivamente ad affinare il design che conferisce lo stile particolare dei nostri parafanghi; ciascuno è progettato per avere un aspetto specifico», spiega Logan.
Dati acquisiti mediante scansione del paraurti posteriore e della chiusura del bagagliaio di una Chevrolet Cruze pronti per l'uso nella progettazione di un paraurti posteriore.
Immagine CAD che illustra il progetto finale di un paraurti (in grigio) e l'applicazione alla Chevrolet Cruze.
Jeep JK: La Scintilla Creativa
Logan ha fatto una riflessione sul passato e sul presente: «Quando avevamo iniziato l’attività, i nostri primi parafanghi erano destinati alla vecchia Jeep CJ. Il processo con l'argilla e il gesso funzionava bene allora, perché la lamiera destinata ai parafanghi era piatta. Tutto il contrario dello stile di carrozzeria della nuova Jeep JK».
La Jeep JK ha costituito una sfida, considerando sia lo stile delle sue linee di carrozzeria che la sua configurazione di montaggio. Anche con la scansione 3D, a Bushwacker sono serviti sei mesi per sviluppare i suoi parafanghi brevettati pocket-style, flat-style e Trail Armor. Logan ha notato che per tutti gli altri progetti, la scansione 3D ha, in media, ridotto le tempistiche di lancio dei prodotti ad appe uno o due mesi dopo la progettazione iniziale.
Il progetto Jeep JK ha inoltre messo in evidenza un ulteriore vantaggio della scansione 3D: l'acquisizione dei punti di montaggio. Per facilitare l'installazione, Bushwacker ha sempre cercato di usare punti di montaggio di fabbrica per i propri accessori. Per i parafanghi pocket-style, questo ha consentito di ottenere un'innovativa combinazione di parafanghi esterni e interni, e i dati acquisiti mediante scansione hanno fornito l'esatta ubicazione dei punti di montaggio rispetto ai pannelli della carrozzeria.
«Senza la scansione laser,
non avremmo avuto la possibilità
di lavorare gli accessori
della Jeep JK.»
Sterling Logan, disegnatore, Bushwacker
Il design innovativo e l'attenzione per il dettaglio hanno dato il loro frutto per quanto riguarda gli accessori destinati alla Jeep JK. Alla SEMA, i parafanghi piani prodotti da Bushwacker hanno ottenuto il premio runner-up award nella categoria miglior novità per i veicoli Off-Road/4x4, mentre il Trail Armor ha ottenuto il primo posto come miglior novità tra gli accessori da esterno.
Vantaggi
La scansione 3D presso le officine Bushwacker
In tutti i progetti, Bushwacker combina il braccio di scansione laser, PolyWorks e Siemens NX (precedentemente distribuito con il nome di Unigraphics NX) in un processo in tre fasi: scansione, preparazione e progettazione.
In alcuni casi, il sistema di scansione 3D viene portato presso il veicolo da ispezionare, ma nella maggior parte dei casi Bushwacker porta il veicolo nei suoi stabilimenti. Per la prima fase del processo, Bushwacker si serve di PolyWorks|Modeler™ per il controllo attraverso la scansione laser e per l'acquisizione in tempo reale dei dati. «Con PolyWorks non servono processi di configurazione estenuanti per mettere tutto in comunicazione prima di avviare la scansione»; secondo Logan servono solo dai 10 ai 15 minuti per configurare e avviare una scansione. Ha continuato aggiungendo: «Inoltre l’interfaccia è intuitiva e facile da usare».
In PolyWorks|Modeler, anche le linee delle entità più elaborate vengono estratte facilmente.
Il modello digitale varia dinamicamente seguendo il percorso di scansione; offre un ottimo riscontro visivo che consente all'utente di rendersi conto di cosa deve essere ancora acquisito.
«Apprezzo molto il fatto che durante la scansione, il modello digitale varia dinamicamente seguendo il mio percorso di scansione. Offre un ottimo riscontro visivo che mi consente di avere sotto controllo la mia posizione e cosa devo ancora acquisire», spiega Logan. Quando ritiene che la scansione sia stata completata, si avvale dello strumento di confronto di PolyWorks che mostra le deviazioni da scansione a scansione. «È una sicurezza in caso di errori occasionali dell’operatore, ad esempio se uno scanner viene urtato. Ottengo un riscontro immediato su ciò che devo scansionare di nuovo», spiega Logan. «Il risultato è una serie di dati puliti e precisi», aggiunge.
Come utente di Siemens NX, Logan trova anche familiarità e similitudini con l'interfaccia e gli strumenti di PolyWorks|Modeler. Si serve di PolyWorks per preparare i file all'importazione in Siemens NX, utilizzato per l'elaborazione dei dati e per la progettazione. «Abbiamo bisogno di potenti strumenti di modellazione per creare particolari e disegni che seguano le minuziose linee stilistiche del veicolo. PolyWorks ci aiuta ad acquisire i dettagli; questi dati vengono quindi utilizzati in Siemens NX per disegnare i nostri particolari. Per noi è una combinazione perfetta», spiega Logan.
Per preparare i dati da utilizzare in Siemens NX, si serve di PolyWorks per filtrare eventuali rumori, riempire buchi e creare spline e superfici NURBS. «Seleziono un'area e lascio PolyWorks creare automaticamente le spline; quindi le collego e creo le NURBS», spiega Logan. «È un procedimento molto simile a quello di Siemens NX ed è molto intuitivo. Per quanto ne so, non c'è niente di meglio, non c’è niente di più facile di PolyWorks,» afferma Logan.
In Siemens NX, le NURBS generate da PolyWorks costituiscono la base per il disegno degli accessori. A partire dai pannelli della carrozzeria e dai punti di montaggio, la visione di Bushwacker prende forma. Durante tutto il processo, i disegnatori renderizzano l’accessorio e il veicolo per visualizzare forme e geometrie.
Tutti i nuovi particolari passano attraverso un'analisi progettuale “digitale” prima che eventuali stampi di prototipi vengano disegnati e lavorati a controllo numerico. «I dati di alta qualità delle superfici forniti da PolyWorks ci consentono di esaminare il particolare in CAD rispetto alla forme e alla finitura prima di realizzare un particolare vero», spiega Logan. Ma per una valutazione finale, si fa ancora riferimento ai prototipi fisici. Logan spiega: «Le cose vengono fuori quando monti un parafango direttamente sul veicolo per la prima volta; sono cose che non vedi sullo schermo».
Dal modello digitalizzato alle superfici NURBS lisce in PolyWorks|Modeler.
Il Passo Successivo
Recentemente Bushwacker ha esteso l’uso di PolyWorks anche alle ispezioni. PolyWorks|Inspector™ conferma l'elevata qualità degli stampi, dei prototipi e dei primi campioni di produzione che hanno reso famosa azienda. «PolyWorks|Inspector è una soluzione estremamente potente. Ci consente di eseguire le ispezioni internamente, e quindi di esaminare i particolari e gli stampi velocemente, ogni volta che lo riteniamo necessario», spiega Logan.
Ha concluso dicendo: «Nell'economia odierna dobbiamo rimanere all'avanguardia. PolyWorks ci ha aiutato a farlo».
