Как развитие возможностей компьютерной томографии поддерживает сотрудничество и качество продукции

Aug 22, 2023

Источник: Volume Graphics, Hexagon и Getty Images.

Промышленная компьютерная томография (КТ) и анализ данных чаще всего используются производителями для проверки конечной продукции. Это делается партиями, случайным образом или в определенные моменты, которые служат статистическому анализу или простым стандартам «прошел/не прошел». Эта технология также играет важную роль в исследованиях и разработках, а также при создании прототипов для проверки внутреннего и металлургического качества детали перед блокировкой процесса или сложной геометрией.

Ограничение анализа КТ только серийным и окончательным выборочным контролем упускает из виду глубокий дополнительный вклад, который связанное с ним программное обеспечение может внести в качестве мощного, комплексного, междисциплинарного помощника для совместной работы, объединяющего проектирование, производство и даже криминалистическую экспертизу на местах с ценными данные о качестве и характеристиках деталей.

Обширный цифровой цикл в ключевых областях, в которых может играть роль КТ-анализ, позволяет ему вносить критически важные сведения в проектирование на основе встроенного моделирования и виртуальных метрологических испытаний, а также всех этапов проверки процесса и связанных с этим доработок. Программное обеспечение обеспечивает точное определение геометрических размеров и допусков (GD&T) на заводе-изготовителе для корректировки модели и понимания отклонений в процессе. И это может завершиться полностью автоматизированной окончательной проверкой с помощью искусственного интеллекта, основанной на этих высокоточных результатах.

Зацикливание анализа компьютерной томографии с помощью цифровых моделей по ключевым дисциплинам может улучшить каждый аспект цикла от проектирования до производства. Модели цифровых двойников (DT) геометрии САПР, а также их двойники моделирования, процессов, материалов, качества, заводов и сервисов обеспечивают быстрый доступ и обратную связь между экспертными группами сотрудничества. Исследования сообщества «Проектирование для сборки/производства» показали, что предварительный анализ при проектировании экономит 40 процентов в общем цикле разработки.

Анализ данных КТ может помочь соединить организационные разрозненные структуры, вернуть информацию обратно в проект, улучшить оптимизацию, улучшить качество, предотвратить поздние сбои в производстве и сократить общее время разработки. Поскольку время является фактором затрат, зачастую более важным, чем прямые затраты, первоначальные усилия по развитию имеют положительные, долгосрочные и глубокие экономические последствия для производителей: качество является предпосылкой успешного выхода на рынок, удовлетворенности клиентов, брендинга и устойчивости бизнеса.

Изображение 1. Циклы продукта и путь сотрудничества с использованием программного обеспечения для анализа компьютерной томографии. Изображение предоставлено Volume Graphics

Будь то ручная документация и/или цифровые платформы, подходы от разработки продукта к производству обычно работают на этапах перехода к этапу или на этапах управления выпуском, где прогресс в проектировании и технологическом решении анализируется, утверждается и развертывается поэтапно. Лучший из этих последовательных обзоров обеспечивает быструю итерацию новой информации, которая может значительно уточнить или даже переопределить концептуальную работу, включающую ранние варианты геометрии, материалов и процессов.

Внедрение анализа ТТ в вентильные контуры на ранних стадиях, создание пост-геометрии и моделирование процессов/производства позволяет поддерживать проектирование в правильном направлении, воспроизводя фактические характеристики последующих этапов. Именно здесь виртуальная метрология — обнаружение неисправностей и анализ GD&T — прогнозирует качество материала и потенциальное поведение процесса, которое может повлиять на то, как детали подходят или будут двигаться вместе в сборке.

Если какие-либо области нуждаются в улучшении, анализ сетки и морфинг виртуального продукта повторно подают компенсированные данные моделирования обратно в симуляцию, чтобы лучше аппроксимировать окончательную геометрическую целостность и границы/искажения материала, возникающие в результате нагрева, резки, лазерной порошковой печати, литья. , укладка или формование детали.

После этого раунда проверки цикл КТ-анализа может перейти к созданию жесткого прототипа и проверке первого изделия (FAI) в качестве следующего этапа. Если текущее моделирование и виртуальные метрологические испытания цифровой модели считаются завершенными, то создается физический FAI, предпочтительно созданный в рамках реального производственного процесса, который будет использоваться.