presentación usm ingeniería inversa

IMPORTANCIA DE LA INGENIERÍA INVERSA EN LA CALIDAD DE NUEVOS PRODUCTOS

I.M. Leonardo Arbeláez BConferencista:

• + de 5 años de experiencia en la importación de maquinas y software 3D.• + de 20 años en la industria.• + de 45 equipos instalados a nivel nacional.• Comprometidos con la adquisición de tecnologías de vanguardia

• Agencia de servicios especializados de ingeniería y diseño 3D con equipos de la más alta calidad y precisión.

• + de 5 años trabajando en prototipado, digitalización 3D y modelación 3D.• + de 100 clientes satisfechos alrededor del país.• Con capacidad de construir, diseñar o digitalizar geometrías de alta complejidad.• Cientos de aplicaciones en la industria.

PROGRAMA

Ingeniería inversa 3D- Definición- Evolución de la Ingeniería Inversa- Factores motivantes.Proceso de un Nuevo Producto- Diseno de Producto Tradicional- Diseno de Producto por Ingenieria Inversa- Formatos de archivos Escaneo 3D- Tipos de Escáner- Escaneo Óptico

Software 3D- Ingenieria Inversa- Modelación 3D- Inspección- Diseno MedicoFabricación Aditiva- Prototipado Rápido- Manufactura Digital

CASOS DE ESTUDIO

10:00 a.m. 11:30 a.m.

INGENIERÍA INVERSA 3D – Definición

La Ingeniería Inversa (Reverse Engineering) es el PROCESO de descubrir losprincipios tecnológicos de un dispositivo, objeto o sistema, a través derazonamiento abductivo (dar una hipótesis explicativa) de su estructura,función y operación.

La ingeniería inversa se trata de tomar algo (un dispositivo mecánico oelectrónico, un software de computadora, un modelo digital, etc.) paraanalizar su funcionamiento en detalle, generalmente para intentar crearun dispositivo, modelación paramétrica o programa que haga la misma osimilar tarea sin copiar la original.

INGENIERÍA INVERSA 3D – Factores motivantes para la Ingeniería Inversa

• Interoperabilidad.

• Documentación Perdida.

• Análisis de Producto. (Como Funciona, Componentes, costos, patentes)

• Actualización o Corrección Digital (contra un Modelo CAD)

• Seguridad

• Espionaje comercial o militar

• Evadir protecciones de copiado.

• Creación de copias no legales

• Uso académico y/o Educativo

• Curiosidad

• Inteligencia Técnica competitiva. (Que HACE Vs. que DICE la competencia)

• Aprendizaje. (Detectar errores y NO repetirlos)

INGENIERÍA INVERSA 3D – Evolución de la Ingeniería Inversa

QUIEN LO HACE?

Diseñadores y fabricantes expertos en el área especifica del producto al cual se

le este haciendo un proceso de ingeniería inversa son a menudo los elegidos

para realizar la tarea, aunque puede ser hecho por cualquiera.

INGENIERIA INVERSA EN 3D!

A medida que el CAD se ha vuelto mas popular, la ingeniería inversa se ha

convertido en un método viable para crear modelo virtuales en 3D de un objeto

físico para uso en CAD , CAM, CAE y otros Software 3D por ejemplo de

Animación 3D e Inspección. Esto involucra entonces al proceso de Ingeniería

Inversa la medición de un objeto lo mas preciso posible, su procesamiento y

posterior reconstrucción en un software como un Modelo 3D.

PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto Tradicional

3. Modelación 3D4. Prototipo

5. Fabricación

6. Inspección

2. Ingenieria

1. Necesidad

7. Producto

PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa

1. Escaneo 3D

2. Ingenieria Inversa


5. Fabricación

6. Inspección

7. Producto

Formatos de Archivos

La información suministrada por los escaners o digitalizadores 3D usualmente es representada por una NUBE DE PUNTOS.

