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Presentación usm ingeniería inversa
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Presentación usm ingeniería inversa

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Presentación Evento ingeniería inversa TecnoParque Manizales / abril 17 de 2012

Presentación Evento ingeniería inversa TecnoParque Manizales / abril 17 de 2012

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  • 1. IMPORTANCIA DE LA INGENIERÍA INVERSA EN LA CALIDAD DE NUEVOS PRODUCTOSConferencista: I.M. Leonardo Arbeláez B
  • 2. • + 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.
  • 3. PROGRAMAIngeniería inversa 3D Software 3D- Definición - Ingenieria Inversa- Evolución de la Ingeniería Inversa - Modelación 3D- Factores motivantes. - InspecciónProceso de un Nuevo Producto - Diseno Medico- Diseno de Producto Tradicional Fabricación Aditiva- Diseno de Producto por Ingenieria Inversa - Prototipado Rápido- Formatos de archivos - Manufactura DigitalEscaneo 3D- Tipos de Escáner CASOS DE ESTUDIO- Escaneo Óptico 10:00 a.m. 11:30 a.m.
  • 4. INGENIERÍA INVERSA 3D – Definición La Ingeniería Inversa (Reverse Engineering) es el PROCESO de descubrir los principios tecnológicos de un dispositivo, objeto o sistema, a través de razonamiento abductivo (dar una hipótesis explicativa) de su estructura, función y operación. La ingeniería inversa se trata de tomar algo (un dispositivo mecánico o electrónico, un software de computadora, un modelo digital, etc.) para analizar su funcionamiento en detalle, generalmente para intentar crear un dispositivo, modelación paramétrica o programa que haga la misma o similar tarea sin copiar la original.
  • 5. 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)
  • 6. 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.
  • 7. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto Tradicional6. Inspección 1. Necesidad5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 8. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 9. 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,
  • 10. Formatos de Archivos 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.
  • 11. Formatos de ArchivosFinalmente a partir de las Mallas Trianguladas se pueden generar SUPERFICIES,estas por lo general son de tipo NURBS (Non-uniform rational B-spline). LasCuales “cubren” la malla en forma de parches tomando la forma. De alli lassuperficies se cosen y generan modelos SOLIDOS, los cuales pueden ser leídospor todos los sistemas CAD. Los Formatos mas Comunes para Superficies y Sólidosson: *. IGES, *.STEP , *.SAT , *.x_t , Etc.
  • 12. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 13. Escaneo 3D - Tipos de EscánerLos Objetos físicos son medidos de maneras diferentes por equipos con mayorprecisión y mayor cantidad de información útil para el proceso y cada vez masrápidos 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
  • 14. Escaneo 3D - Tipos de EscánerCMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - ManualGeneralmente se les llama Palpadores, este sistemafunciona por medio de una punta que esta sujeta a unbrazo mecánico de 6 Ejes de Libertad, las dimensiones ylos ángulos de una determinada posición son medidos yasí se calcula el punto exacto de la Punta. Precisión: 0.016 mm www.faro.com Precisión: 0.0508 mm www.microscribe.com
  • 15. Escaneo 3D - Tipos de EscánerCMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - ManualOtros Sistemas Funcionan por medio de un receptor electromagnético el cual esrastreado por un Emisor de campo magnético, este sistema usa un lápiz comoelemento para ubicar los Puntos. Precisión: 0.48 mm www.polhemus.com
