ดีไซน์ที่จุดประกายและความหลงใหลในความสมบูรณ์แบบ
Bushwacker Inc. หันมาใช้ความสามารถทางวิศวกรรมย้อนกลับของ PolyWorks|Modeler™ เพื่อเปลี่ยนแนวคิดให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน
Bushwacker Inc. เป็นธุรกิจครอบครัวในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน ที่มีประวัติยาวนานเกือบ 40 ปี บริษัทแห่งนี้ผลิตคิ้วล้อและอุปกรณ์เสริมรถบรรทุกสำหรับตลาดยานยนต์หลังการขายด้วยความทุ่มเทและภาคภูมิใจ Bushwacker ได้รับการขนานนามว่าเป็นผู้ผลิตชั้นนำที่สร้างนวัตกรรมการออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง จากคำกล่าวของ Sterling Logan วิศวกรด้านการออกแบบของ Bushwacker “การทำแบบนี้ เราจำเป็นต้องมีเครื่องมือที่ล้ำสมัยครับ”
ความท้าทาย
Bushwacker ให้ความสำคัญกับสไตล์ และนวัตกรรมก็เป็นส่วนหนึ่งในผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นที่พวกเขาสร้างขึ้น พวกเขาใส่ใจทุกรายละเอียดของงานออกแบบแต่ละชิ้นอย่างพิถีพิถัน โดยใช้มาตรฐานล่าสุดในการออกแบบและการผลิต สำหรับ Bushwacker แล้ว คุณภาพสามารถสรุปออกมาได้เป็น 3 คำคือความพอดี ความสมบูรณ์ และสไตล์ อย่างไรก็ตาม "คุณภาพเป็นเป้าหมายที่ไม่หยุดนิ่ง" Logan ระบุ OEM คอยยกระดับมาตรฐานคุณภาพรถยนต์อยู่เรื่อย ๆ ในแง่ของความพอดีและความสมบูรณ์ ในขณะที่เส้นสไตล์ของตัวถังก็ยิ่งซับซ้อนขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อคงความสามารถในการแข่งขันเอาไว้ ผลิตภัณฑ์ของ Bushwacker ต้องทำเหมือนกัน
สร้างคุณภาพที่สามารถแข่งขันได้ในตลาด
"ลูกค้าของเราคาดหวังว่าอุปกรณ์เสริมจะกลมกลืนเข้ากับเส้นสไตล์ของรถยนต์ เนื่องด้วยพื้นผิวคุณภาพสูงที่ผู้ผลิตยานยนต์ผลิตขึ้นมา ดังนั้นหากมีช่องว่างหรือความไม่เข้ากันเพียงเล็กน้อยกับเส้นสไตล์ของรถยนต์ ก็จะมองเห็นได้อย่างชัดเจน เราจึงต้องสร้างผลิตภัณฑ์ที่ติดตั้งได้พอเหมาะพอดี" Logan กล่าว สิ่งสำคัญที่ช่วยให้เราบรรลุเป้าหมายนี้คือการสแกน 3 มิติ
หลังจากทดลองกับโซลูชันและบริการสแกนทางเลือก Bushwacker ได้ซื้อระบบสแกนขั้นสูงสุดที่มาพร้อมกับแขน Romer Infinite 2.0 เจ็ดแกน, เครื่องสแกนเลเซอร์ Perceptron ScanWorks V5 และซอฟต์แวร์การวัด PolyWorks® 3D ของ InnovMetric การรู้ข้อมูลดิจิทัลที่แม่นยำของพื้นผิวรถยนต์ช่วยให้ Bushwacker ทุ่มเทความสามารถไปกับการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้อย่างเต็มที่ด้วยความมั่นใจว่าชิ้นส่วนจะติดตั้งได้พอเหมาะพอดี และด้วยการสแกน 3 มิติ ความพอดีจะเกิดขึ้นได้อย่างแน่นอน พร้อมทั้งลดความยุ่งยากของกระบวนการและลดเวลาในการทำงานลงด้วย
การสแกนรถ Jeep Grand Cherokee ด้วยเลเซอร์ เพื่อจับภาพแผงควอร์เตอร์ด้านหน้าพร้อมเส้นสไตล์และจุดยึด