Una Nube de Puntos es Un Conjunto de vértices (Coordenadas) en un sistema coordenado tridimensional estas coordenadas por lo general son en X, Y y Z y representan por lo general la Superficie externa del Objeto. Se presenta en forma de archivo de texto. Los Formatos mas Comunes son : *.TXT , *.XYZ , *. IGES, *.PTS. Etc.

-2.83 -94.39 -36.47,-3.55 -93.39 -36.30,-4.36 -94.32 -36.16,-3.54 -95.39 -36.36,-1.82 -94.38 -36.65,-2.31 -95.13 -36.59,-2.24 -93.40 -36.54,-0.73 -89.40 -36.49,-1.43 -88.39 -36.34,-2.14 -89.39 -36.33,-1.43 -90.40 -36.49,-0.20 -90.14 -36.60,0.68 -89.24 -36.58,-0.02 -88.40 -36.47,-8.41 -93.38 -34.98,-9.11 -92.37 -34.69,-9.13 -94.37 -34.76,-7.88 -94.32 -35.20,-7.06 -93.39 -35.43,-2.83 -94.39 -36.47,-3.55 -93.39 -36.30,-4.36 -94.32 -36.16,-3.54 -95.39 -36.36,


Las Nubes de Puntos no tienen información topológica por ende debe ser procesada y modelada a formatos de mejor uso como lo son las MALLAS TRIANGULADAS.

Los Formatos mas Comunes para mallas trianguladas son: *.STL , *.OBJ , *. IGES, *.VRL , Etc.


Finalmente a partir de las Mallas Trianguladas se pueden generar SUPERFICIES, estas por lo general son de tipo NURBS (Non-uniform rational B-spline). Las Cuales “cubren” la malla en forma de parches tomando la forma. De alli las superficies se cosen y generan modelos SOLIDOS, los cuales pueden ser leídos por todos los sistemas CAD. Los Formatos mas Comunes para Superficies y Sólidos son: *. IGES, *.STEP , *.SAT , *.x_t , Etc.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/Surface_modelling.svg




5. Fabricación

6. Inspección

7. Producto

1. Escaneo 3D

Escaneo 3D - Tipos de Escáner

Los Objetos físicos son medidos de maneras diferentes por equipos con mayor

precisión y mayor cantidad de información útil para el proceso y cada vez mas

rápidos en la adquisición de estos datos.

Algunas Tecnologías de Escaneo o Digitalización 3D :

• CMM (Coordinate Measuring Machine)

• Palpadores CNC

• Escanners LASER.

• Digitalizadores con Luz Estructurada.

• Tomografías Computarizadas


CMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - Manual

Generalmente se les llama Palpadores, este sistema funciona por medio de una punta que esta sujeta a un brazo mecánico de 6 Ejes de Libertad, las dimensiones y los ángulos de una determinada posición son medidos y así se calcula el punto exacto de la Punta.

www.microscribe.com

Precisión: 0.0508 mm

www.faro.comPrecisión: 0.016 mm


Otros Sistemas Funcionan por medio de un receptor electromagnético el cual es rastreado por un Emisor de campo magnético, este sistema usa un lápiz como elemento para ubicar los Puntos.

www.polhemus.comPrecisión: 0.48 mm

CMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - Manual


CMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - Automático

Estos Sistemas utilizan sistemas de 3 a 6 Grados de libertad para ubicar puntos en un volumen determinado, se utilizan mas para verificar que para Digitalizar.

www.nikonmetrology.comPrecisión: 0.002 mm


Palpador CNC (Probe Head) por Contacto.

Discreto: Se encuentra incrustado en el cabezal de una máquina CNC y mediante operación de una persona se procede a la captura de los puntos, la cual es transferida directamente al sistema CAD, el movimiento es manual y da una señal lumínica para establecer el contacto. NO apto Para digitalización.