  • 16. Escaneo 3D - Tipos de EscánerCMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Por Contacto - AutomáticoEstos Sistemas utilizan sistemas de 3 a 6 Grados de libertad para ubicar puntosen un volumen determinado, se utilizan mas para verificar que para Digitalizar. Precisión: 0.002 mm www.nikonmetrology.com
  • 17. Escaneo 3D - Tipos de EscánerPalpador CNC (Probe Head) por Contacto.Discreto: Se encuentra incrustado en el cabezal de una máquina CNC y medianteoperación de una persona se procede a la captura de los puntos, la cual estransferida directamente al sistema CAD, el movimiento es manual y da unaseñal 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 procedimientohasta acabar. Precisión: 0.005 mm www.renishaw.com
  • 18. Escaneo 3D - Escaneo ÓpticoCMM (Coordinate Measuring Machine) - Equipos Sin Contacto - AutomáticoEste sistema utiliza la triangulación de los puntos por medio de imágenes queven la(s) referencias desde 3 o mas lados , así calculando la ubicación precisa delos puntos. Canon EOS-1Ds Mark III Precisión: 0,005 mm www.gom.com
  • 19. Escaneo 3D - Tipos de EscánerDigitador sin Contacto - Laser – Fijo. Marca NextEngineEste tipo de escáner usa una base fija para emitir un rayo laser y digitalizar porpartes una pieza para luego ser pegadas en el Software, es de los maseconómicos del mercado. Precisión: 0,127 mm www.NextEngine.com
  • 20. Escaneo 3D - Tipos de EscánerDigitalizador sin Contacto - Laser – De Mano - Marca Handy ScanEste tipo de escáner usa una pistola con 2 Cámaras que capturan la Informaciónde la Pieza, La referencia esta dada por elementos Adheridos a la PiezaPreviamente. Precisión: 0. 0,050 mm www.creaform3d.com
  • 21. Escaneo 3D - Tipos de EscánerDigitalizador sin Contacto - Laser – De Mano - Marca FASTSCANEste tipo de escáner usa una pistola con una o 2 Cámaras que capturan laInformación de la Pieza, La referencia esta dada por un campo electromagnético. Precisión: 0. 0,127 mm www.Polhemus.com
  • 22. Escaneo 3D - Tipos de EscánerDigitalizador sin Contacto – Luz Estructurada - Marca GOMEste tipo de escáner usa un proyector para iluminar la pieza con luz BlancaEstructurada, la Cual la observan 2 cámaras de alta resolución. Luego lasimágenes son procesadas para extraer los puntos Precisión: 0,020 mm www.gom.com
  • 23. Escaneo 3D - Tipos de EscánerDigitalizador sin Contacto – TomografoEste tipo de escáner imágenes en escala de grises para determinar lasdensidades de diferentes elementos dentro de el cuerpo humano, y asi poderlosegmentar.
  • 24. TECNOLOGÍAS REPRESENTADAS POR USM COLOMBIA SA EQUIPOS Software 3D Maestro3D SERVICIOS
  • 25. 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.
  • 26. Escaneo 3D – Escaneo Optico - GOM ATOS ATOS GOM inspect GOM inspect GOM inspect TRITOP TRITOP TRITOP ATOS GOM inspect TRITOP (Unidad dede digitalización) digitalización) (Unidad digitalización) (Software dede inspección) (Software inspección) (Software de inspección) (Unidad de fotogrametría) (UnidadTRITOP de fotogrametría) (Unidad deATOS (Unidad (Software de inspect GOM inspección) (Unidad de fotogrametría) (Unidad de fotogrametría) (Unidad de digitalización) (Software de inspección) (Unidad de fotogrametría) PONTOS ARAMIS ARAMIS ARGUS PONTOS PONTOS ARAMIS ARAMIS ARAMIS (Unidad de análisis de ARGUS ARGUS ARGUSUnidad dede análisis dinámico) (Unidad análisis dinámico) (Unidad PONTOS (Unidad ARAMIS dede (Unidad análisis dede análisis de (Unidad de análisis (Unidad de análisis óptico (Unidad de análisis óptico (UnidadARGUS de análisis óptico(Unidad de análisis dinámico) (Unidad de análisis de deformación 3D) (Unidad de análisis óptico (Unidad de análisis dinámico) deformación 3D) deformación 3D) (Unidad de análisis de deformación 3D) de conformado)óptico (Unidad conformado) deconformado) de análisis deformación 3D) de conformado) de deformación 3D) de conformado)
  • 27. DEMO - ATOS DEMO