"เมื่อมีเครื่องสแกนและซอฟต์แวร์ของ PolyWorks เราก็สามารถเปลี่ยนแนวคิดให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบได้ในเวลาไม่กี่วันครับ"
Sterling Logan วิศวกรออกแบบของ Bushwacker
แผนกันชนบน Chevrolet Cruze ในงาน SEMA ใช้เวลาเพียงสามวันในการเปลี่ยนแนวคิดให้กลายเป็นต้นแบบ
เพื่อเป็นการเน้นย้ำเวลาตอบสนองที่รวดเร็วเนื่องจากใช้สแกน 3 มิติ Logan ได้ยกตัวอย่างต่อไปนี้ "ลูกค้าติดต่อเรามาสองสามวันก่อนงาน Specialty Equipment Market Association (SEMA) พร้อมกับขอให้เราออกแบบแผงกันชนสำหรับ Chevrolet Cruze ซึ่งในเวลาเพียง 3 วัน เราก็สามารถสร้างแผงกันชนต้นแบบขึ้นมาและเปิดงานแสดงด้วยผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุด"
Logan อธิบายวิธีการสร้างผลิตภัณฑ์ให้เสร็จสมบูรณ์ในสามวัน วันที่หนึ่ง Bushwacker สแกน Chevrolet Cruze จากนั้นจึงประมวลผลข้อมูลโดยใช้ PolyWorks|Modeler และนำเข้าข้อมูลลงใน Siemens NX วันที่สอง ทีมออกแบบแผงกันชนและขึ้นรูปแม่พิมพ์ต้นแบบ วันที่สาม ชิ้นส่วนได้รับการผลิตและส่งไปยังงาน SEMA ทางเครื่องบิน
ก่อนหน้านี้ Bushwacker ใช้วัสดุที่โรงงานตกแต่งตัวถัง OEM ทั่วไปใช้กัน นั่นก็คือดินเหนียว นักออกแบบติดดินเหนียวเข้ากับรถยนต์และใส่ใจกับการปั้นดินเหนียวให้กลายเป็นงานออกแบบที่ต้องการ จากนั้นจึงนำรูปทรงที่ได้ไปแปลงเป็นแบบไม้ เพื่อคัดลอกรูปแบบด้วยดินเหนียวสำหรับติดตั้งที่อีกฝั่งหนึ่งของรถยนต์ ขั้นตอนต่อไป ทีมงานจะหล่อแม่พิมพ์ปูนพลาสเตอร์จากแบบจำลองดินเดียว และใช้แม่พิมพ์นี้ในการผลิตเครื่องมือขึ้นรูปด้วยความร้อนที่เป็นต้นแบบ
จากข้อมูลที่ Logan ให้มา กระบวนการนี้ปกติแล้วเป็นงานที่ใช้เวลาหลายชั่วโมง ถึงกระนั้นก็ยังต้องใช้เวลาหลายเดือนกว่าที่จะสร้างแม่พิมพ์สำหรับการผลิตได้ Logan กล่าวว่า "การทำให้สมบูรณ์แบบในครั้งแรกนั้นเป็นไปได้ยาก" ด้วยความทุ่มเทเรื่องคุณภาพของงานออกแบบ Bushwacker จะปรับเปลี่ยนความพอดีและงานออกแบบผ่านการสร้างแม่พิมพ์ต้นแบบ การตรวจสอบความพอดี การประเมินด้วยสายตา การแก้ไขแม่พิมพ์ และการตรวจสอบซ้ำ โดยทำขั้นตอนเหล่านี้สี่หรือห้ารอบด้วยกัน
"แต่ด้วยความสามารถในการทำวิศวกรรมย้อนกลับของการสแกนด้วยเลเซอร์และซอฟต์แวร์ PolyWorks เราแทบไม่ต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบแม่พิมพ์หรือชิ้นส่วนเลย สิ่งที่เราเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่เป็นรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่บ่งบอกสไตล์คิ้วล้อของเรา ซึ่งแต่ละครั้งก็ออกแบบให้มีหน้าตาที่เจาะจง" Logan กล่าว
ข้อมูลที่สแกนสำหรับกันชนท้ายของ Chevrolet Cruze และสลักประตูท้ายพร้อมใช้งานในการออกแบบแผงกันชนท้าย
ภาพ CAD แสดงการออกแบบแผงกันชน (สีเทา) ในขั้นสุดท้ายและการติดตั้งบน Chevrolet Cruz
Jeep JK: คิ้วล้อสำหรับการออกแบบ