Continu0: Este recorre la pieza con incrementos de distancias determinadas, maquina baja lentamente hasta tocar el elemento , repite el procedimiento hasta acabar.

www.renishaw.com

Precisión: 0.005 mm

Escaneo 3D - Escaneo Óptico

CMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Sin Contacto - Automático

Este sistema utiliza la triangulación de los puntos por medio de imágenes que ven la(s) referencias desde 3 o mas lados , así calculando la ubicación precisa de los puntos.

www.gom.comPrecisión: 0,005 mm

Canon EOS-1Ds Mark III


Digitador sin Contacto - Laser – Fijo. Marca NextEngine

Este tipo de escáner usa una base fija para emitir un rayo laser y digitalizar por partes una pieza para luego ser pegadas en el Software, es de los mas económicos del mercado.

www.NextEngine.comPrecisión: 0,127 mm


Digitalizador sin Contacto - Laser – De Mano - Marca Handy Scan

Este tipo de escáner usa una pistola con 2 Cámaras que capturan la Información de la Pieza, La referencia esta dada por elementos Adheridos a la Pieza Previamente.

www.creaform3d.comPrecisión: 0. 0,050 mm


Digitalizador sin Contacto - Laser – De Mano - Marca FASTSCAN

Este tipo de escáner usa una pistola con una o 2 Cámaras que capturan la Información de la Pieza, La referencia esta dada por un campo electromagnético.

www.Polhemus.comPrecisión: 0. 0,127 mm


Digitalizador sin Contacto – Luz Estructurada - Marca GOM

Este tipo de escáner usa un proyector para iluminar la pieza con luz Blanca Estructurada, la Cual la observan 2 cámaras de alta resolución. Luego las imágenes son procesadas para extraer los puntos

www.gom.comPrecisión: 0,020 mm


Digitalizador sin Contacto – Tomografo

Este tipo de escáner imágenes en escala de grises para determinar las densidades de diferentes elementos dentro de el cuerpo humano, y asi poderlo segmentar.

SERVICIOS

TECNOLOGÍAS REPRESENTADAS POR USM COLOMBIA SA

EQUIPOS Software 3D

Maestro3D

Escaneo 3D – Escaneo Optico - GOM

• Fundada en 1990 como resultado de un Spin-off del Technical

University of Braunschweig.

• 7 Sedes a nivel mundial

• Distribuidores altamente calificados alrededor del mundo.

• Enfocados en la industria aeroespacial y automotora, bienes de

consumo de la industria, numerosos centros de investigación y

universidades.

Escaneo 3D – Escaneo Optico - GOM

ATOS

(Unidad de digitalización) GOM inspect

(Software de inspección) TRITOP

(Unidad de fotogrametría)

PONTOS

(Unidad de análisis dinámico) ARAMIS

(Unidad de análisis de deformación 3D)

ARGUS (Unidad de análisis óptico

de conformado)

ATOS




PONTOS




de conformado)

ATOS




PONTOS




de conformado)

ATOS




PONTOS




de conformado)

ARAMIS

(Unidad de análisis de

deformación 3D)

ATOS




PONTOS




de conformado)

DEMO - ATOS

DEMO

SERVICIOS

TECNOLOGÍAS REPRESENTADAS POR USM COLOMBIA SA

EQUIPOS Software 3D

Maestro3D


1. Escaneo 3D


5. Fabricación

6. Inspección

7. Producto 2. Ingenieria Inversa

Software 3D - Ingenieria Inversa

Geomagic es un proveedor líder de software 3D para la creación de modelos digitales de objetos físicos. Las áreas de impacto de las tecnologías basadas en Geomagic son vitales para la economía y la vida diaria: competitividad, rápida salida al mercado, calidad, procesos más ecológicos, personalización del producto, mejor cuidado del paciente, mayor efectividad en los tratamientos médicos.

DEMO

www.geomagic.com


1. Escaneo 3D


4. Prototipo

5. Fabricación

6. Inspección

7. Producto

3. Modelación 3D

Software 3D - Modelación 3D

SpaceClaim es la nueva generación de CAD 3D de modelación directa enfocado en la generación rápida de ideas, además de la manipulación y edición de geometrías complejas.

