3D-сканирование и реверс-инжиниринг упрощают разработку дизайна и производство мебели

13/06/2016

Производитель мебели привлекает Artec в качестве подрядчика для увеличения производительности, экономии времени и снижения себестоимости продукции.

Компания MU Form Furniture Design, расположенная в г. Окленд, штат Калифорния, проектирует, производит и поставляет предметы мебели как для современного дома, так и для бизнеса. Компания никогда не испытывает нехватку заказов, поскольку хорошие оригинальные модели всегда пользуются спросом у архитекторов и специалистов по дизайну интерьеров.

Основной материал, с которым работает компания MU Form, это высококачественная изогнутая клееная фанера. Она является одним из самых широко используемых в этой отрасли материалов из-за того, что из неё можно изготавливать стулья, табуреты, столы всевозможных форм.

Специалисты компании стремятся создавать великолепные модели, которые другим производителям было бы сложно скопировать или воспроизвести.

Стул из столового гарнитура The V Dining Chair в красном и сером цвете. Дизайнер По Шун Леонг для компании MU Form.

«Нашим дизайнерам мы ставим задачу делать такие модели мебели, которые во многом создаются методом проб и ошибок при разработке физических прототипов стульев и табуретов», - говорит Марк Леонг, генеральный директор MU Form.

Чтобы запустить новую оригинальную модель в производство, специалисты компании MU Form обычно отправляют её физический прототип на фабрику, находящуюся за рубежом, где производится реверс-инжиниринг при помощи фрезерного копировального аппарата для создания деревянного шаблона.

Прежний метод измерения пропорций стула V Chair для запуска в производство.

«Хотя этот метод позволял нам делать сравнительно точные воспроизведения прототипов стульев и табуретов, он не давал нам эффективно доработать некоторые изгибы и поверхности, которые нужно было исправить для окончательного варианта, который пойдет в производство», - говорит Марк.

К примеру, поверхности, которые задумывались абсолютно плоскими, нельзя было скорректировать для шаблона на первоначальных этапах. Приходилось некоторую часть работы над шаблоном делать вручную, а это иногда приводило к неточностям в уже готовых произведённых изделиях. Кроме того, этот метод не позволял делать зеркальное копирование мебели, которое бы давало абсолютную симметрию.

«Хотя результаты позволяли запускать мебель в производство, мы не достигали ожидаемого уровня качества и соответствия», - говорит Марк.

Компания недавно стала привлекать на внешний подряд по созданию 3D-моделей подразделение компании Artec, находящееся в Пало-Альто, Калифорния.

Стул для отдыха The V Lounge Chair в черном цвете. Дизайнер По Шун Леонг для компании MU Form.

Сейчас технологический процесс таков: дизайнер мебели разрабатывает физический прототип изделия. Для реверс-инжиниринга прототип сканируют 3D-сканером Artec Eva. Полученные координаты точек затем используются для создания формы в Rhino 3D, в частности для точного моделирования каждого нюанса форм и изгибов.

Плоские поверхности также можно воссоздать в этой программе. Для симметричного изделия делается зеркальная копия модели. В результате финальная модель лишь минимально отличается от прототипа, и то, чтобы устранить его дефекты.

После этого 3D-модель отправляют по электронной почте на фабрику, где загружают файл и делают точный металлический шаблон на станке с ЧПУ. Компания также использует изображения 3D-моделей для обработки патентной информации и для показа новинок потенциальным клиентам.

Стул для отдыха The V Lounge Chair цвета «грецкий орех».

Рейчел Ялисове из Artec сделала 3D-оцифровку прототипа стула The V Chair. Вот что она рассказывает:

«Процесс сканирования был очень быстрым, занял не более 10-15 минут. В целом, сканировать было очень просто. Стул сделан из древесины с матовой поверхностью, и некоторые шероховатости помогли сканеру Eva не сбиться. Я сделала отдельные сканы передней и задней поверхностей, краев и ручки, а затем свела их с помощью инструмента совмещения.

Прототип стула The V Chair, сканированный с помощью Artec Eva.

«Мне только нужно было быть внимательной при сканировании краев, чтобы собрать достаточно данных для четкого контура. Сканер хорошо работал в этих областях. Чтобы дать ему больше отправных точек, можно положить стул на пол с текстурированной поверхностью или расположить напротив стены».

«Обработка заняла менее часа. После совмещения данных мы применили алгоритмы регистрирования, удаления по контуру и плавного слияния, которые отлично сработали. Мы очень быстро смогли обработать наши данные с точностью построения до .1. Сиденье было 1,7 миллиона полигонов / 89,2 Мб. Каждая ножка была около 550 тысяч полигонов / 30 Мб. Мы экспортировали файлы в формат STL и отправили клиенту ссылку на скачивание по электронной почте».

3D-модель стула The V Chair в Artec Studio.

Использование сканеров Artec помогло компании MU Form значительно улучшить качество мебели, при этом повысить производительность, сэкономить время разработки, а также снизить затраты на создание моделей и производство.

«Оно позволило нам дорабатывать модели мебели в цифровом пространстве, и на фабрике по производству шаблонов могут изготовить металлический шаблон на станке с ЧПУ (в противоположность деревянному шаблону), получив данные из файла с оцифрованным столом или стулом. Всё это делается гораздо быстрее, чем раньше, когда прототип посылали на фабрику и вручную создавали шаблон», - говорит Марк. «Металлический шаблон, изготовленный на станке с ЧПУ, позволяет производить мебель более высокого качества».

Металлический шаблон стула The V Chair, полученный с применением нового метода.

Время создания шаблона сократилось с 60-90 дней до двадцати, а экономия достигает 10-15%.

Марк говорит, что его больше всего радует точность: «Точность реверс-инжиниринга прототипов и возможность дорабатывать цифровые модели позволяет нам переходить на качественно новый уровень производства мебели и всегда получать гарантированные результаты».

Марк также добавил, что компания MU Form планирует продолжать работать с Artec над созданием других предметов мебели, включая столы, кушетки и другие крупные изделия.