Il costruttore di veicoli utilizza gli scanner 3D per aumentare qualità e tempo di progettazione

L’impiego di Go!SCAN SPARK e VXmodel produce miglioramenti significativi nei processi interni dei progetti realizzati dall’azienda svizzera Sutter AG.

L’azienda svizzera che nel 1928 partì dalla lavorazione del ferro e dalla costruzione di carrozze è diventata oggi, 94 anni dopo, un’azienda costruttrice di veicoli personalizzati per i clienti. Attualmente, Sutter AG Lungern Fahrzeugbau è specializzata nello sviluppo e costruzione di cassoni ribaltabili trilaterali fino a 40 t, ponti di carico per camion e furgoni, cassoni, cassoni ribaltabili, sistemi di cambio rapido, veicoli speciali, manutenzione e riparazione di cassoni e rimorchi.

Prima di acquistare lo scanner 3D Creaform, gli ingegneri Sutter dedicavano circa il 5% del loro tempo alla misura manuale dei componenti dalle geometrie complesse da installare sui veicoli. Si trattava principalmente di rivestimenti di alluminio, barre paraincastro, elementi per il montaggio di gru, o altri componenti da montare su veicoli realizzati su misura in base ai requisiti del veicolo o a quelli del cliente. Prima, questi pezzi erano prodotti senza la possibilità di effettuare su di essi un controllo doppio prima dell’assemblaggio finale, perché non era possibile controllare le geometrie sul veicolo stesso. Oltre al maggiore tempo di sviluppo dei componenti, era enorme anche l’impegno e la spesa necessari per la loro modifica e adattamento da parte di fabbri qualificati per la destinazione d’uso finale.

I requisiti per un nuovo sistema di misura e implementazione

Sutter è spesso impegnata in scansioni di grandi superfici, come ad esempio l’area del telaio dei camion, dove la distanza tra i singoli componenti è importante; quindi, l’accuratezza di misurazione deve restare alta. Il requisito essenziale nell’acquisto del sistema di misura è stato quindi l’accuratezza.

Uno dei fattori chiave della scelta di Creaform Go!SCAN SPARK è stata la possibilità di acquistare non solo un prodotto ma un servizio completo. Esso comprendeva l’acquisto di consumabili necessari per l’uso dello scanner, un computer portatile, l’assistenza per il lavoro in loco, l’assistenza post-vendita per manutenzione, riparazione e richieste di informazioni.

L’implementazione delle soluzioni di misura Creaform 3D è stata molto intuitiva, in quanto non ha richiesto la definizione di un nuovo processo, ma solo la sostituzione di uno esistente. In pratica, il processo di misura manuale è stato semplicemente sostituito dalla scansione 3D. Questo non solo ha fornito al dipartimento di progettazione più dati di misura, ma ha anche consentito in fase sviluppo di verificare le dimensioni e le geometrie reali dei componenti del veicolo (il controllo doppio).

Dato che Sutter AG è un’azienda piccola, l’intero processo dalla scansione 3D all’ordinazione delle materie prime necessarie per realizzare i componenti, come le lastre di metallo, è gestito da uno degli ingegneri del dipartimento di ingegneria. Una sola sessione formativa di due giorni, fornita da un tecnico Creaform, ha permesso a Sutter di essere pienamente operativa e indipendente fin dall’inizio.

Parti aggiuntive per camion: Lavoro di squadra tra Creaform Go!SCAN SPARK, dipartimento di ingegneria e officina

“Veicolo per trasporto macchine edili” terminato

Sutter AG gestisce numerosi progetti differenti. Per esempio, vorremmo mostrarvi come la progettazione, la costruzione e l’assemblaggio di una cassetta porta attrezzi su misura su un telaio di camion esistente per il trasporto di macchine edili è stata creata grazie alla collaborazione tra l’officina e il dipartimento di ingegneria.

A causa degli attuali colli di bottiglia da parte del costruttore del veicolo, il progetto del “veicolo per trasporto macchine edili” è stato creato con vincoli temporali stretti. Ciò ha significato per il dipartimento di ingegneria di dover effettuare un grande lavoro preventivo di preparazione usando progetti CAD. Quando il veicolo è arrivato, lo stato di progettazione avanzato è stato raggiunto molto rapidamente e l’officina stessa ha costruito alcuni supporti aggiuntivi per cassette porta attrezzi.

