Reverse Engineer di parti obsolete con la scansione 3D

Scoprire che un fornitore chiave sta interrompendo la produzione di un componente estremamente necessario è qualcosa che nessun produttore ama sperimentare. In effetti, l’“obsolescenza parziale”, in cui una parte precedentemente disponibile viene eliminata definitivamente, può portare un mondo di grattacapi. Affrontare tali sfide è un aspetto della gestione dell'obsolescenza (OM), la gamma di attività incentrate sull'anticipazione e sulla gestione della perdita di elementi critici per la continuità della produzione.

I produttori che devono far fronte a parti fuori produzione o deteriorate hanno a disposizione alcune opzioni OM standard, tra cui l’esecuzione di un “acquisto ponte” (acquisto di una grande quantità) della parte mentre rimangono le scorte, o l’acquisto della parte sul mercato dell’usato. Tuttavia, queste opzioni possono essere costose e competitive e comportare il rischio di acquistare troppe (o troppo poche) parti.

Fortunatamente esiste un’altra opzione che consente al produttore di riprodurre la parte obsoleta quando necessario e nella quantità desiderata: il reverse engineering tramite scansione 3D.

La scansione 3D è un metodo senza contatto e non distruttivo per raccogliere digitalmente dati di misurazione sulla forma, le dimensioni e persino la struttura di un oggetto del mondo reale. Crea modelli 3D digitali dettagliati che possono essere utilizzati per decodificare parti legacy, evitando la necessità di acquistare parti sostitutive. Superiore in termini di precisione rispetto alle tecniche di misurazione tradizionali come calibri e altri strumenti manuali, la scansione 3D può fornire una gradita assicurazione contro la perdita di parti essenziali.

Esistono diversi tipi di scanner, tra cui la triangolazione laser, la luce proiettata, il tempo di volo, la tomografia computerizzata (CT) su vasta area e a raggi X. Ciascuno ha capacità specifiche che potrebbero renderlo più adatto a particolari applicazioni e, in alcune situazioni, potrebbe essere necessario più di un tipo di scanner per ottenere risultati ottimali. L’accuratezza degli scanner 3D è pari alla loro versatilità: possono raccogliere enormi quantità di geometria spaziale da oggetti praticamente di qualsiasi dimensione e forma, dall’esterno di un aereo da caccia a parti estremamente piccole come un connettore in fibra ottica.

Uno dei dispositivi più versatili è lo scanner laser HandHeld di NVision, che ha applicazioni in tutto lo spettro della produzione. Può raccogliere 60.000 misurazioni spaziali separate al secondo con una precisione di 25 micron, circa un terzo dello spessore di un capello umano. (Gli scanner TC e le tradizionali macchine di misura a coordinate (CMM) con sonda a contatto sono ancora più precisi, con una precisione fino a 2,54 micron.)

Mentre un ingegnere guida il raggio laser HandHeld sulla superficie dell'oggetto, lo scanner, utilizzando le coordinate XYZ con i vettori IJK, crea una densa "nuvola di punti" con dati sulla posizione spaziale di ogni punto sulla superficie. Gli ingegneri progettisti utilizzano quindi un software specializzato per creare un modello CAD indipendente dall'intento progettuale e importabile in tutti i pacchetti CAD o un modello CAD nativo con albero completo di funzionalità, consentendo ai produttori di riprodurre e/o modificare autonomamente la parte.

Le seguenti applicazioni di produzione nel mondo reale illustrano l'utilità della scansione 3D nell'affrontare l'obsolescenza di parti di vitale importanza:

Un produttore nordamericano di sistemi di purificazione dell'acqua industriali e commerciali che si basano sul controllo e sul monitoraggio del flusso si è trovato a fronteggiare un costoso rinnovamento di un popolare sistema quando il produttore della scatola di controllo del sistema ha interrotto la produzione.

Poiché la scatola attuale era apprezzata dai clienti, il produttore ha deciso di riprodurla. In mancanza di un file di progettazione CAD per la scatola, l'azienda ha chiesto a NVision di scansionare un'unità esistente. Abbiamo fornito un file CAD nativo, che l'azienda ha utilizzato per riprodurre la parte.

Un produttore di semiconduttori si è trovato a dover fermare la produzione perché alcuni dei suoi fornitori non erano più in grado di fornire pezzi di ricambio per le sue apparecchiature di produzione obsolete. Dopo aver effettuato il reverse engineering delle parti con la scansione 3D, il produttore ora riproduce e reinstalla regolarmente le parti fuori produzione man mano che invecchiano.

Un produttore di bevande analcoliche desiderava riprogettare uno strumento vecchio ma essenziale utilizzato nella produzione della sua bevanda di punta. Per eseguire la riprogettazione era necessario un file CAD inesistente, quindi l'azienda ha chiesto a NVision di scansionare lo strumento. Dopo aver scansionato la parte con uno scanner portatile, abbiamo utilizzato una tradizionale CMM con sonda a contatto per ottimizzare ulteriormente i dati e aumentare la precisione delle caratteristiche critiche come il diametro interno, il diametro esterno e dettagli molto piccoli. Siamo stati in grado di fornire rapidamente il file CAD accurato di cui l'azienda aveva bisogno per decodificare, produrre e reinstallare lo strumento per mantenere la produzione in funzione.