Empresa fabricante de vehículos utiliza escáneres 3D para aumentar la calidad del diseño y optimizar los tiempos de ingeniería

El uso del Go!SCAN SPARK y VXmodel conduce a mejoras significativas en los procesos internos al realizar proyectos en la empresa suiza Sutter AG.

Lo que empezó en 1928 como una herrería y forja de carruajes es hoy, 94 años después, una moderna empresa de fabricación de vehículos orientada al cliente en el corazón de Suiza. Actualmente, Sutter AG Lungern Fahrzeugbau se especializa en el desarrollo y la fabricación de camiones de volteo con inclinación de 3 lados de hasta 40 ton., puentes de carga para todo tipo de camiones y furgonetas, carrocerías tipo furgón, cajas basculantes, sistemas de cambio rápido, vehículos especiales, mantenimiento y reparación de carrocerías y remolques.

Antes de comprar el escáner 3D de Creaform, los ingenieros de Sutter dedicaban aproximadamente el 5 % de su tiempo de trabajo a medir manualmente ciertos componentes con geometrías complejas para adaptarlos a los vehículos. Se trata principalmente de cubiertas de aluminio, protecciones para la parte inferior, elementos de montaje de grúas y otros componentes montados en vehículos que se adaptan a las necesidades del vehículo o a los deseos del cliente. Antes estas piezas se fabricaban sin posibilidad de realizar un doble control antes del montaje final, al no ser posible comprobar las geometrías en el propio vehículo. Aparte de la gran cantidad de tiempo que llevó desarrollar los componentes, fueron enormes el esfuerzo y el gasto requeridos para que trabajadores metalúrgicos calificados los modificaran y adaptaran en su lugar de uso final.

Requisitos para un nuevo sistema de medición e implementación

Sutter a menudo tiene que lidiar con grandes áreas de escaneado, como zonas de chasis de camiones, donde la distancia entre los componentes individuales es importante, pero la precisión de la medición debe seguir siendo alta. Por lo tanto, el requisito decisivo a la hora de adquirir el sistema de medición era la precisión.

Uno de los factores clave a la hora de elegir Creaform Go!SCAN SPARK fue la posibilidad de adquirir no solo un producto, sino un servicio completo. Esto incluyó la compra de consumibles para el uso del escáner, una computadora portátil, soporte para el trabajo en sitio, servicio de postventa en caso de mantenimiento, reparaciones y dudas.

La implementación de las soluciones de medición 3D de Creaform fue muy intuitiva, ya que no requirió definir un nuevo proceso, solo reemplazar el existente. En la práctica, el proceso de medición manual simplemente fue sustituido por el escaneado 3D. Esto no sólo proporcionó al departamento de diseño más datos de medición, sino que también les permitió comprobar las dimensiones y geometrías reales de los componentes del vehículo durante el desarrollo (una doble verificación).

Dado que Sutter AG es una empresa pequeña, todo el proceso, desde el escaneado 3D hasta el pedido de materias primas para la fabricación de los componentes, como por ejemplo láminas metálicas, está a cargo de uno de los ingenieros del departamento de ingeniería. Una única sesión de capacitación de dos días impartida por un técnico de Creaform hizo posible que Sutter fuera plenamente operativo e independiente desde el principio.

Piezas complementarias para camiones: Trabajo en equipo entre el Go!SCAN SPARK de Creaform, el departamento de ingeniería y el área de producción

“Vehículo para transporte de maquinaria de construcción” acabado

Sutter AG maneja una multitud de proyectos diversos. A modo de ejemplo, nos gustaría mostrar cómo se diseñó, fabricó y montó una caja de herramientas personalizada en un chasis de camión existente para el transporte de maquinaria de construcción en colaboración entre el área de producción y el departamento de ingeniería.

Debido a los actuales problemas de entrega del fabricante de vehículos, el proyecto “Vehículo para transporte de maquinaria de construcción” se creó con limitaciones de tiempo. Esto significó que el departamento de ingeniería tuvo que realizar mucha preparación previa utilizando diseños CAD. Cuando llegó el vehículo, se alcanzó rápidamente un estado de diseño avanzado y la propia área de producción construyó algunos soportes adicionales para cajas de herramientas.

