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CREAFORM汽车行业案例 | 汽车生产企业采用形创三维扫描仪提高设计质量并优化工程时间

国际金属加工网 2024年06月26日

这家位于瑞士中心地带的公司成立于 1928 年,经过 94 年的发展,已经从最初不起眼的铁匠铺发展成了今天以客户为中心的现代化汽车制造公司。如今的 Sutter AG Lungern Fahrzeugbau 公司专门从事 40 吨以下三面翻斗车、各类卡车和货车的装载桥、箱式车身、翻斗车身、快速更换系统、特种车辆的开发和制造,以及车身和拖车的维护和修理业务。

在购买 Creaform 形创的三维扫描仪之前,Sutter 公司的工程师要将大约 5% 的工作时间用于手动测量某些几何形状复杂的部件,以便将其安装到车辆上。这类部件主要包括铝制盖板、车底防护装置、起重机安装元件以及其他根据车辆要求或客户意愿定制的车载元件。过去,由于无法在直接车身上查看几何形状,因此在制造和装配这类部件时无法进行复查。除了耗时的开发过程,这类部件还需要由合格的钣金工人根据最终的安装部位进行修改和调整,这个步骤也会耗费巨大的精力和成本。

实施新测量系统的要求

Sutter 公司经常需要进行大面积扫描,例如卡车底盘区域。在这种情况下,各个元件之间的距离非常重要,因此测量精度必须保持在很高水平。于是,测量精度成了购买测量系统的关键要求。

选择 Creaform 形创的 Go!SCAN SPARK 的一个重要原因是,它不单单是一款产品,还包含全套服务。包括扫描仪的配件、一台笔记本电脑、现场作业支持、维护、修理和出现问题时的售后服务。

Creaform 形创的 3D 测量解决方案的实施非常直观,因为它不需要建立新的流程,只需替换现有流程即可。在实操中,手动测量过程被 3D 扫描所取代。此举不仅为设计部门提供了更丰富的测量数据,还让他们能够在开发过程中检查车辆部件的实际尺寸和几何形状(复查)。

Sutter AG 是一家小公司,因此从 3D 扫描到订购用于制造部件(例如金属板)的原材料,整个过程都由工程部门的一名工程师负责。Creaform 形创的技术人员为这名工程师提供了为期两天的培训之后,Sutter 公司立刻就能完全独立操作了。

卡车附加零部件:Creaform 形创的 Go!SCAN SPARK、工程部门和车间合作无间

Sutter AG 公司承接的项目多种多样。其中一个项目是通过车间和工程部门的合作,在现有的卡车底盘上设计、制造和装配一个定制的工具箱,用于运输工程机械

由于公司的订单满档,“工程机械出租车”项目一上马就面临交期紧张的挑战。这就要求工程部门使用 CAD 设计进行大量的前期准备工作。车辆抵达后,团队很快就进入了高级设计状态,车间也为工具箱建造了一些附件支架。

Sutter 公司还发现了该技术的另一个用途:根据 ISO9001 标准确保档案的可追溯性。因此,他们决定使用 Creaform 形创的 Go!SCAN SPARK 来扫描新增的安装支架。

待扫描区域,包括为工具箱建造的安装支架

虽然新增的安装支架在表面处理、颜色和几何形状等方面各不相同,但扫描用时非常短,所需的材料(目标点和消光喷剂)也非常少。

VXmodel 软件中的卡车底盘 3D 扫描件,包括 Sutter 安装的附加元件

在 VXmodel 导出功能的帮助下,所有数据都可以直接导入 Solidworks 并进行快速跟踪。这个过程主要利用测量功能在 VXmodel 中创建几何图形(例如轮廓、平面和圆柱体),然后将几何图形直接传输到 Solidworks 中。

在 Solidworks 中进行逆向工程

在条件允许的情况下,外购零部件被替换成了零部件供应商提供的 3D 数据。不过,这种情况并不多见,因为缺失的 3D 模型通常由三维扫描的网格数据代替。这种工作方法也提高了公司自身外购零部件数据库的质量和完整性。

扫描区域的 CAD 视图,包括工具箱支架和外购零部件(液压油箱)

CAD 视图,包括装载桥(主要设计部分,由工程部门制造)、液压油箱(来自供应商提供的 3D 数据)和工具箱(支架由车间制造,通过 Creaform 形创自己的 Go!SCAN SPARK 逆向工程重建)


车身成品

包含 VXmodel 的 Go!SCAN SPARK 如何帮助 Sutter AG 公司改进流程和实践

除了前文提到的高精度要求外,实际操作层面也获得了一些改进:

  • 车身规划的空间分析以及附加装置和附件的空间分析都大大简化

  • 测量精度和原始部件产量都得到了提高

  • 质量管理也得到改进,现在可以追踪已完成的项目和类似项目

  • 原始零部件的废品率降低或为零

  • 车间的装配和调整时间得以缩短,从而消除了对熟练工的需求(目标是即插即用战略)

软件方面,Sutter 公司使用的 VXmodel 软件模块可以快速、轻松地扫描和处理数据并将其与正确的坐标系对齐,最后直接导出到 Solidworks CAD 制图程序中。原始数据可以直接导出为 Solidworks 格式,这一点无疑是最大的优势。这种格式可用于 CAD 比较,或作为进一步设计零部件的辅助工具。  

所有这些因素大大改进了项目执行的内部流程和通用实践。

未来的应用领域

Sutter 公司的核心理念是逐步增加 Creaform 形创三维扫描仪的使用频率,以便向所有行业和产品类型推广其技术和实用优势。  

Sutter 公司技术经理 Burim Shala 表示:“作为一家公司,我们希望下一步能够扫描缺乏 3D 模型的外购标准零部件,这样我们就可以更详细、更精确地规划和设计我们的产品。我们计划让三维扫描仪主要发挥初步说明的作用,以便在制造过程中提前进行设计。简而言之,我认为 Creaform 形创的测量解决方案有助于我们把重点始终放在‘黄金三角’上。”  

“黄金三角”顶角为质量,左下为时间,右下为成本

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关于形创

凭借二十多年来的经验不断推陈出新,Creaform 形创开发、生产制造和销售具有前沿技术的便携式和自动化三维测量技术产品,为三维扫描、逆向工程、质量控制、无损检测、产品开发和 MRO 等应用领域提供创新解决方案。其产品和工程服务赋能各行各业拓展应用边界,其中包括汽车、航空航天、消费品、重工业、制造业、石油和天然气、发电业、医疗保健、研究和教育等行业。

Creaform 形创总部位于加拿大魁北克省莱维斯市,在全球拥有 15 所当地办公室和一个由超过 125 家代理商组成的经销商网络,业务遍及超过 85 个国家,为四大洲用户提供周到的客户服务。Creaform 形创是 AMETEK 阿美特克公司旗下的一个业务部门,阿美特克(纽交所代码:AME)是工业技术解决方案的全球供应商,服务于各种具有吸引力的利基市场,年销售额超过 70 亿美金。阿美特克增长模式整合了四大增长战略 — 卓越运营、新产品开发、全球和市场扩张、以及战略收购 — 并严格关注现金生成和资本部署。阿美特克的目标是在整个业务周期内实现每股收益两位数的百分比增长,并实现总资本的卓越回报。阿美特克成立于 1930 年,在纽约证券交易所上市已有 90 多年的历史,是标准普尔 500 指数的成分股之一。

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(CREAFORM形创)

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