Analiza wymiarowa 3D i kontrola jakości
Ustandaryzuj swoje operacje związane z pomiarami 3D za pomocą uniwersalnej platformy oprogramowania
Analiza wymiarowa 3D i kontrola jakości
Ustandaryzuj swoje operacje związane z pomiarami 3D za pomocą uniwersalnej platformy oprogramowania
Wynalezienie i udoskonalenie technologii pomiarów 3D na przestrzeni minionych sześciu dekad umożliwiło produkcję coraz bardziej złożonych produktów o wysokiej jakości. Wszystko zaczęło się w latach 60. dwudziestego wieku. To właśnie wtedy w branży motoryzacyjnej zaczęto stosować pierwsze współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM) z oprogramowaniem pomiarowym 3D. W tamtych czasach inżynieria oprogramowania była dopiero w powijakach. Nie było żadnych określonych standardów sprzętu komputerowego ani systemu operacyjnego. W wyniku tego wczesne urządzenia pomiarowe 3D były systemami zamkniętymi, a każdy producent sprzętu wykorzystywał własne oprogramowanie. Tak rozpoczęła się era korzystania z wielu programów w laboratoriach pomiarowych 3D.
Niektóre firmy po dziś dzień używają więcej niż pięciu różnych marek oprogramowania do pomiarów 3D. Zwykle używają do dwóch współrzędnościowych urządzeń pomiarowych, dostarczanych przez producentów, dwóch lub trzech przenośnych urządzeń pomiarowych, takich jak ramiona skanujące, skanery wykorzystujące technologię światła strukturalnego i trakery laserowe, a do tego do dwóch cyfrowych urządzeń pomiarowych.
Problemy wynikające ze stosowania wielu programów do pomiarów 3D
Nikogo nie powinien dziwić fakt, że koszt pomiarów i ryzyko błędu wzrasta wraz z liczbą używanych programów. W końcu trzeba:
- przeszkolić wszystkich operatorów w zakresie obsługi wielu interfejsów użytkownika i pomiarów;
- zarządzać osobno czynnościami konserwacyjnymi i aktualizacjami oprogramowania każdego produktu;
- powielać projekty pomiarowe dla każdego oprogramowania i dopasowywać je do nich.
Korzystanie z wielu programów wymaga opanowania wielu, czasami znacząco różnych, procedur postępowania, co ogranicza znacząco wydajność zespołów pomiarowych 3D, ponieważ:
- operatorzy CMM obsługują tylko współrzędnościowe urządzenia pomiarowe, a operatorzy urządzeń przenośnych specjalizują się w obsłudze co najwyżej dwóch rodzajów przenośnych urządzeń pomiarowych, co powoduje ograniczenie mobilności i obniżenie wydajności pracy zespołowej;
- operatorzy nabywają podstawowe umiejętności obsługi każdego oprogramowania, zamiast zgłębiać tajniki jednego programu, co wydłuża czas produkcji;
- zarządzanie danymi jest znacząco utrudnione, ponieważ każde oprogramowanie wykorzystuje własny format, co wymusza konieczność przetwarzania danych na formaty, które są obsługiwane przez zespoły inżynieryjne i produkcyjne.
Pierwsza ewolucja: Programy i standardy pomiarów 3D niezależne od używanego sprzętu
W latach 90. dwudziestego i na początku dwudziestego pierwszego wieku pojawiły się programy i standardy pomiarów 3D niezależne od używanego sprzętu. Dzięki temu można było używać jednego oprogramowania do obsługi urządzeń pomiarowych 3D różnych producentów. Na przykład:
- W kilku programach CMM wdrożono wiele protokołów sterowania i użyto neutralnych specyfikacji urządzeń pomiarowych (I++ DME) do obsługi współrzędnościowych urządzeń pomiarowych różnych producentów.
- Wprowadzono standard DMIS (Dimensional Measuring Interface Standard), który pozwalał na tworzenie programów offline obsługiwanych przez wiele różnych rozwiązań programowych i sprzętowych, a także w pewnym zakresie na wymianę danych między nimi.
- Firmy zajmujące się rozwojem oprogramowania opracowały programy do pomiarów 3D niezależne od sprzętu, które potrafiły obsługiwać ramiona skanujące i trakery laserowe wielu marek. Przełom ten stał się możliwy dzięki producentom przenośnych urządzeń pomiarowych, którzy udostępnili otwarte zestawy narzędzi do programowania, umożliwiające współpracę z ich sprzętem.
Zastosowanie oprogramowania niezależnego od używanego sprzętu znacząco poprawiło osiągi, umożliwiając metrologom łączenie się ze sprzętem różnych producentów za pomocą jednego oprogramowania. Niemniej jednak technologie pomiarowe były nadal ograniczone do silosów:
- Pomiary za pomocą współrzędnościowych urządzeń pomiarowych i przenośnych urządzeń pomiarowych różniły się tak znacznie, że operatorzy pracowali w różnych środowiskach.
- Cyfrowe mierniki można było obsługiwać wyłącznie za pomocą specjalistycznego oprogramowania pomiarowego.
- Automatyczne komórki pomiarowe oparte na robotach wykorzystywały dedykowane oprogramowanie, które zapewniało ścisłą współpracę programowania ruchów robota z sekwencjami pomiarowymi, co powodowało powstanie kolejnego silosu programowego.
