Вы потратили массу времени, проводя исследования, и пришли к выводу, что наличие 3D-сканера очень поможет вам в вашей работе.
Пора обратиться к вашему руководителю, чтобы он дал зеленый свет на покупку.
Единственная проблема состоит в том, чтобы убедить его, что покупка 3D-сканера станет отличным вложением средств для вашей компании.
Как следует представить ценность 3D-сканера, чтобы он одобрил его приобретение?
Хорошие новости! Мы здесь, чтобы помочь вам.
Давайте посмотрим, почему 3D-сканер является отличным вложением средств, особенно для таких целей, как:
Обратное проектирование (СКАНИРОВАНИЕ В CAD) | КОНТРОЛЬ Геометрии детали |
---|---|
ОБРАТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ | БЕСКОНТАКТНЫЙ КОНТРОЛЬ |
ЗАЧЕМ ВКЛАДЫВАТЬ СРЕДСТВА В 3D-СКАНЕР ДЛЯ ОБРАТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Обратное проектирование – это процесс извлечения знаний из готовой детали для понимания принципов ее проектирования и изготовления. Цель состоит в том, чтобы разработать документацию для того, чтобы сделать новую аналогичную деталь.
Причины для обратного проектирования, следующие:
- Создание файла CAD для устаревших деталей при отсутствии чертежей или файлов CAD
- Усовершенствование или изменение конструкции существующих изделий
- Создание компонентов, идеально подходящих для существующих изделий (например, деталей корпуса или упаковки для электроники)
- Ремонт изношенных или сломанных деталей (например, деталей старых автомобилей)
Давайте посмотрим на традиционный и современный подход к обратному проектированию и увидим, как они отличаются.
Традиционный подход к обратному проектированию
Измерение с помощью ручных инструментов
Традиционные методы обратного проектирования предполагают использование таких инструментов, как штангенциркуль, микрометр, рулетка или измерительные приборы, для выполнения критически важных измерений поверхности объекта вручную. Затем оператор использует собранные измерения для проектирования модели CAD с нуля, используя программное обеспечение для моделирования – CAD.
Современный подход к обратному проектированию (сканирование в CAD)
Проведение 3D-измерений с использованием 3D-сканера
Современный подход к обратному проектированию известен как сканирование в CAD. Как следует из названия, он использует данные сканирования от 3D-сканера в качестве руководства для создания модели CAD.
Оператор использует 3D-сканер для 3D-измерений поверхности объекта. Каждая точка измерения имеет точные координаты XYZ. Сегодня 3D-сканеры, могут получать сотни тысяч точек данных от одного 3D-сканирования всего за одну секунду. В дальнейшем данные сканирования используются в качестве руководства для создания эскиза детали. Это подобно калькированию, чтобы сократить время, необходимое для создания модели CAD. Программное обеспечение 3D Systems Geomagic Design X позволяет легко и быстро превратить результат 3D-сканирования в твердотельную модель CAD.
СКАНИРОВАНИЕ ДАННЫХ В CAD – КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Подумайте, насколько быстрее и проще было бы переконструировать поверхности со сложной структурой по данным сканирования.
Зачем использовать метод?
Использование для обратного проектирования метода сканирования в CAD выглядит совсем не так, как использование ручных инструментов. Этот процесс гораздо менее трудоемкий, что позволяет экономить время. Более того, он предоставляет всю информацию, необходимую для правильного и точного построения файла CAD. Здесь нет работы вслепую, меньше головной боли и разочарований.
Представьте себе, если вам придется переконструировать деталь, подобную этой, используя ручной инструмент. Намного проще использовать 3D-сканер для обратного проектирования сложных деталей, которые имеют сложную и произвольную форму.
Ручные измерения традиционно линейны по своей природе. То, что на первый взгляд можно считать прямой линией, на самом деле может оказаться кусочно-линейной кривой (сплайном). Это трудно представить с помощью традиционных инструментов измерения.
На первый взгляд похоже, что труба имеет одинаковую толщину по всей длине. Однако при измерении с одного края может показаться, что трубка имеет ненужный изгиб. Используя 3D-сканер, можно точно понять, для чего он.
Легко найти диаметр отверстия с помощью штангенциркуля.