  • 28. TECNOLOGÍAS REPRESENTADAS POR USM COLOMBIA SA EQUIPOS Software 3D Maestro3D SERVICIOS
  • 29. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 30. Software 3D - Ingenieria InversaGeomagic es un proveedor líder de software 3D para la creación de modelosdigitales de objetos físicos. Las áreas de impacto de las tecnologías basadas enGeomagic son vitales para la economía y la vida diaria: competitividad, rápidasalida al mercado, calidad, procesos más ecológicos, personalización delproducto, mejor cuidado del paciente, mayor efectividad en los tratamientosmédicos. www.geomagic.com DEMO
  • 31. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 32. Software 3D - Modelación 3DSpaceClaim es la nueva generación de CAD 3D de modelación directa enfocado enla generación rápida de ideas, además de la manipulación y edición degeometrías complejas. www.spaceclaim.com DEMO
  • 33. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 34. Software 3D - InspecciónLas exigencias actuales de los diferentes mercados han llevado a burocratizarcada vez más los procesos de control de calidad y por tal motivo, los productosGOM, han sido elementos claves en las empresas, pues le permite identificar yentender errores de manera temprana y de forma precisa, lo que finalmente setraduce en ahorro de tiempos de producción, mejora de la calidad, aceleración enel posicionamiento de productos al mercado, y por efecto ahorro en costos www.gom.com DEMO
  • 35. Software 3D - Diseno MedicoMaterialise NV es una compañía belga de alta tecnología con 20 años deexistencia. Es reconocida por sus actividades tanto a nivel industrial como médico,contando con una elevada reputación como proveedor de soluciones tecnológicasinnovadoras como: software para manufactura aditiva, desarrollo e investigaciónbiomédica, preparación geométrica CAE, ortopedia y CMF y diseño de productosMGX. DESAROLLO DE PROTESIS DE CADERA ANALISIS DE ELEMENTOS FINITOS www.materialise.com DESAROLLO DE PROTESIS CRANEAL
  • 36. PROCESO DE UN NUEVO PRODUCTO - Diseño de Producto por Ingenieria Inversa6. Inspección 1. Escaneo 3D5. Fabricación 7. Producto 2. Ingenieria Inversa 4. Prototipo 3. Modelación 3D
  • 37. Fabricación AditivaLas impresoras 3D DIMENSION y los sistemas de producción FORTUS de StratasysInc, representan más del 60 % del mercado mundial. Ofrecen una versatilidadinigualable y la capacidad de convertir sus archivos CAD en piezas reales. Estaspartes son lo suficientemente resistentes para ser utilizadas como modelosconceptuales avanzados, prototipos funcionales, fabricación de herramientas ypiezas de uso final.
  • 38. Fabricación Aditiva - Prototipado RápidoLas impresoras 3D DIMENSION y los sistemas de producción FORTUS de StratasysInc, representan más del 60 % del mercado mundial. Ofrecen una versatilidadinigualable y la capacidad de convertir sus archivos CAD en piezas reales. Estaspartes son lo suficientemente resistentes para ser utilizadas como modelosconceptuales avanzados, prototipos funcionales, fabricación de herramientas ypiezas de uso final.La tecnologías con la que se construyen los modelos es deposición de materialfundido FDM (Fused Deposition Modeling) patentada por Stratasys, capa por capautilizando diferentes materiales termoplásticos entre ABS, PC, ULTEM, PPSF y susderivados.
  • 39. Fabricación Aditiva – Prototipado Rapido Tan Fácil como 1 – 2 – 3 1- Procesamiento 2- Impresion 3- Modelo
  • 40. 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. .
  • 41. Software 3D - Manufactura Digital
  • 42. CASOS DE ESTUDIOAgradecimiento 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
  • 43. PREGUNTAS GRACIAS Leonardo Arbeláez – 310 444 0113 – leo.arbelaez@usm.com.coVenta de equipos y software www.USM.com.coVenta de Servicios www.i3D.com.co