В условията на експресна дигитализация на индустриалните процеси, преходът от физически компонент към неговия прецизен цифров еквивалент остава едно от най-сериозните технологични предизвикателства. Макар 3D сканирането да напредна значително, суровите данни под формата на полигонални мрежи (STL) често се оказват неизползваеми за директно инженерно проектиране. В отговор на тази пазарна нужда, доказаната българска технологична компания SpaceCAD фокусира експертизата си върху софтуерната платформа EXModel – решение, създадено да оптимизира работния поток при реверсивния инженеринг. Фирмата доставя оборудване у нас и едновременно с това изгражда цялостни методологии за дигитализация на производството, помагайки на предприятията да съкратят цикъла от идеята до готовия продукт.

Технологичен мост към параметричното моделиране

Основното предизвикателство, пред който са изправени инженерните екипи, произтича от естеството на данните, генерирани от 3D скенерите. Резултатът от сканирането обикновено е „облак от точки“ или фасетна мрежа, която представлява единствено външната обвивка на обекта без математическа интелигентност. В стандартна CAD среда тези STL файлове са статични – те не позволяват промяна на радиуси, добавяне на конструктивни елементи или прецизно позициониране спрямо координатни системи. Това налагаше дълъг и трудоемък процес на ръчно „преначертаване“ върху сканираната подложка, което пък често води до субективни грешки и загуба на геометрична точност.

EXModel променя описаната парадигма, като предоставя специализиран набор от инструменти за конвертиране на тази статична геометрия в интелигентни, редактируеми повърхнини. „Софтуерът функционира като мощен филтър и „преводач“, който разпознава логиката на детайла. Чрез него се постига автоматизирано извличане на геометрични примитиви – равнини, цилиндри, сфери и конуси, които се подравняват с проектната точност“, поясниха от SpaceCAD. Програмата позволява и генериране на NURBS повърхнини, които след това се изнасят в универсални формати като STEP и IGES. По този начин се елиминира нуждата от използване на тежки и скъпи CAD пакети за първоначалната обработка на сканираните данни.

„Реверсивният инженеринг вече не е „копиране“ на форма, а разбиране на конструктивното намерение зад нея. С помощта на EXModel ние предоставяме на нашите партньори възможността да превърнат и най-сложната сканирана форма в чист, редактируем модел, който е напълно съвместим с платформите за симулация и CNC обработка“, посочиха още от компанията.

Интелигентни инструменти за комплексна геометрия

Практическото приложение на EXModel обхваща широк спектър от индустриални сценарии – от възстановяване на резервни части за машини с преустановена поддръжка до проектиране на сложни инструменти върху базата на съществуващи прототипи. Специално внимание заслужава функцията за автоматично генериране на повърхнини (Auto-surfacing). Тази технология позволява на инженерите да обработват детайли със свободни, органични форми, които са практически невъзможни за оразмеряване с конвенционални методи. Алгоритъмът обгръща сканираната мрежа с мрежа от гладки повърхнини, запазвайки всяка микроскопична подробност от оригинала, но превръщайки го в солидно тяло, готово за софтуерни изчисления.

Процесът по реверсивен инженеринг в средата на EXModel включва и усъвършенствани функции за анализ на отклоненията. „В реално време специалистите могат да сравняват създавания CAD модел с оригиналното сканиране, което гарантира, че финалният продукт няма да излезе извън зададените допуски“, обясниха от компанията. Тази обратна връзка е изключително полезна при изработката на леярски форми и матрици, където прецизността определя качеството на цялата производствена серия.

По думите на специалистите интегрирането на софтуера в работните процеси на индустриалните предприятия води и до оптимизиране на разходите за развойна дейност. „Когато времето за прехвърляне на данни от физическия към дигиталния свят се съкрати от дни на часове, компаниите печелят преднина в конкурентната среда“, отбелязаха от SpaceCAD и подчертаха, че EXModel работи безпроблемно с водещи инженерни системи като Solid Edge и NX, осигурявайки плавен преход на данните без загуба на информация.

Технологичен арсенал и хибридно моделиране

За да постигне високо качество на изходните данни, EXModel Pro залага на изчерпателен набор от инструменти, които трансформират суровата мрежа в професионален CAD солиден модел чрез оптимизиран работен процес. Софтуерът е проектиран като директен “мост” към производството, като поддържа пълна интеграция с индустриалните 3D скенери на SHINING 3D, включително сериите EinScan HX и FreeScan Combo. Сред интересните функционалности, които дефинират софтуера като лидер в класа си, са:

• Интелигентно редактиране на мрежи: Инструментите позволяват драстично намаляване на размера на данните без загуба на точност, лесно запълване на технологични отвори и създаване на „водонепроницаеми“ (watertight) модели, готови за 3D принтиране;
• Параметрично 2D скициране: EXModel Pro въвежда познатите от стандартните CAD пакети инструменти за оразмеряване и ограничения. Чрез интерактивно рязане се извличат референтни точки, които служат за изграждане на прецизни скици върху CAD равнини;
• Хибриден подход в проектирането: Системата позволява съчетаването на призматични характеристики със свободна форма (free-form). Тази гъвкавост е особено полезна при модифициране на сложни повърхности, осигурявайки възможност за лесно възстановяване и корекция на резултатите;
• Автоматично напластяване и примитиви: Софтуерът бързо реконструира стандартни геометрии като конуси, сфери и цилиндри, като същевременно предлага „автоматично наслагване“ за органични обекти.

Гъвкавост чрез външна експертиза – сканиране до CAD като услуга

Въпреки доказаните ползи от софтуера, не всяко предприятие е готово да инвестира в собствен лиценз и обучение на кадри на ранен етап от своята дигитализация. Разпознавайки тази пазарна динамика, SpaceCAD предлага пълния цикъл „от сканиране до CAD модел“ като външна услуга. По този начин българските компании могат да се възползват от прецизността на EXModel, без да поемат капиталови разходи за софтуерно осигуряване.

„Разбираме, че за много производства нуждите от реверсивен инженеринг са проектни, а не постоянни. Затова предлагаме нашата експертиза и технологичен ресурс като директно решение на конкретен казус. Клиентът ни предоставя физическия детайл, а в замяна получава напълно функционален параметричен модел, който може веднага да бъде заложен в производствената му линия. Това е най-бързият път към модернизацията, без риск от първоначална инвестиция“, допълниха още от SpaceCAD.

С комбинацията от прецизен хардуер като FreeScan UE Pro и софтуерната мощ на EXModel, SpaceCAD предлага на българския бизнес цялостна стратегия за иновации. Независимо дали чрез закупуване на лиценз или посредством използване на „сканиране до модел“ като услуга, предприятията получават достъп до методологии, които съкращават пътя от концепцията до пазарната реализация.

Тази статия на ДигиталнаИндустрия.bg е по материали на Инженер.bg.

Повече информация за СпейсКад ЕООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! 

Източник на снимковия материал: SpaceCAD, ©Engineer BG via Canva.com