- Но круглое ли это отверстие?
- И где находится это отверстие по отношению к другим элементам детали?
- Перпендикулярно ли отверстие к нормали к поверхности?
- Поверхность плоская или сложная по форме?
На эти вопросы трудно ответить, пользуясь традиционными измерительными инструментами, а 3D-сканер может ответить на эти вопросы быстро и достоверно.
Штангенциркулем может быстро измерить отверстие этой детали. Но с помощью 3D-сканера вы можете быстро и точно определить, как элементы детали связаны друг с другом, и с одного взгляда проанализировать эту взаимосвязь.
С помощью ручных инструментов понимание геометрии в трехмерном пространстве (XYZ) может быть затруднено с точки зрения взаимосвязи деталей друг с другом. 3D-сканер дает более совершенное изображение со всеми координатами в трехмерном пространстве и информацией о функциях любого компонента.
Данные сканирования от 3D-сканера позволяют понять и обследовать деталь гораздо подробнее по сравнению с измерениями, выполненными с помощью ручных инструментов. Кроме того, данные сканирования очень точные, так как некоторые 3D-сканеры генерируют точность до 18 микрон за одно сканирование. Для принятия важных решений нужны надежные данные, которым можно доверять.
Традиционный ручной инструмент для простых и весьма незатейливых работ | Сканирование в CAD с помощью 3D-сканера для более сложных проектов |
---|---|
Позволяет получить лишь одно измерение за один раз (Медленно) | Каждое сканирование дает сотни тысяч трехмерных точек менее чем за 1 секунду (Эффективно) |
Измеряет базовые призматические детали, но является недостаточно совершенным или практичным для измерения деталей или поверхностей сложной формы Существуют поверхности или элементы, которые очень трудно, а то и невозможно измерить и воссоздать без 3D-сканера (Ограничения) | Измеряет детали со сложными формами (Универсальность) |
В большей степени подвержены человеческим ошибкам из-за различий в способах проведения измерений (Невысокая точность) | Бесконтактные измерительные устройства с точностью до сотых долей миллиметра (Высокая точность) |
Эффективны для простых работ (Практически не требуется обучение) | Требуется базовое обучение для изучения процесса (Требуется обучение) |
Более медленный процесс с точки зрения времени, необходимого инженерам для выполнения измерений вручную и ожидания работы с чертежами CAD с нуля (Создает затруднения) | Эффективен при обратном конструировании деталей с меньшим временем обработки для создания моделей CAD благодаря использованию данных сканирования в качестве визуального руководства при проектировании; ускоряет цикл разработки изделия для быстрого выхода на рынок (Минимизация затруднений) |
Невозможность выполнения большого количества измерений в течение определенного времени (Ограничения ручного труда) | Извлечение и сбор большего объема информации о существующем изделии за короткий промежуток времени, чтобы понять замысел проекта, позволяет разрабатывать более совершенные изделия (Цифровая обработка данных) |
Недорогой | Более дорогостоящий |
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ТВОРЧЕСКОГО ПОДХОДА И НОВАТОРСТВА
Еще одним преимуществом использования процесса сканирования в CAD является то, что он стимулирует инновационный потенциал при проектировании изделий. Возможность сделать изделие именно той формы, наилучшим образом влияющим на функционал и потом легко перенести эту форму в CADмодель – может значительно увеличить эффективность работы ваших конструкторов и открыть новые возможности для вашего производства.
Капиталовложения в 3D-сканер
3D-сканер (аппаратное обеспечение) + программное обеспечение для обратного проектирования
Решение для сканирования в CAD включает покупку 3D-сканера и программного обеспечения обратной инженерии для создания модели CAD после сбора данных сканирования. Стоимость может варьироваться в зависимости от того, насколько точным должен быть 3D-сканер, а также от того, нужен ли базовый или расширенный пакет программного обеспечения для обратной инженерии.
Решение по сканированию в CAD может стоить от 1 600 000 Рублей за базовое решение до 11 000 000 и более рублей за высокотехничное решение. Свяжитесь с нами, если вы хотите получить более подробную информацию об этих решениях.
СОВЕТ ПО ЭКОНОМИИ СРЕДСТВ ПРИ СКАНИРОВАНИИ В CAD
Вы уже являетесь пользователем ПО SOLIDWORKS?