Logan นึกถึงการทำงานในอดีตและปัจจุบัน “ถ้ามองย้อนกลับไปตอนที่เราเริ่มทำธุรกิจ คิ้วล้อชิ้นแรกของเราผลิตให้กับ Jeep CJ รุ่นเก่าครับ ขั้นตอนที่ใช้ดินเหนียวและปูนพลาสเตอร์ตอนนั้นใช้งานได้ดี เพราะโลหะแผ่นสำหรับผลิตคิ้วล้อเป็นแบบเรียบ แต่สไตล์ตัวถังของ Jeep JK รุ่นใหม่ไม่ได้เป็นแบบนั้นแล้ว"
Jeep JK เป็นโจทย์ที่ท้าทาย เพราะเส้นสไตล์ตัวถังและลักษณะการยึดของรถรุ่นนี้ ถึงแม้มีการสแกน 3 มิติ แต่ Bushwacker ก็ต้องใช้เวลาถึง 6 เดือนในการพัฒนาคิ้วล้อสไตล์พ็อกเก็ต คิ้วสไตล์เรียบ และบันไดข้างที่จดสิทธิบัตร Logan กล่าวว่าสำหรับโปรเจ็กต์อื่น ๆ ทั้งหมด โดยเฉลี่ยแล้วการสแกน 3 มิติลดเวลาในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์เหลือเพียงหนึ่งหรือสองเดือนหลังจากได้แนวคิดขั้นแรก
โปรเจ็กต์ Jeep JK ยังเน้นถึงข้อดีอีกข้อของการสแกน 3 มิติ นั่นคือการรู้จุดติดตั้ง เพื่อให้ติดตั้งได้ง่าย Bushwacker พยายามใช้จุดติดตั้งที่โรงงานกำหนดไว้สำหรับอุปกรณ์เสริมเท่านั้น สำหรับคิ้วล้อแบบพ็อกเก็ต นี่เป็นนวัตกรรมการผสมผสานระหว่างคิ้วด้านในกับด้านนอก และข้อมูลสแกนซึ่งระบุตำแหน่งที่แน่นอนสำหรับจุดติดตั้งที่สัมพันธ์กับแผงตัวถัง
"ถ้าไม่มีการสแกนด้วยเลเซอร์ เราอาจจะไม่สามารถเปิดตัวอุปกรณ์เสริม Jeep JK ได้เลย"
Sterling Logan วิศวกรออกแบบของ Bushwacker
นวัตกรรมการออกแบบและความใส่ใจในรายละเอียดสร้างผลสำเร็จอย่างงดงามสำหรับอุปกรณ์เสริม Jeep JK ที่งาน SEMA คิ้วล้อแบบเรียบของ Bushwacker ได้รับรางวัลรองชนะเลิศในหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ออฟโร้ด/รถขับเคลื่อนสี่ล้อแบบใหม่ยอดเยี่ยม ในขณะที่บันไดข้างคว้ารางวัลที่หนึ่งสำหรับผลิตภัณฑ์อุปกรณ์เสริมภายนอกแบบใหม่ยอดเยี่ยม
คุณประโยชน์
การสแกน 3 มิติที่ Bushwacker ใช้
ทุกโปรเจ็กต์ Bushwacker จะนำแขนการสแกนเลเซอร์, PolyWorks และ Siemens NX (ก่อนหน้านี้คือ Unigraphics NX) มาใช้ร่วมกันในกระบวนการสามขั้นตอน ได้แก่ สแกน จัดเตรียม และออกแบบ
ในบางกรณี จะต้องย้ายระบบการสแกน 3 มิติไปหารถยนต์เป้าหมาย แต่ในกรณีส่วนใหญ่ Bushwacker จะขับรถยนต์เข้ามาที่โรงงาน ในขั้นตอนแรกของกระบวนการ Bushwacker จะใช้ PolyWorks|Modeler™ สำหรับควบคุมเครื่องสแกนเลเซอร์และจับข้อมูลแบบไลฟ์ "เมื่อมี PolyWorks เราก็ไม่ต้องลำบากกับการตั้งค่าให้ทุกอย่างสื่อสารกันก่อนจะเริ่มการสแกนครับ" Logan ระบุว่า ระบบใช้เวลาเพียง 10 ถึง 15 นาทีในการตั้งค่าและเริ่มการสแกน เขากล่าวเสริมว่า "อินเทอร์เฟซยังเข้าใจง่ายและใช้งานง่ายอีกด้วย"
ใน PolyWorks|Modeler แม้แต่เส้นเค้าโครงที่ละเอียดที่สุดก็สามารถแยกออกมาได้อย่างง่ายดาย
แบบจำลองดิจิทัลเปลี่ยนแปลงตามแนวการสแกน ซึ่งให้การแสดงผลภาพที่ยอดเยี่ยม ทำให้ผู้ใช้รู้ว่าตรงไหนที่ต้องสแกนอีก!
