Virtual Clampling: La transformación digital de la metrología industrial
El reto de los fixtures físicos
A pesar de los avances tecnológicos en la metrología Industrial, muchas empresas aún dependen de fixtures físicos (dispositivos diseñados para sujetar piezas en una posición específica durante la inspección). Sí bien estos elementos garantizan repetibilidad y estabilidad, presentan desafíos significativos que impactan en la eficiencia y los costos:
- Altos costos de fabricación: cada fixture debe diseñarse y producirse a medida, lo que implica tiempo, materiales y procesos especializados. Esto se vuelve costoso cuando se manejan muchas variantes de piezas.
- Almacenaje voluminoso: los fixtures requieren un espacio considerable, generando problemas logísticos y necesidad de infraestructura adicional, especialmente en plantas donde se requieren múltiples fixtures para distintos modelos de pieza.
- Mantenimiento constante: requieren calibración y cuidado constante para asegurar su precisión. El desgaste o mal uso puede afectar los resultados de medición.
- Rigidez operativa: cada vez que se cambia el modelo de pieza, es necesario rediseñar o ajustar el fixture, lo que ralentiza los procesos y reduce la flexibilidad en producción.
En industrias como la automotriz o la aeroespacial, donde se manejan cientos de piezas distintas, cada fixture puede representar miles de dólares en inversión, además de tiempos muertos y complejidad logística.
Virtual Clamping: la solución digital para la metrología moderna
El Virtual Clamping es una tecnología que simula la sujeción de una pieza en su estado final de ensamble, eliminando la necesidad de dispositivos de fijación físicos (Fixtures) durante la inspección. Esto permite corregir deformaciones como torsión o alabeo que surgen por la flexibilidad o falta de sujeción, asegurando una evaluación precisa de la geometría funcional. El proceso comienza con el escaneo 3D de la pieza en estado libre, seguido de una simulación por elementos finitos (FEA) que reproduce las condiciones definidas en el diseño. El resultado es una representación digital de la pieza tal como se comportaría ensamblada, eliminando deformaciones no funcionales.
El Virtual Clamping está completamente integrado en el flujo de trabajo de ZEISS INSPECT, optimizando la inspección sin contacto de piezas flexibles y reduciendo los costos en fixtures y utillaje. Además, el software aplica restricciones virtuales que imitan cómo se comportaría la pieza si estuviera montada en un entorno real.
Ventajas del Virtual Clamping en la metrología industrial:
La implementación del Virtual Clamping ofrece beneficios tangibles que impulsan la eficiencia operativa y la calidad del control dimensional
- Ahorro de tiempo y costos: al eliminar la necesidad de fabricar, ajustar y mantener fixtures físicos, se reducen significativamente los tiempos de preparación de inspecciones y los gastos asociados a cada modelo de pieza.
- Mayor cobertura de medición: al no tener elementos físicos que interfieran con el escaneo, se puede inspeccionar la superficie completa de la pieza, mejorando la calidad del análisis.
- Resultados consistentes y confiables: al reducir la intervención manual y las variaciones en la sujeción física, se obtiene una mayor repetibilidad en los resultados, lo que mejora la confiabilidad del proceso.
- Flexibilidad operativa: es ideal para entornos donde se inspeccionan múltiples modelos o se trabaja en producción en serie, ya que permite adaptar el proceso de medición sin necesidad de rediseñar fixtures.
Es importante mencionar que no todas las piezas son compatibles con el uso de Virtual Clamping, ya que su efectividad depende de las propiedades físicas de la pieza. Por esta razón, es esencial realizar una evaluación previa que determine si la pieza puede mantener su forma sin alteraciones significativas bajo condiciones virtuales para así asegurar la confiabilidad del proceso.
¿Cómo se aplica el Virtual Clampling?
En CIMCo, integramos tecnologías como ZEISS Inspect que permiten implementar Virtual Clamping directamente en el flujo de trabajo de inspección. Esto facilita la validación de piezas en su estado funcional, optimizando el control de calidad desde el primer artículo hasta la producción en masa.
El Virtual Clamping no solo mejora la eficiencia operativa al eliminar fixtures físicos, sino que también representa una evolución natural en la metrología digital: más ágil, más precisa y rentable. Esta tecnología permite a las empresas adaptarse con mayor rapidez a los cambios en producción, reducir costos y mejorar la calidad de sus mediciones.
Actualmente, empresas líderes como Volkswagen ya aplican esta tecnología en procesos especializados como el estampado de lámina, donde la precisión dimensional y la flexibilidad operativa son clave. Su uso se está extendiendo a otros sectores como la aeroespacial, manufactura avanzada y bienes de consumo impulsando la transformación digital de los procesos de inspección.
Sistemas de escaneo óptico 3D: la base del virtual clamping
El éxito del Virtual Clamping depende de contar con sistemas de escaneo confiables y precisos. Los sistemas de escaneo óptico 3D de ZEISS, como los ATOS 5 y el ScanBox Series 5 han revolucionado la metrología industrial. Al ofrecer:
- Tecnologías de luz azul estructurada para capturar datos con alta precisión incluso en superficies complejas
- Cámaras de alta resolución que generan millones de puntos en segundos
- Software inteligente que convierte los datos en modelos digitales tridimensionales de gran exactitud
Con el software ZEISS INSPECT, las empresas pueden gestionar el flujo de trabajo completo desde el escaneo inicial hasta el análisis y la generación de informes automatizados. Todo esto se realiza sin contacto y con trazabilidad completa, garantizando un control de calidad exhaustivo en los diversos sectores industriales
Conclusión: un futuro más ágil y competitivo con metrología digital
La combinación de escaneo óptico 3D y Virtual Clamping está transformando la metrología tradicional en procesos digitales, inteligentes y escalables, alineando con las demandas actuales de la industria.
Empresas que adoptan estas tecnologías logran reducir costos, mejorar tiempos de inspección y garantizar la calidad de sus productos, consolidando su competitivi9dad en mercados cada vez más exigentes.
En CIMCo seguimos apostando por soluciones que impulsan la innovación en metrología industrial ayudando a nuestros clientes a optimizar sus procesos, reducir sus tiempos muertos y elevar sus estándares de calidad.