Если да, то существуют недорогие плагины для обратной инженерии, которые работают напрямую с 3D-сканером, помогая выполнять реинжиниринг из SCAN в CAD без особых затрат. Усовершенствованное автономное программное обеспечение для обратной инженерии, содержащее полный набор всесторонних функций, может быть довольно дорогостоящим вложением для небольшой и средней компании. Плагины, которые работают напрямую с программами моделирования CAD, существенно дешевле, но, тем не менее, они выполняют свою работу.
Выполняйте обратное проектирование непосредственно в программе SOLIDWORKS, используя Geomagic для SOLIDWORKS
Дополнительным преимуществом является то, что эти плагины для обратной инженерии изначально работают в программах моделирования CAD, так что вам не придется изучать дополнительное программное обеспечение. Свяжитесь с нами, если вам нужна более подробная информация об этих решениях.
Обеспечение окупаемости 3D-сканера: экономия времени и денег (для базовых приложений обратной инженерии)
Исходя из 8-летнего опыта работы компании с клиентами по проектам Scan to CAD, мы видим, что типичный возврат инвестиций в решение Scan to CAD может занимать примерно 3-6 месяцев, в зависимости от сложности проекта, а также от количества средств, вложенных в это решение.
Ниже приведено несколько примеров того, сколько времени и средств удалось сэкономить за счет инвестирования в 3D-сканер, с использованием базовой механической детали.
Вариант 1: Обратное проектирование базовой механической детали (расчет на одну деталь)
Вручную, с помощью ручных инструментов | Сканирование в CAD с помощью 3D-сканера | Экономия времени при использовании метода Scan to CAD | Экономия 6000 рублей на каждой детали | Сокращение времени на 50% |
---|---|---|---|---|
Время, необходимое для обратного проектирования: 8 часов | Время, необходимое для обратного проектирования: 4 часа | Время, сэкономленное с использованием метода Scan to CAD: 4 часов | Исходя из средней стоимости работы 1500 рублей /час = 4 х 1500 рублей | Scan to CADзанимает около половины времени, необходимого для выполнения задачи вручную |
Вариант 2: Обратное проектирование базовой детали с поверхностями сложной формы (расчет на одну деталь)
Вручную, с помощью ручных инструментов | Сканирование в CAD с помощью 3D-сканера | Экономия времени при использовании метода Scan to CAD | Экономия 14250 рублей на каждой детали | Сокращение времени на 73% |
---|---|---|---|---|
Время, необходимое для обратного проектирования: 13 часов | Время, необходимое для обратного проектирования: 3,5 часа | Время, сэкономленное с использованием метода Scan to CAD: 9,5 часов | Исходя из средней стоимости работы 1500 рублей/час = 9,5 х 1500 рублей | Scan to CADзанимает около ¼ времени, необходимого для выполнения задачи вручную. |
* Мы понимаем, что возврат инвестиций в 3D-сканер будет варьироваться в зависимости от сложности проекта и от количества средств, вложенных в данное решение. Эти цифры служат ориентиром и использованы только для того, чтобы дать вам более точное представление об окупаемости 3D-сканера на примере базовой детали. Они основаны на проектах, которые мы помогаем реализовывать нашим клиентам на местах в течение 8 лет. Если вы хотите поговорить с нами о ваших конкретных приложениях, мы можем вместе с вами определить возврат инвестиций для вашего случая.
Свяжитесь с нами, если вы хотите узнать больше.
ЗАЧЕМ ИНВЕСТИРОВАТЬ В 3D-СКАНЕР ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ДЕТАЛИ?
В процессе контроля геометрии производится сравнение размеров изготовленной детали с размерами на рабочем чертеже (3D-модели) для определения соответствия детали применимым стандартам (допускам).
Важно иметь надежный процесс проверки качества. Наличие надежного процесса на производстве гарантирует, что ваша компания производит продукцию по самым высоким стандартам.
Давайте посмотрим, чем традиционный способ контроля качества детали отличается от современного подхода, использующего для измерения 3D-сканер.
