El futuro del control de calidad y la garantía de calidad industrial

De qué manera el nuevo escáner 3D óptico CMM MetraSCAN BLACK™ cambiará las reglas del juego

Se trate del sector aeroespacial, del transporte, de herramientas, de la fundición o del forjado, los fabricantes de piezas de proveedores o de productos completos están encontrando con mayor frecuencia requerimientos estrictos. Estos requerimientos tienen como objetivo mejorar la calidad de sus productos, así como reducir su costo total de calidad (COQ), que a menudo se atribuye a muchos factores que incluyen:

• Fallos internos
• Fallos externos
• Evaluaciones repetitivas
• Cambios en los procesos de control de calidad y garantía de calidad como estrategias de prevención

Para distinguirse en sus mercados respectivos, los fabricantes de hoy superan los límites del diseño del producto, a medida que se vuelve más popular el diseño de forma libre para mejorar la estética e impulsar el desempeño funcional. Sin embargo, los diseños orgánicos de forma libre presentan una serie de nuevos desafíos de calidad.

Además, los requisitos de los productos y las mejoras de los procesos para llevar a cabo operaciones de fabricación secundarias, tales como el maquinado, implican que las tolerancias dimensionales se están haciendo cada vez más estrechas: la precisión de los datos cuando se trata de inspeccionar la forma, el ajuste y la función de las piezas es más crítica que nunca antes.

Por otro lado, los equipos de producción se ven forzados a reducir costos de cualquier manera posible para mantener los costos de los puntos de precios, del COQ y de OPEX bajo control. Los problemas de calidad pueden causar estragos en el balance final de los fabricantes debido a retiros de productos, pérdida de recursos materiales, reducción de la productividad y otros problemas.

Por ejemplo, de acuerdo con la Sociedad Americana de Calidad (ASQ), los costos reales relacionados con la calidad pueden llegar al 40 % de las operaciones totales. Las compañías deben asumir los costos o transferirlos a los clientes y consumidores.

De hecho, la calidad es un elemento de diferenciación clave para la mayoría de los fabricantes. En el pasado, el control de calidad y la garantía de calidad estaban relegados a laboratorios y los realizaban operadores altamente calificados. Sin embargo, los métodos de diseño y de producción, así como los criterios de calidad, han evolucionado muchísimo desde que las CMM se introdujeron a los entornos de fabricación.

Desafortunadamente, las desventajas de usar las CMM han comenzado a superar considerablemente las ventajas. Las nuevas tecnologías y técnicas de metrología, como los escáneres 3D ópticos CMM, se están convirtiendo en alternativas viables a largo plazo. Estas nuevas soluciones de medición 3D están cambiando el juego completamente al ofrecer un medio rápido, sencillo y versátil de adquirir mediciones 3D de alta precisión, justo en los talleres de producción.

Veamos con mayor detalle de qué manera las CMM ópticas, como el último MetraSCAN 3D™, superan a las CMM convencionales.

¿Qué tan versátiles son los escáneres 3D en comparación con las CMM?

Como se mencionó anteriormente, los fabricantes de varios sectores están superando los límites de los conceptos de prototipo y de los productos finales. Las superficies de forma libre de alta precisión pueden ofrecer una gran apariencia y niveles de desempeño asombrosos; sin embargo, presentan enormes desafíos de producción e inspección.

Las CMM no están bien adaptadas para ayudar a los inspectores a evaluar superficies difíciles, tales como las que se encuentran en los componentes de forma libre. La causa de este problema es que las CMM son adecuadas para piezas que poseen formas “familiares”, como rectángulos, cuadrados, círculos, etc.

Las formas complejas requieren significativamente más puntos de medición con una CMM, lo que implica montajes que toman mucho tiempo y a menudo difíciles.

El MetraSCAN BLACK™, un escáner 3D óptico CMM de grado de metrología, les permite a los técnicos de control de calidad adquirir mediciones de alta precisión independientemente de la complejidad, material o acabado de superficie de las piezas.

Posee tecnología de láser azul que, a diferencia de los láseres rojos, no genera tantas partículas láser. Los láseres azules también pueden obtener puntos de menor tamaño y tener un mejor enfoque. Estas dos ventajas contribuyen a tener una resolución de escaneado mayor, así como una mejor señal en superficies brillantes y metálicas.

¡Vea cómo el nuevo MetraSCAN BLACK™ puede escanear piezas brillantes y negras sin esfuerzo!

Además, las CMM y otros sistemas de escaneado tienen volúmenes de medición fijos. A diferencia de estos tipos de dispositivos de medición, el MetraSCAN BLACK™ permite tener una mayor flexibilidad de medición para piezas grandes de hasta 10 metros; el escáner óptico CMM puede ampliar dinámicamente y con facilidad el volumen de medición sin la pérdida significativa de precisión que viene con el avance a saltos convencional.

Unas últimas palabras sobre la versatilidad. Las CMM antiguas generalmente se montan en el laboratorio del fabricante y se fijan al piso. Las CMM usan sondas que se mueven en tres ejes cartesianos para realizar inspecciones dimensionales.

La solución MetraSCAN 3D™ es un sistema de escaneado 3D portátil sin brazo que usa métodos de triangulación óptica y permite tener una libertad total de movimiento. Los usuarios pueden realizar mediciones 3D fácilmente de todo tipo de objetos ubicados en cualquier lugar; incluso en ubicaciones difíciles o remotas y justo en los talleres de trabajo.

