3D スキャンによる廃止部品のリバース エンジニアリング

主要サプライヤーが非常に必要な部品の生産を中止していることを知ることは、どのメーカーにとっても経験したくないことです。 実際、以前に入手できた部品が永久に失われる「部品の陳腐化」は、頭痛の種を引き起こす可能性があります。 このような課題への対処は、陳腐化管理 (OM) の 1 つの側面であり、継続的な生産に不可欠な品目の損失を予測して対処することに重点を置いた一連のタスクです。

製造中止または劣化した部品に直面したメーカーは、在庫が残っている間に部品の「つなぎ購入」(大量購入) を実行したり、中古市場で部品を購入したりするなど、いくつかの標準的な OM オプションを利用できます。 ただし、これらのオプションは高価で競争力があり、購入する部品が多すぎる (または少なすぎる) というリスクが伴います。

幸いなことに、製造業者が必要なときに必要な数量だけ古い部品を再生産できる別のオプションがあります。それは、3D スキャンを使用したリバース エンジニアリングです。

3D スキャンは、現実世界の物体の形状、サイズ、さらにはテクスチャに関する測定データをデジタル的に収集する非接触、非破壊の方法です。 レガシー部品のリバースエンジニアリングに使用できる詳細なデジタル 3D モデルを作成し、交換品を購入する必要を回避します。 ノギスやその他のハンドツールなどの従来の測定技術よりも精度が優れている 3D スキャンは、重要な部品の損失に対するありがたい保険を提供します。

スキャナには、レーザー三角測量、投影光、飛行時間型、大面積型、X 線コンピュータ断層撮影 (CT) など、複数のタイプがあります。 それぞれに特定のアプリケーションにより適した機能があり、場合によっては、最適な結果を得るために複数のタイプのスキャナーが必要になる場合があります。 3D スキャナーの精度は、戦闘機の外装から光ファイバー コネクターなどの非常に小さな部品に至るまで、事実上あらゆるサイズや形状のオブジェクトから膨大な量の空間ジオメトリを収集できる多用途性に匹敵します。

より汎用性の高いデバイスの 1 つは NVision のハンドヘルド レーザー スキャナで、製造分野全体に応用できます。 人間の髪の毛の約 3 分の 1 である 25 ミクロンの精度で、1 秒あたり 60,000 件の個別の空間測定値を収集できます。 (CT スキャナーと従来のタッチプローブ座標測定機 (CMM) はさらに正確で、精度は 2.54 ミクロンです。)

エンジニアがハンドヘルド レーザー ビームを物体の表面上に誘導すると、スキャナーは IJK ベクトルで XYZ 座標を使用し、表面上のすべての点の空間位置に関するデータを含む高密度の「点群」を作成します。 次に、設計エンジニアは専用のソフトウェアを利用して、すべての CAD パッケージにインポート可能な設計目的のベンダー中立 CAD モデル、またはフル機能ツリーを備えたネイティブ CAD モデルを作成し、メーカーが部品を再現したり変更したりできるようにします。

次の実際の製造アプリケーションは、極めて必要な部品の陳腐化に対処する際の 3D スキャンの有用性を示しています。

流量制御と監視に依存する工業用および商業用浄水システムの北米メーカーは、システムのコントロール ボックスのメーカーが生産を中止したため、人気のあるシステムを高価に改修する必要に迫られました。

現行のボックスがお客様にご好評だったため、メーカーにて再生産が決定いたしました。 ボックスの CAD 設計ファイルが不足していたため、同社は NVision に既存のユニットをスキャンするよう依頼しました。 当社はネイティブ CAD ファイルを提供し、同社はそれを使用して部品を再現しました。

ある半導体メーカーは、一部のサプライヤーが老朽化した生産設備の交換部品を提供できなくなり、生産停止に直面しました。 3D スキャンを使用して部品をリバース エンジニアリングした後、メーカーは現在、製造中止となった部品を定期的に再生産し、経年劣化に応じて再取り付けしています。

ある清涼飲料メーカーは、主力飲料の製造に使用される古い、しかし不可欠なツールを再設計したいと考えていました。 再設計を行うには存在しない CAD ファイルが必要だったので、同社は NVision にツールをスキャンするよう依頼しました。 ハンドヘルド スキャナで部品をスキャンした後、従来のタッチプローブ CMM を使用してデータをさらに微調整し、内径、外径、非常に細かい部分などの重要な特徴の精度を向上させました。 私たちは、企業が生産を継続するためにツールをリバース エンジニアリング、製造、再インストールするために必要な正確な CAD ファイルを迅速に提供することができました。