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Análisis HPC basado en Cloud para control óptico en procesos de fabricación
Nombre organización: EPC
Otras organizaciones participantes

Unimetrik.

Datapixel.

CESGA.

Fuente de financiación:

Fuente de financiación.

Tipo de problema / sector: Estructural-Procesos.

Aplicación: HPC-Cloud.

Empresa:

EPC es una pyme española especializada en la fabricación de árboles de levas. Son componentes críticos en motores de alta potencia en los que las tolerancias dimensionales son muy pequeñas. Por esta razón, EPC está siempre trabajando para mejorar sus procesos de control de calidad, integrando las innovaciones más recientes en software y hardware. La integración y explotación de sistemas de escaneado óptico 3D para control de calidad dimensional en la fabricación resulta en beneficios significativos en términos de tiempo e información dimensional generada comparara con las tecnologías táctiles tradicionales. Sin embargo, el uso de dichos sistemas tiene primero que superar problemas asociados al procesado, análisis y almacenamiento de las grandes cantidades de datos adquiridos. Por ejemplo, el tamaño típico de archivo generado es de alrededor de 300 Megabytes, representando 15 millones de puntos. Eso significa que una única empresa genera varios terabytes de información en cortos períodos de tiempo para ser procesados por un proveedor de servicios de metrología como UNIMETRIK. Al mismo tiempo, los desarrolladores de software de metrología, como DATAPIXEL, tienen que trabajar en la optimización de sus algoritmos de procesamiento para permitir un acceso más rápido a la información contenida en los datos recogidos. El uso de HPC basado en cloud tiene el potencial de proporcionar un análisis detallado y rápido de los procesos de fabricación permitiendo mejoras significativas en el control de calidad de los procesos de producción.

Reto:

El reto de este caso de estudio es desarrollar un servicio de procesado de datos que permita a las empresas de fabricación, en particular pymes, controlar los procesos de fabricación con gran exactitud utilizando técnicas de escaneado óptico. Esto requiere de un análisis inteligente, rápido e intensivo de la calidad de fabricación utilizando información digital 3D de las piezas que se van a fabricar. La combinación de escaneado, medida y análisis tiene el potencial de permitir la identificación temprana de cualquier desviación de los parámetros de diseño requeridos en el procesos de fabricación y de las medidas correctivas necesarias a llevar a cabo.

Solución:

Mediante el uso de recursos HPC-cloud, los participantes han podido explotar sistemas ópticos avanzados y explotar la información de los datos recopilados. Ahora son posibles nuevos métodos de análisis, como la extracción de geometría a gran escala y el análisis temporal de la calidad dimensional de grandes lotes. Además, las tareas tradicionales como la ingeniería inversa ahora están optimizadas, lo que permite una generación mucho más rápida de datos de control para la línea de producción. Esto permite la generación de información adicional sobre la calidad de fabricación tanto a nivel de pieza como de sistema. La extracción de geometría y la ingeniería inversa permiten el cálculo de información sobre la calidad de las piezas finales, detallando el tamaño y la forma de los componentes y hacer comparaciones con el valor nominal esperado. Cuando se trata de lotes grandes, los datos de salida están relacionados con la evolución de la calidad de fabricación de la línea de producción, lo que permite detectar y predecir cuándo ocurrirá un defecto debido a una falta de rendimiento de mecanizado o de daños en las herramientas de mecanizado.

Beneficio:

El uso de servicios HPC basado en cloud permite la reducción en el tiempo necesario para extraer información dimensional de 5 minutos a 1 minuto. Debido a esta reducción de tiempo:
1. UNIMETRIK incrementará su negocio de servicios un 30% y su catálogo de clientes internacionales un 20%. Esto se espera que conlleve un aumento en la facturación de 400.000 euros en los próximos 5 años debido a la comercialización de estos servicios avanzados y la creación de dos nuevos puestos de trabajo en la empresa.
2. DATAPIXEL espera un aumento del 25% en nuevas licencias, representando una facturación adicional de 750.000 euros en los próximos 5 años, debido a la comercialización del software optimizado para procesado de datos desarrollado en este caso de estudio.
3. El cliente final, EPC, espera mejorar la calidad de su proceso de fabricación reduciendo la producción de piezas defectuosas al 0%. Esto resultará en una reducción de costes de 1.5 millones de euros en los próximos 5 años.
4. Además el CESGA, como proveedor de HPC, podrá ofrecer sus servicios a nuevos usuarios trabajando en el campo de la manufactura. En particular, explotará/utilizará sus aplicaciones HPC en el campo de la metrología virtual.

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