Esto hace que el MetraSCAN BLACK™ sea ideal no solo para piezas complejas y de gran tamaño, sino también para aplicaciones no repetitivas, incluyendo prototipos de inspección y componentes de ingeniería inversa con problemas de calidad graves.

¿Cuál es más rápido, una CMM o un escáner 3D?

Se trate de inspecciones del primer artículo (FAI) o de controles de calidad en línea o at-line, la velocidad es esencial. Las nuevas herramientas de medición 3D para el control de calidad y la garantía de calidad se están convirtiendo en las soluciones por excelencia de los fabricantes. Ayudan a eliminar los cuellos de botella inmanejables a menudo asociados con las inspecciones dimensionales de las CMM en el laboratorio o en una célula dedicada.

Anteriormente, metrólogos altamente experimentados estaban dedicados a una CMM. Por este motivo, distintos equipos de la línea de ensamblaje tenían que esperar sus turnos, literalmente, para poder realizar inspecciones de calidad pieza por pieza. Las ineficiencias y costos asociados con el flujo de trabajo a menudo se veían agravados por el hecho de que los tiempos de montaje de cada pieza podían tomar horas.

Desde otro punto de vista, el escáner óptico CMM MetraSCAN 3D™ elimina el requisito de tiempos de calentamiento y permite a los usuarios llevar a cabo inspecciones justo en el taller de producción. Además, con sus 15 láseres transversales azules, el MetraSCAN BLACK™ puede adquirir 1.800.000 mediciones por segundo —incluso en áreas con grandes superficies— y generar mallas en tiempo real; a diferencia de otras CMM, puede reducir a la mitad el tiempo entre la adquisición de datos y la obtención de archivos de trabajo.

Finalmente, a los equipos de calidad a menudo se les asigna la tarea de verificar la calidad de las piezas de los proveedores o clientes antes de que se puedan fabricar los productos finales. Nuevamente, gracias a la facilidad con la que el MetraSCAN 3D™ puede escanear las piezas, los inspectores pueden verificar rápidamente componentes esenciales fabricados por terceros para mitigar los retrasos en la producción y acelerar la producción.

Precisión con años luz de adelanto

Aunque las CMM ofrecen una buena precisión, necesitan operar en entornos controlados libres de vibraciones, aceite, polvo o cambios de temperatura y humedad a fin de generar resultados óptimos.

No es necesario usar el MetraSCAN 3D™ en ningún entorno controlado para ofrecer un alto nivel de precisión; los inspectores pueden usarlo justo en los talleres de trabajo sin que la precisión de las mediciones se vea afectada.

Además, trabajar con CMM tiende a ser mucho más complejo, con montajes de medición rígidos y programación de rutas. Esto significa que los metrólogos son responsables del flujo de trabajo de medición completo, desde el montaje, hasta la obtención de datos, el procesamiento y el análisis de resultados. Con plazos de producción acelerados y necesidad de velocidad, la labor de los metrólogos a menudo se ve entorpecida al tener varias tareas en un momento determinado.

Sin embargo, el MetraSCAN BLACK™ ofrece una facilidad de uso sin precedentes a operadores de todos los niveles, incluyendo técnicos sin ninguna experiencia en metrología. Por lo tanto, los técnicos con una capacitación mínima y los trabajadores principiantes pueden ser asignados al montaje y la realización de escaneados 3D de una pieza, mientras que los metrólogos pueden dedicar su experiencia y conocimientos prácticos a la realización de evaluaciones críticas.

El MetraSCAN BLACK™ les ofrece a los equipos de control de calidad y garantía de calidad la precisión que necesitan para capturar escaneados 3D detallados. De hecho, con resoluciones inigualables de 0,025 mm y precisiones de 0,025 mm, el MetraSCAN 3D™ genera resultados de alta precisión independientemente del tipo de pieza que se trate. También es impermeable a las condiciones ambientales. Esta alta precisión, basada en la norma VDI/VDE 2634 parte 3, y el hecho de que la solución ha sido probada en un laboratorio con acreditación ISO 17025, garantiza una fiabilidad y rastreabilidad completas alineadas con las normas internacionales.

Con el MetraSCAN BLACK™, que es ergonómico y portátil y no requiere montajes rígidos, calibración sofisticada o programación, el escaneado es fácil. Cualquier tipo de usuario —desde principiantes hasta técnicos de inspección avanzada— puede adquirir mediciones precisas, fiables y repetibles con sus capacidades de autoposicionamiento (referencia dinámica). En resumen, el MetraSCAN 3D™ elimina las conjeturas de las inspecciones dimensionales y permite tener un nivel de precisión insuperable.

El MetraSCAN BLACK™ está preparando el camino para un nuevo capítulo en el control de calidad y la garantía de calidad de los fabricantes. Con su versatilidad, velocidad y precisión, este escáner 3D óptico CMM permite realizar inspecciones rigurosas, fiables y eficientes directamente en los entornos de producción. Con el MetraSCAN 3D™ se reducen significativamente los retrasos inesperados por falta de cumplimiento, de producción y aprobación de piezas, así como los costos de calidad.