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ICI以3D掃描成功開創汽車零件售後市場

馬路科技|3D量測部門

前言

由於有了FARO®掃描儀,ICI的工程師們加快了困難的測量過程,省下更多時間進行設計和創新。

如果以前的手工拆卸、測量和建模程序,設計一個卡車前後保險槓,ICI工程師需要花費約80小時。如今使用FARO三次元掃描儀,同樣的任務可在24小時內完成。保險槓、側踏板、搖臂板和擋泥板–喜歡進行汽車改裝的車友們總是需要這些配件。在越野車和多功能卡車的世界裡,Innovative Creations Inc. (ICI)有30年的出貨記錄,將日常車輛改造成具有個性化風格的東西。

ICI為不銹鋼汽車零件的長期供應商,於2013年起在MAGNUM品牌下,開發更多新的產品,像是首創的不銹鋼拋光邊條、改裝部件到客製化柵欄,ICI供應著許多知名的卡車品牌如:福特、雪佛蘭、GMC、Dodge、Jeep、Toyota以及其他少數品牌數量龐大的汽車零配件。

浮上檯面的問題

隨著ICI產品線擴展,設計的複雜性也不斷增加,長期下來設計團隊承受不少壓力,特別是車輛量測數據的方式。設計配件之前,他們需要先建立3D CAD基礎模型,雖然一些汽車製造商透過特種設備市場協會(SEMA)提供主流卡車的3D模型,但這並不能夠通用於其他車款。ICI的銷售和市場協調員Nathan Lammey表示:ICI的設計團隊經常被迫採取其他途徑取得3D模型,不僅效率不佳,而且還壓縮了設計時間。

ICI的傳統設計過程的典型流程如下: ICI利用其廣泛的經銷商和客戶關係,借用最新的汽車品牌和型號,讓它們在廠房短暫停留,以便設計團隊能夠拆卸保險槓,取得實際測量結果,手動的建立車輛特定部位的模型。Lammey解釋說:由此產生3D CAD模型是制定或修改零配件設計的基礎;一旦驗證和測試通過就會開始製造,少數例外需在ICI內部進行修改調整。

通常需要一、兩個月的時間,才能得到最新的車輛,並將其拿到公司內部,再花兩週時間進行拆卸,擷取必要的數據,以建立原型檔案,然後在車輛上測試以確保相容性。Lammey解釋說:有時可能需要一段時間才能找到一輛卡車,造成設計與製造延誤,此外,因為團隊沒有真正擁有該車輛,擷取過程往往非常倉促,時間總是不夠使用。

解決方案:將3D掃描混入標準流程

去年11月,ICI決定在其設計工作流程中引入3D掃描,為繁重的3D測量和設計過程劃下句點。3D掃描已經成為這個產業的最佳解決方案。ICI的工程小組為自己能與最新的工具和技術保持同步而感到自豪,以便為其客戶群創造最佳的和具有成本效益的產品。

無論是零售商、經銷商,還是消費者,他們都想確定我們是否利用最佳技術來生產完美的產品。Lammey說:產品上市時間越來越重要,以傳統流程開發可能會推遲產品上市的進度,而其他對手可能會比我們更快。在這一行,搶先佔有市場是件好事。

經過評估,ICI選擇了FARO的三次元掃描儀,這是一種高解析度的3D掃描設備,專門針對逆向工程和CAD所設計的應用工具。 ICI的首席產品開發工程師Kyle Dahlquist指出,具機械手臂的FARO是一項優勢,因為許多便攜3D掃描競爭品牌方案中,ICI的工程師不需要掃描整個車輛,只需要掃描前格柵區域或車頂。Dahlquist指出,設計掃描臂的固定性對他們的使用很合適。

另一方面,FARO ScanArm的易用性和低成本也是吸引人的賣點,Dahlquist說,ICI並不真正需要昂貴的掃描儀上,很多掃描器具有多樣花俏功能,像是內建Wi-Fi或翻轉螢幕等功能。

Dahlquist表示FARO 三次元掃描儀的最大賣點或許它與Geomagic® for SolidWorks®的緊密整合,這個軟體提供了一種快速和更無縫的方式,將3D掃描數據導入ICI選擇的CAD工具中。 他說:其他方案要求我們使用一個額外的程式工具,轉換成SolidWorks所需的東西。而FARO解決方案在使用掃描儀的過程,都在使用SolidWorks,減少了學習時間。

儘管FARO與SolidWorks緊密結合,Dahlquist承認要掌握3D掃描點雲和文件轉換還是有一點學習難度,例如你必須清理文件,以便將3D模型變成可再設計的曲面。而FARO為ICI的工程師們提供了8個小時的培訓,以確保他們在設計過程中掌握軟體使用方式。

效益顯著:產品準時上市的優勢

自從3D掃描取代人工量測過程後,ICI已經能夠大大減少設計時間,更快地將產品推向市場。 Dahlquist舉例說,最近為豐田Tacoma開發一個前後保險槓設計。以往的工作流程中,他估計需要80小時才能設計出該車的原型,更不用說在設計出一個正確的保險槓之前,還需製作五個原型。

 現在,有了掃描數據創建的3D模型,就可以把它視為一個新的模型。現在以3D掃描 為基礎的3D模型,只需24小時就能內完成同樣的事情。由於設計團隊沒有時間壓力,他們有更多的時間來探索設計概念,歸還車輛時間也較不受限。 Dahlquist補充說。

除了利用FARO來創建CAD模型外,ICI還將三次元量測儀用於逆向工程。雖然ICI在內部製造其大部分產品(它是一個通過認證的鋼板廠),但它不具備某些製造技術的生產能力,例如金屬管。但相對的,即使其他廠商無法提供ICI CAD檔案,但ICI與其他製造商建立了夥伴關係,並透過這些製造商進行生產。

FARO 三次元掃描儀技術摘要

FARO ScanArm是一款便攜式3D掃描解決方案,專門用於三維建模、逆向工程、CAD重建以及維護、修理和檢修等應用。特點包括:

光學性能優越:藍色激光技術,確保捕獲高度詳細和無噪音的掃描數據。
快速的掃描速度:可進行超寬的掃描條紋和快速的幀率,擴大了雷射的覆蓋範圍,實現快速的點雲擷取。
先進的算法:可以在具有挑戰性的材料上進行掃描,而不會因為對比度或零件的複雜性而出現誤差。
用戶界面設計:即使是缺乏3D掃描經驗的人也能輕鬆操作。
支援3D Systems的各種Geomagic軟體:包括Design X, 和Geomagic for SolidWorks,後者可直接將掃描數據導入流行的CAD工具。

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