Digitalizzare per riparare i camion: meno rischioso e 10 volte più efficiente

Di Rongjian Zhu

La sfida: per riparare le travi di un camion, sono necessarie piastre in acciaio rinforzate personalizzate. Senza progetti CAD, queste devono essere dimensionate con strumenti di misurazione in un processo lungo e laborioso che non garantisce alcuna precisione.

La soluzione: Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X

Il risultato: utilizzando Artec Leo, gli specialisti di Yuyao Jiu Jiu Auto Repair sono ora in grado di scansionare con precisione le travi dei camion misurando tutti i fori al loro interno, senza bisogno di spray opacizzanti o target. L'azienda esegue quindi il reverse engineering di un progetto parametrico in 2D in Artec Studio e Geomagic Design X prima di esportarlo su una macchina laser per la creazione di una piastra di riparazione personalizzata.

Perché Artec 3D? Artec Leo è 100% wireless, e abbastanza compatto per usarlo senza complicazioni in qualsiasi officina. Se sei un principiante, è anche facile imparare ad usarlo: grazie a un touchscreen per visualizzare i progressi di scansione e una velocità di acquisizione che rende la raccolta dei dati dieci volte più veloce.

China Trucks

Una colonna di camion

Da quando si è iniziato a produrle in massa all'inizio del XX secolo, le auto sono diventate essenziali per il nostro trasporto quotidiano, e i camion (o autocarri) sono ora una parte indispensabile del trasporto marittimo moderno e dello sviluppo sociale.

A novembre 2022, in Cina c'erano 7,5 milioni di camion certificati e oltre 20 milioni di camionisti, che rappresentano i tre quarti del traffico merci e un terzo di tutto il traffico sulle strade cinesi.

Tuttavia, questa proliferazione del traffico di camion ha portato con sé vittime umane ed economiche. Gli incidenti stradali con i camion sono più frequenti e hanno conseguenze ancora peggiori rispetto ai normali incidenti automobilistici, a causa dei loro carichi pesanti e degli angoli ciechi. Con questo in mente, il modo migliore per evitare queste perdite di vite umane è evitare che tali incidenti si verifichino.

Chiunque comprenda la struttura generale di un camion sa quanto sia importante la trave o il "telaio" del camion per la sicurezza del veicolo. Per chi non lo sapesse, queste travi sono montate sulle ruote vicino agli assi anteriore e posteriore delle sospensioni di un camion e trasportano quasi tutto il suo peso.

Realizzate principalmente in piastre ad alta resistenza, queste travi sono costituite da formazioni verticali e orizzontali che creano una struttura in acciaio collegata tramite rivettatura. Se realizzate correttamente, rendono i camion abbastanza forti da resistere agli impatti contro il rimorchio o le ruote e tendono a non deformarsi o danneggiarsi a meno che non siano coinvolti in un incidente.

Nei casi in cui le travi si deformano a causa di ribaltamenti, carichi sbilanciati o mancanza di manutenzione, il carrello dovrà essere inviato in officina per la correzione, il rafforzamento o la sostituzione delle travi.

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Trave di autocarro

L'azienda cinese Yuyao Jiu Jiu Auto Repair è specializzata nella produzione di pezzi e corpi di ricambio per autoveicoli e, ad oggi, ha riparato oltre 2.100 camion.

Poiché le travi longitudinali e trasversali dei camion sono per lo più tenute insieme dalla rivettatura, i meccanici Jiu Jiu possono raddrizzare eventuali deformità con una pressa idraulica. A causa della frattura e della fatica del metallo, è necessario aggiungere piastre in acciaio ad alta resistenza sia all'interno che all'esterno delle travi, per renderle più forti e sicure.

Tutto ciò richiede tagli, saldature e rivettature per mantenere in posizione le parti personalizzate. Tuttavia, né Jiu Jiu né la sua clientela hanno accesso ai dati CAD originali delle parti del camion. Il modo tradizionale di reverse engineering in questo ambito consiste nel calcolare la posizione dei fori dei rivetti con strumenti ausiliari, prima di praticare centinaia di fori in una piastra personalizzata con un trapano a bilanciere.