Otra aplicación que Sutter ha encontrado para esta tecnología es garantizar la trazabilidad en el archivo de acuerdo con el estándar ISO9001. Por lo tanto, se decidió escanear el soporte de montaje adicional con el Go!SCAN SPARK de Creaform.

Área con soporte de montaje adicional para cajas de herramientas que se van a escanear

Aunque el soporte de montaje adicional tiene una amplia variedad de acabados superficiales, colores y geometrías, tomó muy poco tiempo escanear y la cantidad de material requerido (objetivos y spray mate) fue muy baja.

Escaneado 3D del chasis del camión con elementos adicionales montados por Sutter en el software VXmodel

Con la ayuda de la función de exportación de VXmodel todo se podía importar directamente a Solidworks y rastrear muy rápidamente. Esto se hizo principalmente usando la función de medición, la creación de geometría (como perfiles, planos y cilindros) en VXmodel y luego con la transferencia directa de las geometrías a Solidworks

Ingeniería inversa en Solidworks

Cuando fue posible, las piezas compradas se reemplazaron con datos 3D de los proveedores de piezas. Sin embargo, esto no suele ocurrir, ya que los modelos 3D que faltan a menudo se reemplazan por cuerpos de malla procedentes de los escaneados 3D. Este método de trabajo también aumenta la calidad y la integridad de la base de datos propia de la empresa sobre piezas adquiridas.

Vista CAD de las áreas escaneadas con soportes de cajas de herramientas trazados y pieza comprada (tanque hidráulico)

Vista CAD con puente (diseño principal, fabricado por el departamento de ingeniería), tanque hidráulico (a partir de datos 3D del proveedor) y cajas de herramientas (soportes construidos por el área de producción y reconstruidos con un proceso de ingeniería inversa gracias al Go!SCAN SPARK de Creaform)

Carrocería acabada

Cómo el Go!SCAN SPARK con VXmodel ha mejorado los procesos y prácticas en Sutter AG

Aparte del requisito principal de precisión ya mencionado anteriormente, se han producido varias mejoras a nivel práctico:

• Se ha simplificado enormemente el análisis del espacio en la planificación de carrocerías, pero también de unidades adicionales y accesorios.
• Se ha aumentado la precisión de las mediciones y la producción de piezas en bruto.
• Se ha mejorado la gestión de la calidad y ahora es posible realizar un seguimiento de proyectos completados y similares.
• La tasa de desperdicio de piezas en bruto se ha disminuido o reducido a cero.
• Se ha reducido el tiempo de montaje y adaptación por parte del área de producción, lo que evita la necesidad de personal altamente capacitado (el objetivo es una estrategia plug & play).

En términos de software, el módulo de software VXmodel utilizado por Sutter permite escanear, procesar y alinear los datos con el sistema de coordenadas correcto de forma rápida y sencilla, y finalmente exportarlos directamente al programa de dibujo CAD Solidworks. La mayor ventaja es definitivamente la posibilidad de exportar los datos sin procesar directamente al formato de Solidworks. Allí los datos se pueden utilizar para comparaciones CAD o como ayuda para diseñar otras piezas.

Todos estos factores han llevado a mejoras considerables en los procesos internos y prácticas compartidas en la ejecución de proyectos.

Futuras áreas de aplicación

La idea central de Sutter es aumentar gradualmente el uso del escáner 3D de Creaform para difundir los beneficios técnicos y prácticos en todas las industrias y tipos de productos.

Burim Shala, director técnico de Sutter, comenta: “Otro paso que nos gustaría dar como empresa es escanear los componentes estándar adquiridos para los que no existen modelos 3D, para que podamos planificar y diseñar nuestros productos con aún más detalle y precisión. Nos gustaría utilizar el escáner 3D principalmente para aclaraciones preliminares, de modo que podamos diseñar en una fase anterior al proceso de fabricación. En pocas palabras, diría que las soluciones de medición de Creaform nos ayudan a concentrarnos en el “triángulo dorado””.

Triángulo azul. En la esquina superior dice “Calidad”, en la esquina inferior izquierda “Tiempo” y en la esquina inferior derecha “Costo”.