"ผมชอบตรงที่ระหว่างการสแกน แบบจำลองดิจิทัลจะเปลี่ยนไปตามแนวการสแกนของผม ซึ่งมอบการแสดงผลภาพที่ดีเยี่ยม ทำให้ผมรู้ว่าอยู่ตรงไหนแล้ว และตรงไหนที่ต้องสแกนต่อ" Logan กล่าว เมื่อเขาคิดว่าการสแกนเสร็จสิ้นแล้ว ต่อมาเขาใช้เครื่องมือเปรียบเทียบของ PolyWorks ซึ่งจะสแกนการเบี่ยงเบนของการสแกน "นี่คือวิธีป้องกันข้อผิดพลาดจากผู้ปฏิบัติงานที่อาจจะเกิดขึ้นในบางครั้ง เช่น การชนเครื่องสแกน ซึ่งผมจะได้รับผลตอบกลับทันทีว่าตรงไหนที่ต้องสแกนซ้ำ" Logan กล่าว "ผลลัพธ์ที่ได้คือข้อมูลที่สะอาดและเที่ยงตรง" เขาเสริม
ในฐานะผู้ใช้ Siemens NX อยู่แล้ว Logan ยังพบว่าอินเทอร์เฟซและเครื่องมือของ PolyWorks|Modeler นั้นคุ้นเคยและค่อนข้างคล้ายคลึงกัน เขาใช้ PolyWorks ในการเตรียมไฟล์ที่จะนำเข้าสู่ Siemens NX ซึ่งใช้สำหรับการดัดแปลงข้อมูลและออกแบบ "เราต้องการเครื่องมือสร้างแบบจำลองที่ทรงพลังเพื่อสร้างชิ้นส่วนและงานออกแบบที่สอดคล้องกับเส้นสไตล์ที่ละเอียดอ่อนของรถยนต์ PolyWorks ช่วยเราจับรายละเอียดและข้อมูลที่ใช้ใน Siemens NX เพื่อออกแบบชิ้นส่วนของเรา สำหรับเรา นี่คือการผสมผสานที่สมบูรณ์แบบครับ" Logan ระบุ
ในการเตรียมข้อมูลสำหรับ Siemens NX นั้น เขาใช้ PolyWorks กรองข้อมูลรบกวน เติมเต็มช่องว่าง และสร้างแกน และพื้นผิว NURBS ขึ้นมา "ผมเลือกพื้นที่และปล่อยให้ PolyWorks สร้างแกนอัตโนมัติ จากนั้นจึงเชื่อมต่อแกนเหล่านี้และสร้าง NURBS ขึ้น" Logan อธิบาย “ผมพบว่านี่เป็นกระบวนการที่คล้ายกับของ Siemens NX อย่างมาก ดังนั้นถือว่าเข้าใจง่ายมากเลยครับ เท่าที่ผมรู้ ไม่มีอะไรดีกว่าและไม่มีอะไรง่ายกว่า PolyWorks แล้ว" Logan เอ่ย
ใน Siemens NX ข้อมูล NURBS ที่ PolyWorks สร้างขึ้นจะกลายเป็นเส้นฐานสำหรับการออกแบบอุปกรณ์เสริม จากแผงตัวถังและจุดยึด วิสัยทัศน์ของ Bushwacker เริ่มเป็นรูปเป็นร่าง ตลอดทั้งกระบวนการ นักออกแบบจะเรนเดอร์ภาพอุปกรณ์เสริมและรถยนต์เพื่อให้เห็นรูปแบบและความพอดี
ชิ้นส่วนใหม่แต่ละชิ้นจะผ่านการตรวจสอบการออกแบบในระบบ 'ดิจิทัล' ก่อนจะออกแบบแม่พิมพ์ของต้นแบบ และขึ้นรูปด้วย CNC "ข้อมูลพื้นผิวคุณภาพสูงที่ PolyWorks มอบให้ ช่วยให้เราพิจารณาชิ้นส่วนได้ใน CAD เพื่อตรวจสอบความพอดีและความสมบูรณ์ ก่อนที่เราจะสร้างชิ้นส่วนของจริง" Logan ให้ความเห็น อย่างไรก็ตาม การประเมินขั้นสุดท้ายยังต้องอาศัยต้นแบบของจริง Logan กล่าวว่า "ภาพรวมจะเห็นได้ชัดเจนเมื่อติดตั้งคิ้วล้อเข้ากับรถยนต์เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่เรามองไม่เห็นบนหน้าจอ"
จากแบบจำลองดิจิทัลจนกลายเป็นพื้นผิว NURBS ที่ราบเรียบใน PolyWorks|Modeler
ขั้นต่อไป
เมื่อไม่นานมานี้ Bushwacker มีความมั่นใจเพิ่มขึ้นกับการใช้งาน PolyWorks กับการตรวจวัด PolyWorks|Inspector™ ตอกย้ำคุณภาพของแม่พิมพ์ ต้นแบบ และตัวอย่างการผลิตครั้งแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่สร้างชื่อเสียงให้บริษัท "PolyWorks|Inspector ทรงพลังมากจริง ๆ ครับ โปรแกรมนี้ช่วยให้เราทำการตรวจสอบกันภายในได้ ช่วยให้เราประเมินชิ้นส่วนและแม่พิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะต้องการเมื่อไหร่" Logan กล่าว เขาสรุป "จากเศรษฐกิจในปัจจุบันนี้ เราต้องก้าวให้ล้ำหน้า และ PolyWorks ช่วยเราทำแบบนั้นได้"