Queste enormi travi hanno però molti fori di diverse dimensioni, quindi la piastra rinforzata può essere lunga perfino una dozzina di metri. L'intero processo è laborioso, richiede tempo e non garantisce alcuna precisione. Inoltre, se le posizioni dei fori vengono misurate in modo errato e devono essere regolate, ciò prolunga ulteriormente la durata dei tempi di riparazione.

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Artec Leo utilizzato per scansionare in 3D la trave di un camion (per gentile concessione di FLD-TECH, Ningbo)

Dopo aver scoperto la tecnologia di scansione di Artec 3D, la direzione dell'azienda ha iniziato a metterla alla prova per raccogliere dati di riparazione delle travi. Si è rivolta al partner certificato Artec 3D Gold FLD-TECH a Ningbo, in Cina, per saperne di più.

Date le condizioni e i requisiti di dati della loro applicazione, gli ingegneri FLD-TECH hanno consigliato come migliore soluzione Artec Leo. Una volta sul posto, il dispositivo wireless alimentato dall'intelligenza artificiale si è dimostrato in grado di scansionare intere travi nel giro di mezz'ora, senza alcuna preparazione o laptop.

Gli ingegneri dovevano solo puntare lo scanner sulla trave e assicurarsi di catturarla per intero. Grazie al touchscreen integrato, hanno subito riscontrato un aumento della loro efficienza.

I dati sono stati quindi inviati dallo scanner al software Artec Studio, dove è stato possibile generare un modello 3D completo che includeva informazioni altamente accurate su tutti i fori della trave. Intuitivo e facile da usare, il programma è dotato di un pilota automatico che automatizza l'elaborazione dei dati, selezionando l'algoritmo più efficace per un determinato progetto in base a pochi input.

L'esclusivo motore neurale AI di Artec Studio consente anche di catturare oggetti sottili con spigoli vivi in alta risoluzione, in un modo che ha reso il reverse engineering un gioco da ragazzi per il team di Jiu Jiu.

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Elaborazione in Artec Studio: i dati della trave del camion raccolti con Artec Leo (I)

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Elaborazione in Artec Studio: dati della trave del camion raccolti da Artec Leo (II)

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Elaborazione in Artec Studio: i dati della trave del camion raccolti con Artec Leo (III)

Dopo l'elaborazione in Artec Studio, si è potuto quindi esportare i dati in Geomagic Design X per il reverse engineering di un modello parametrico e la generazione di disegni 2D parametrici.

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Un modello parametrico generato utilizzando un modello di reverse-engineered in Geomagic Design X

L'ultima fase del processo ha visto gli ingegneri esportare il loro modello parametrico su una macchina laser, con la quale hanno aperto i fori automaticamente in una piastra di acciaio personalizzata.

Dopo aver svolto l'intero processo, la direzione di Jiu Jiu è molto soddisfatta. La procedura richiede meno lavoro di prima e produce fori molto più accurati. Durante la rivettatura, si è scoperto che tutti i fori combaciavano perfettamente, quindi non c'erano nemmeno costi di rilavorazione o manutenzione.

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Piastra in acciaio rinforzato dopo l'installazione (esterno), immagine per gentile concessione di Jiu Jiu

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Piastra in acciaio rinforzato dopo l'installazione (interno), immagine per gentile concessione di Jiu Jiu

"Artec Leo ha notevolmente migliorato l'efficienza delle nostre riparazioni e stiamo cercando di ampliarne l'uso in altre applicazioni e altre attività", ha affermato Wu Fuqiang, fondatore di Jiu Jiu. "Nella produzione, in particolare nel campo del reverse engineering, Artec 3D aiuta i suoi clienti a raggiungere gli obiettivi previsti con le sue soluzioni complete, facili da usare e di qualità".

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