Trzeci wymiar w inżynierii i historii

Skanowanie 3D ma bardzo szeroki zakres zastosowań. Rynek ten rośnie niezwykle szybko, zwłaszcza w segmencie usług tzw. inżynierii odwrotnej.

Skanowanie 3D ma wiele zastosowań takich jak: inżynieria odwrotna, kontrole jakości, czy szybkie prototypowanie. Skanery z jednakową dokładnością wykonują pomiary niewielkich elementów, wielkogabarytowych konstrukcji o złożonej budowie jak i obiektów bardzo delikatnych, podatnych na mechaniczne uszkodzenia. Niezwykła, sięgająca dziesięciotysięcznych części milimetra precyzja pomiaru oraz możliwość stosunkowo szybkiego przetworzenia uzyskanych danych w wirtualny model to zalety, dzięki którym skanowanie 3D jest często wykorzystywane w różnych branżach jak m. in. lotnictwo, przemysł obronny, górnictwo, rozrywka i media, medycyna i opieka zdrowotna, architektura, energetyka, motoryzacja czy transport.

Z badania rynku wykonanego przez Allied Market Research :" Global3D Scanning Market (Type, Forms, Services, Applications, Geography) - Industry Analysis, Trends, Share, Opportunities and Forecast, 2013-2020" wynika, że globalny rynek skanowania 3D do 2020 roku osiągnie wartość 4,9 mld USD i będzie do tego czasu rosnąć o 12,4 proc. każdego roku. Raport jako najważniejsze na rynku skanowania 3D wymienia takie firmy jak: Faro Technologies, Ametek, Quality Vision International, Direct Dimensions, GOM, Konica Minolta, 3D Digital Corporation, Autodesk, 3D Systems, ShapeGrabber oraz Maptek Pty. Ponad dwie trzecie rynku trójwymiarowego skanowania należy obecnie do regionu Ameryki Północnej i Europy. Analizy AMR stwierdzają, że najbardziej obiecującymi usługami odnotowującymi znaczny wzrost do 2020 będą przede wszystkim usługi inżynierii odwrotnej.

Odwrócony proces tworzenia

Inżynieria odwrotna (reverse engineering) to proces o charakterze rekonstrukcyjnym polegający na uzyskaniu trójwymiarowych modeli wirtualnych obiektów fizycznych dla których nie istnieje opis CAD. Dzięki niej można stworzyć zagubioną lub nieistniejącą dokumentację projektową oraz zaktualizować lub opracować dokumentację powykonawczą. Możliwościom jakie stwarza skanowanie 3D pozwala na wykonanie cyfrowego modelu praktycznie każdego obiektu – od niewielkich przedmiotów, jak implanty, po wielkogabarytowe elementy konstrukcyjne. Ponadto w porównaniu z klasycznymi metodami pomiarów skanowanie laserowe jest dokładniejsze i wydajniejsze. Urządzenia są prostsze w obsłudze i umożliwiają rejestrację obiektu pod pełnym kątem 360 stopni. Zainteresowanie usługami inżynierii odwrotnej jest bardzo duże z uwagi na obniżenie kosztów produkcji, kontroli jakości wyrobów (inspekcji pomiarowej), odzyskiwania detali których praktycznie nie można zakupić na rynku z uwagi na brak dokumentacji technicznej i często brak producenta, który już nie istnieje

Proces inżynierii odwrotnej może znajdować zastosowanie w wielu sytuacjach, takich jak np.: zmiana oryginalnej konstrukcji części, której dokumentacja jest niewystarczająca lub niedostępna; zmiana konstrukcji części w celu wyeliminowania niekorzystnej właściwości lub wprowadzenia poprawek; analiza produktów konkurencji; ułatwienie wprowadzenia nowych modyfikacji w sytuacjach, gdy jest to niemożliwe przy użyciu oryginalnych modeli CAD; aktualizacja przestarzałych produktów przez zaimplementowanie nowoczesnych technologii; aktualizacja lub opracowanie dokumentacji powykonawczej; dostarczenie części (przy krótkim przestoju), której dostępność jest kluczowa dla danego systemu, lub która jest produkowana w dużych partiach lub stanowi inwestycję o dużej wartości.

Rekonstrukcja uszkodzonego detalu na podstawie inżynierii odwrotnej polega na zdiagnozowaniu uszkodzeń, przygotowaniu elementu do pomiaru (skanerem światła białego lub skanerem laserowym). Bezpośrednio podczas pomiaru (skanowania 3D) otrzymuje się na monitorze komputera obraz chmury punktów z każdej sesji pomiarowej. Wykonuje się tyle sesji pomiarowych ile jest konieczne do uzyskania optymalnego obrazu chmury punktów, z której po obróbce przy pomocy specjalistycznego oprogramowania wygenerowana zostaje siatka trójkątów mierzonego elementu. Tak przygotowana siatka importowana jest do oprogramowania CAD-CAM, w którym dokonuje się dalszej obróbki i modelowania 3D aż do uzyskania modelu 3D-CAD który odpowiada skanowanemu obiektowi. Utworzony model poddawany jest analizom, które pozwalaja uzyskać jego optymalny obraz. - Nowoczesne dokumentacje konstrukcyjne 3D-CAD wyparły prawie całkowicie dawne rysunki techniczne wykonywane ręcznie. Obecnie technika taka jest wykorzystywana bardzo rzadko. Stworzony model przestrzenny 3D-CAD możemy dowolnie edytować i zapisywać w różnych formatach wymiennych dla użytkowników różnych programów CAD. Gwarantuje to pełną wymianę plików pomiędzy programami inżynierskimi.- mówi Jerzy Lech prezes zarządu i dyrektor naczelny w Geopomp.

Trzeci wymiar w inżynierii i historii


TOP 200