Tak znaczące różnice między systemami uniemożliwiały efektywną współpracę. Jedynym sensownym sposobem na łączenie pomiarów z wielu programów było ich zewnętrzne gromadzenie. Stało się jasne, że potrzebna jest drastyczna zmiana technologii, aby wyeliminować silosy, uprościć pomiary i zmaksymalizować wydajność pomiarów 3D.
Druga ewolucja: Uniwersalna platforma oprogramowania metrologicznego 3D
W 2016 r. firma InnovMetric dokonała wspomnianego przełomu, wydając pierwszą wersję oprogramowania PolyWorks|Inspector™. Umożliwiało ono obsługę przenośnych i współrzędnościowych urządzeń pomiarowych z poziomu jednego interfejsu użytkownika.
O wyjątkowości platformy PolyWorks|Inspector 2016 świadczyło to, że umożliwiała operatorom przenośnych i współrzędnościowych urządzeń pomiarowych:
- używanie tych samych procesów i narzędzi do przygotowywania projektów inspekcji, wykonywania sekwencji pomiarowych oraz analizowania i raportowania wyników pomiarów;
- szybkie dostosowywanie sekwencji pomiarowych do różnych technologii; Przykładowo, operatorzy mogli w zaledwie kilka minut dostosować istniejące projekty inspekcji używane na urządzeniach CMM, tak by użyć ich na przenośnych urządzeniach pomiarowych.
Wszystkie te nowe funkcje sprawiły, że nie trzeba było już powielać projektów inspekcji, co dało znaczące oszczędności czasu, jak i zmniejszyło liczbę popełnianych błędów. Metrolodzy musieli już tylko jeden raz konfigurować projekt inspekcji, definiować sekwencje pomiarowe i tworzyć raporty inspekcji.
Po tym sukcesie firma InnovMetric kontynuowała rozwijanie swojego rozwiązania PolyWorks|Inspector. Użytkownicy mogą teraz:
- zintegrować cyfrowe mierniki i kontrole wizualne z procesami pomiarowymi, eliminując silosy cyfrowych urządzeń pomiarowych;
- wstępnie konfigurować w jednym projekcie inspekcji szablony pomiarowe używane przez wiele urządzeń pomiarowych 3D, takie jak jeden szablon dla współrzędnościowych urządzeń pomiarowych a drugi dla ramienia skanującego. Użytkownicy mogą wybierać potrzebny szablon na podstawie możliwości sprzętu. Wszystkie dane pomiarowe i wyniki dotyczące danej części są przechowywane w tym samym projekcie inspekcji niezależnie od technologii pomiaru, co ułatwia analizę i raportowanie;
- wykorzystywać uniwersalną platformę danych do analizowania i raportowania wyników pomiarów uzyskanych z danych zarejestrowanych zewnętrznie. Oczywiście uzyskanie optymalnej wydajności wymaga ścisłej integracji, dlatego automatyczne komórki pomiarowe oparte na robotach zwykle oferują oprogramowanie służące do przygotowywania projektów i wykonywania pomiarów. Uniwersalna platforma danych pozwala użytkownikom automatycznie importować dane do oprogramowania PolyWorks|Inspector od razu po ich zapisaniu.
Znaczne korzyści zapewniane przez uniwersalną platformę oprogramowania metrologicznego 3D
Klienci, którzy z powodzeniem wdrożyli uniwersalną platformę oprogramowania metrologicznego 3D PolyWorks|Inspector, znacząco obniżyli swoje koszty prowadzenia pomiarów:
- Koszty szkolenia są znacznie niższe, ponieważ członkowie zespołu muszą opanować teraz obsługę tylko jednego oprogramowania.
- Koszty utrzymania oprogramowania są niższe dzięki zminimalizowaniu liczby aktualizacji oprogramowania.
- Nakłady pracy związane z wykonywaniem etapów inspekcji niezależnych od sprzętu zostały obniżone o tysiące roboczogodzin, ponieważ są teraz wykonywane tylko raz na cały projekt inspekcji.
Klienci zwiększyli też produktywność swoich zespołów pomiarowych 3D przez:
- umożliwienie operatorom przenośnych urządzeń pomiarowych opanowania obsługi współrzędnościowych urządzeń pomiarowych, a operatorom współrzędnościowych urządzeń pomiarowych — urządzeń przenośnych; zwiększenie wszechstronności zespołów, co znacznie ułatwiło działanie w razie nieobecności jednego z pracowników lub niedostępności urządzenia;
- zwiększenie umiejętności metrologów przez pogłębienie wiedzy o inspekcji wymiarowej w jednym oprogramowaniu;
- wyeliminowanie ryzyka błędów ludzkich, które były nieuniknione podczas powielania projektów;
- automatyczne zachowywanie wszystkich danych inspekcji i wyników w jednym repozytorium, które wyeliminowało potrzebę ich zewnętrznego gromadzenia.
Wykonaj pierwszy krok w celu uproszczenia i zoptymalizowania procesów metrologii 3D
Dzięki uniwersalnej platformie oprogramowania metrologicznego 3D PolyWorks|Inspector firma InnovMetric zrewolucjonizowała pomiary 3D, rozwiązując za jednym zamachem wiele problemów zespołów pomiarowych. Największą zaletą tego rozwiązania jest połączenie wszystkich danych pomiarowych 3D, co znacząco ułatwia bezpośrednie udostępnianie projektów inspekcji innym działom, przyspieszając transformację cyfrową przedsiębiorstwa.