Традиционный подход к контролю качества деталей
Измерение с помощью ручных инструментов
Сначала оператор проводит выборочные критические измерения с использованием ручных инструментов и сравнивает их с моделью CAD или чертежом. Высотомеры, штангенциркули и микрометры, используемые на поверочной плите, являются традиционными способами контроля геометрии, но этот процесс может быть утомительным и занимает много времени.
Современный подход к контролю качества деталей (3D-контроль)
Проведение 3-мерных измерений с использованием 3D-сканера
Оператор использует 3D-сканер для получения миллионов измерений за одно сканирование физической детали, а затем сравнивает их с моделью CAD. 3D-сканы можно быстро и точно сравнивать с CAD с помощью программного обеспечения для 3D-контроля. Это позволяет оператору видеть отклонения изготовленной детали от эталонной модели при любых поверхностных измерениях.
Для чего нужен 3D-контроль?
Программное обеспечение 3D Systems Geomagic Control X генерирует отчеты для глубокого понимания сути проблемы.
Представьте себе получение наиболее полных отчетов с визуальной привязкой отклонений размеров между изготовленной деталью и CAD. Вы можете точно определить, где имеются проблемные зоны, и немедленно приступить к их устранению. Это можно сделать с помощью 3D-сканера и программного обеспечения для 3D-контроля.
Одной из распространенных областей применения 3D-контроля, которые мы наблюдали при работе с нашими клиентами, является проверка инструмента\оснастки\штампов на предмет износа и повреждений. Например, производители инструментов и штампов должны проверять свои штампы горячей штамповки при обнаружении низкого качества готовых изделий. Иногда трудно понять, в чем проблема, пользуясь ручными инструментами, а в некоторых случаях даже портативными координатно-измерительными машинами, так как они позволяют провести лишь ограниченный объем измерений, что не дает возможности обнаружить корень проблемы. Это может привести к остановке производства.
Изготовители инструментов и штампов могут избежать дорогостоящих ошибок и простоев благодаря использованию точного 3D-контроля. Оператор может выполнить сканирование штампа с помощью 3D-сканера, сравнить его результаты с CAD и точно определить, где произошел износ штампа, который вызвал производственные проблемы.
3D-контроль:
- Дает возможность получить максимальное количество точных данных в кратчайшие сроки, чтобы понять проблему или принять решение
- Обеспечивает постоянство в процессе обеспечения качества
- Снижает трудозатраты
- Обеспечивает выпуск продукции стабильного качества, без дефектов
- Минимизирует вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором
Обычный контроль (осуществляется персоналом) | 3D-контроль (осуществляется 3D-сканером со структурированным светом) |
---|---|
Большая вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором, в процессе измерения; имеется вероятность пропуска дефектов (Невысокая точность) | Бесконтактный измерительный инструмент с точностью до сотых долей миллиметра (Высокая точность) |
Возможность сравнения лишь ограниченного количества измерений (критических) из-за нехватки времени и практического понимания проблемы (Предел возможностей человека) | Возможность практически мгновенно сравнить миллионы точек с моделью CAD, чтобы получить более полное представление о проблеме (Использование вычислительных мощностей компьютера) |
Использование различных инструментов и проверка измерений является трудоемкими процессами, которые требуют времени (Затруднения в процессе контроля) | Возможность быстрого измерения деталей и сравнения с моделями CAD, позволяющая сразу увидеть отклонения (Быстродействие) |
Недорого | Требует инвестиций в оборудование |
ИСТОРИИ УСПЕХА 3D-КОНТРОЛЯ ОТ НАШИХ КЛИЕНТОВ:
Один из наших клиентов, занимающийся изготовлением сварных-металлоконструкций, приобрел 3D-сканер HSCAN771. Ручной сканер с программным обеспечением 3D-контроля Geomagic Design X для создания высокоавтоматизированного процесса 3D-контроля сканированием деталей длиной около до 8 метров. Клиент остался доволен результатами, поскольку теперь он может выполнять контроль сложных сварных конструкций у себя в цеху.
Капиталовложения в 3D-сканер
3D-сканер (аппаратное обеспечение) + ПО для контроля качества
Получение решения для 3D-контроля влечет за собой приобретение 3D-сканера (оборудования) и программного обеспечения контроля качества для сравнения данных 3D-сканирования с моделью CAD. Инвестиционные затраты варьируются от 870 000 рублей за базовое решение до 6 000 000 и более рублей за высокотехничное решение.