Un’altra applicazione che Sutter ha trovato per la tecnologia è garantire la tracciabilità nell’archivio in base alla norma ISO9001. Pertanto è stato deciso di scansionare la staffa di montaggio aggiuntiva con Creaform Go!SCAN SPARK.

Area da scansionare con staffa di montaggio aggiuntiva per porta attrezzi

Sebbene la staffa di montaggio avesse un’ampia gamma di finiture superficiali, colori e geometrie, la scansione ha richiesto un tempo breve e una quantità di materiale molto bassa (target e opacizzante).

La scansione 3D del telaio del camion con elementi aggiuntivi montati da Sutter nel software VXmodel

Grazie alla funzione di esportazione di VXmodel , è stato possibile importare e tracciare rapidamente tutti gli elementi direttamente in Solidworks. Ciò è stato eseguito principalmente tramite la funzione di misura, la creazione di geometrie (profili, piani e cilindri) in VXmodel, e poi con il trasferimento diretto delle geometrie in Solidworks.

Reverse engineering in Solidworks

Laddove possibile, le parti acquistate sono state sostituite da dati 3D forniti da fornitori di pezzi. Comunque, non si procede sempre in questo modo, dato che i modelli 3D mancanti sono spesso sostituiti da corpi in mesh forniti dalle scansioni 3D. Questo metodo di lavoro accresce anche la qualità e la completezza del database aziendale di parti acquistate.

Vista CAD delle aree scansionate con la tracciatura dei supporti della cassetta porta attrezzi e della parte acquistata (serbatoio dell’acqua)

Vista CAD con ponte (disegno principale, realizzato dal dipartimento di ingegneria), serbatoio dell’acqua (dai dati 3D del fornitore), e cassette porta attrezzi (supporti costruiti dall’officina e ricostruiti con un processo di reverse engineering grazie al proprio Creaform Go!SCAN SPARK)

Corpo finito

Come Go!SCAN SPARK e VXmodel hanno migliorato processi e prassi di Sutter AG

Oltre al principale requisito di accuratezza già menzionato, ci sono stati numerosi miglioramenti a livello pratico:

• l’analisi dello spazio nella pianificazione dei telai, ma anche di unità aggiuntive e accessori, è diventata molto più semplice.
• L’accuratezza delle misurazioni e la produzione di parti grezze è migliorata.
• La gestione della qualità è stata migliorata e ora è possibile tracciare i progetti completati e quelli simili.
• Il tasso di rifiuti di parti grezze è stato ridotto o portato a zero.
• Il tempo di assemblaggio e di adattamento da parte dell’officina è stato ridotto, e questo ha permesso di evitare l’impiego di dipendenti altamente qualificati (l’obiettivo è una strategia d’uso immediato).

In termini di software, il modulo software VXmodel usato da Sutter permette di scansionare, elaborare e allineare i dati in modo veloce e facile con il sistema di coordinate corretto ed infine di esportarli direttamente nel programma di disegno CAD. Il più grande vantaggio è sicuramente la possibilità di esportare i dati non elaborati direttamente in formato Solidworks. I dati possono essere utilizzati per la comparazione CAD o come ausilio per la progettazione di altre parti.

Tutti questi fattori hanno generato miglioramenti rilevanti nei processi interni e nelle prassi condivise nell’esecuzione dei progetti.

Ambiti futuri di applicazione

L’idea principale di Sutter è aumentare progressivamente l’impiego dello scanner Creaform 3D  per portare i suoi vantaggi tecnici e pratici in tutti i settori e tipi di prodotti.

Burim Shala, responsabile tecnico di Sutter, commenta: “Un altro passo che vorremmo compiere a livello aziendale è scansionare componenti standard acquistati per i quali non ci sono modelli 3D, in modo da poter pianificare e progettare i nostri prodotti con maggiore dettaglio e precisione. Vorremmo usare lo scanner 3D principalmente per controlli preliminari affinché possiamo prevedere in anticipo il processo di realizzazione. In poche parole, direi che le soluzioni di misura Creaform ci aiutano a concentrarci sul “triangolo d’oro”.

Triangolo blu. Nell’angolo superiore “Qualità”, in quello inferiore sinistro “Tempo”, e in quello inferiore destro “Costo”.