DEMO

www.spaceclaim.com


1. Escaneo 3D



7. Producto

6. Inspección

5. Fabricación

Software 3D - Inspección

DEMO

Las exigencias actuales de los diferentes mercados han llevado a burocratizar cada vez más los procesos de control de calidad y por tal motivo, los productos GOM, han sido elementos claves en las empresas, pues le permite identificar y entender errores de manera temprana y de forma precisa, lo que finalmente se traduce en ahorro de tiempos de producción, mejora de la calidad, aceleración en el posicionamiento de productos al mercado, y por efecto ahorro en costos

www.gom.com

Software 3D - Diseno Medico

Materialise NV es una compañía belga de alta tecnología con 20 años de existencia. Es reconocida por sus actividades tanto a nivel industrial como médico, contando con una elevada reputación como proveedor de soluciones tecnológicas innovadoras como: software para manufactura aditiva, desarrollo e investigación biomédica, preparación geométrica CAE, ortopedia y CMF y diseño de productos MGX.

DESAROLLO DE PROTESIS DE CADERA ANALISIS DE ELEMENTOS FINITOS

DESAROLLO DE PROTESIS CRANEAL

www.materialise.com


1. Escaneo 3D


3. Modelación 3D

7. Producto

6. Inspección

5. Fabricación

4. Prototipo

Fabricación Aditiva

Las impresoras 3D DIMENSION y los sistemas de producción FORTUS de StratasysInc, representan más del 60 % del mercado mundial. Ofrecen una versatilidad inigualable y la capacidad de convertir sus archivos CAD en piezas reales. Estas partes son lo suficientemente resistentes para ser utilizadas como modelos conceptuales avanzados, prototipos funcionales, fabricación de herramientas y piezas de uso final.

Fabricación Aditiva - Prototipado Rápido

Las impresoras 3D DIMENSION y los sistemas de producción FORTUS de StratasysInc, representan más del 60 % del mercado mundial. Ofrecen una versatilidad inigualable y la capacidad de convertir sus archivos CAD en piezas reales. Estas partes son lo suficientemente resistentes para ser utilizadas como modelos conceptuales avanzados, prototipos funcionales, fabricación de herramientas y piezas de uso final.

La tecnologías con la que se construyen los modelos es deposición de material fundido FDM (Fused Deposition Modeling) patentada por Stratasys, capa por capa utilizando diferentes materiales termoplásticos entre ABS, PC, ULTEM, PPSF y sus derivados.

Fabricación Aditiva – Prototipado Rapido

Tan Fácil como 1 – 2 – 3

1- Procesamiento 3- Modelo2- Impresion

Software 3D - Manufactura Digital

Reducción de costos comparado con la fabricación manual. Posibilidad de elaborar piezas con termoplásticos industriales de alta

resistencia al impacto y a la flexión, con propiedades especiales como disipación estática, resistencia a la humedad, biocompatibilidad, translucidez, alta resistencia al calor y resistencia química.

Materiales certificados por la FAA, con propiedades FST (llama, humo y toxicidad)

Opción de diferentes colores. Posibilidad de hacer piezas con insertos metálicos. Alternativa de dar acabados y pintura a las piezas. Validación de forma, función y ajuste en etapas tempranas del proceso de

diseño.

.

Software 3D - Manufactura Digital

CASOS DE ESTUDIO

Agradecimiento especial al Ing. Luis FernandoCardona y su equipo de trabajo de la empresa TMIMecánica Industrial Ltda., por el préstamo de sumodelo de Turbina Pelton para facilitar lasdemostraciones realizadas durante la conferencia y alo largo de esta presentación. Dicho modelo ha sidodiseñado y fabricado en su totalidad por TMI Ltda.

http://www.tmiltda.com

http://www.tmiltda.com/

Venta de equipos y software www.USM.com.coVenta de Servicios www.i3D.com.co

PREGUNTAS

GRACIAS

Leonardo Arbeláez – 310 444 0113 – [email protected]

presentación usm ingeniería inversa

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