Свяжитесь с нами, если вы хотите получить более подробную информацию об этих решениях.
СОВЕТ ПО ЭКОНОМИИ СРЕДСТВ ПРИ ПОИСКЕ РЕШЕНИЯ ПО 3D-КОНТРОЛЮ
Сравнение со сканированием в CAD с использованием PointShape Inspector
Ищете недорогое программное обеспечение для 3D-контроля?
Высококачественное профессиональное программное обеспечение 3D-контроля качества может стоить дорого. Не у каждого имеются средства для приобретения комплексных автономных пакетов контроля качества, которые содержат абсолютно все функциональные возможности полного программного обеспечения контроля качества. Иногда все, что может потребоваться из этого объема, – это одно решение, которое позволит выполнять нужную работу. Если у вас скромный бюджет, знайте, что существуют доступные варианты программного обеспечения для 3D-контроля.
Свяжитесь с нами, если вы хотите получить более подробную информацию об этих решениях.
Обеспечение окупаемости 3D-сканера: экономия времени и денег (для базовых задач контроля качества деталей)
Исходя из 8-летнего опыта работы компании с клиентами по проектам 3D-контроля, мы видим, что типичный возврат инвестиций в решение контроля качества может занимать примерно 2-7 месяцев, в зависимости от сложности детали, а также от количества средств, вложенных в это решение.
Ниже приведены примеры, поясняющие, сколько времени и средств удалось сэкономить за счет инвестирования в 3D-сканер.
Вариант 1: Контроль геометрии деталей на примере базовой механической детали
Вручную, с помощью ручных инструментов | Сканирование помощью 3D-сканера и анализ в программном обеспечении | Экономия времени при использовании метода 3D-контроля | Экономия 3000 рублей на каждой детали | Сокращение времени на 50% |
---|---|---|---|---|
Время, необходимое для контроля геометрии детали: 2 часа | Время, необходимое для контроля геометрии детали: 1 час | Экономия времени при использовании метода 3D-контроля: 2 часа | Исходя из средней стоимости работы 1500 рублей/час = 2 х 1500 рублей | 3D-контроль занимает около половины времени, необходимого для выполнения задачи вручную. |
Вариант 2: Контроль качества деталей на примере базовой детали с поверхностью сложной формы
Вручную, с помощью ручных инструментов | Сканирование помощью 3D-сканера и анализ в программном обеспечении | Экономия времени при использовании метода 3D-контроля | Экономия 7500 рублей на каждой детали | Сокращение времени на 83% |
---|---|---|---|---|
Время, необходимое для контроля геометрии детали: 6 часов | Время, необходимое для контроля геометрии детали: 1 час | Экономия времени при использовании метода 3D-контроля: 5 часов | Исходя из средней стоимости работы 1500 рублей /час = 5 х 1500 рублей | Scan to CADзанимает около 1/6 времени, необходимого для выполнения задачи вручную. |
* Мы понимаем, что возврат инвестиций в 3D-сканер будет варьироваться в зависимости от сложности проекта и от количества средств, вложенных в данное решение. Эти цифры служат ориентиром и использованы только для того, чтобы дать вам более точное представление об окупаемости 3D-сканера на примере базовой детали. Они основаны на проектах, которые мы помогаем реализовывать нашим клиентам на местах в течение 8 лет. Если вы хотите поговорить с нами о ваших конкретных приложениях, мы можем вместе с вами определить возврат инвестиций для вашего случая. Свяжитесь с нами, если вы хотите узнать больше.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Надеемся, что эта публикация поможет вам при обращении к своему руководству для получения разрешения на покупку 3D-сканера. Мы понимаем, что на этом пути вы можете столкнуться с препятствиями, но мы всегда рады вас поддержать. Мы можем помочь вам и представить отчет на тему «Зачем вкладывать средства в 3D-сканер?» по вашему конкретному случаю.
Каждая организация уникальна, и мы всегда готовы обсудить с вами и вашим руководством, какое решение для 3D-сканирования наилучшим образом соответствует вашим потребностям.