A precisão se tornou um requisito fundamental nas indústrias de fabricação e inspeção, o que só pode ser alcançado usando tecnologias modernas apropriadas. As Máquinas de Medição por Coordenadas (CMMs) estão no ápice dos melhores da metrologia, oferecendo altos padrões de inspeção dimensional e verificação de componentes em relação a um critério de projeto específico. O ano de 2024 provavelmente apresentará novos desenvolvimentos e melhorias em relação à tecnologia CMM. Este artigo descreverá os principais fabricantes de CMMs no mercado. Investindo em dispositivos de ponta ou monitorando tendências da indústria, este guia fornece uma visão geral dos principais fornecedores de CMMs que se esforçam para aprimorar os padrões de fabricação. Revise enquanto analisamos os principais participantes e seu papel na determinação da direção da metrologia.
Quais são os principais fabricantes de máquinas CMM do setor?
Principais marcas de máquinas CMM
Inteligência de Manufatura da Hexagon
A Hexagon tem uma ótima reputação no mercado por sua ampla gama de soluções CMM, que são adaptadas para diversos setores, seja ele automotivo ou aeroespacial.
Metrologia Industrial Zeiss
A Zeiss deixou sua marca no setor de alta precisão ao desenvolver CMMs de alto desempenho, enfatizando alta precisão e confiabilidade para aplicações de medição complicadas.
Corporação Mitutoyo
A Mitutoyo é famosa por fornecer uma ampla gama de máquinas CMM que podem atender a diferentes requisitos industriais e é dedicada à qualidade.
Creaform
A Creaform se concentra no ponto de vista de soluções de metrologia portáteis e automatizadas e sistemas CMM para atender às necessidades atuais da engenharia metrológica.
Grupo Wenzel
A Wenzel pode fabricar máquinas CMM com ideias inovadoras, dotadas de suas habilidades de engenharia, onde há necessidade de uma máquina robusta e precisa.
Líderes globais em tecnologia de medição de coordenadas
Esses líderes possuem características de precisão, complexidade e confiabilidade em tecnologia de medição de coordenadas. Fabricantes como Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology, Mitutoyo Corporation, Creaform e Wenzel Group se enquadram nessa categoria. Seja qual for a máquina, seja uma CMM ou uma máquina CMM de alta tecnologia, essas empresas projetam máquinas que satisfazem precisamente as necessidades de empresas nas áreas de indústrias automotiva, aeroespacial e de manufatura. Seus dispositivos são empregados no ecossistema de metrologia mais significativo do mundo devido à sua eficácia e comunicação na estrada.
Fabricantes especializados em CMMs ópticos
Muitas empresas importantes oferecem máquinas de medição de coordenadas ópticas (CMMs), que fornecem medições ainda mais precisas de forma sem contato. Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology e Mitutoyo Corporation estão entre os participantes notáveis nesta área. Eles desenvolveram e patentearam sistemas ópticos avançados que garantem a máxima exatidão e precisão impressionante, mesmo para setores com requisitos críticos de medição. Suas tecnologias encontram aplicações tanto em garantia de qualidade quanto em tecnologias de fabricação de ponta.
Inovadores em dispositivos de medição portáteis
As indústrias começaram a repensar suas abordagens com a introdução de dispositivos de medição portáteis, que andam de mãos dadas com ferramentas descritas como flexíveis e móveis. A Faro Technologies Creaform e a Leica Geosystems são as principais participantes neste campo, fabricando dispositivos portáteis e de mão avançados que fornecem confiabilidade na maioria dos contextos e a máxima precisão para aplicações remotas. Além disso, os dispositivos de digitalização 3D têm a mesma precisão que os dispositivos estacionários, mas mantêm a facilidade de mobilidade, o que está revolucionando a indústria.
Aprendendo com o lado da Creaform, eles também oferecem scanners portáteis como HandySCAN 3D e Go!SCAN tiveram um desempenho tremendo nos mercados de digitalização 3D com sua resolução e ergonomia que eles têm. Os mais recentes scanners portáteis, PCs e rastreadores a laser da Faro permitem que os usuários trabalhem em aplicações aeroespaciais e automotivas e garantam que atendam aos requisitos, garantindo um ambiente ideal durante a montagem ou inspeção. Além disso, a Leica Geosystems é um dos maiores fabricantes de ferramentas de medição, e seus dispositivos a laser DISTO excedem as expectativas da indústria. Com sua robustez e confiabilidade, os dispositivos de medição se destacam em trazer precisão.
Recentemente, o mercado global de instrumentos de medição portáteis parece pronto para uma rápida expansão, impulsionada pelo crescimento de tecnologias sem fio e análise de dados habilitada por IA. Por exemplo, equipar instrumentos de medição com conexão Bluetooth e capacidade de nuvem permite que os usuários transmitam e analisem dados em tempo real, otimizando assim o fluxo de trabalho em áreas como garantia de qualidade, prototipagem e engenharia reversa. Essas inovações tornam as ferramentas de medição portáteis um dispositivo indispensável para indústrias modernas e pesquisa científica.
Como diferentes tipos de CMMs se comparam entre os fabricantes?
Opções e fabricantes de CMM de ponte
Em configurações onde a precisão tem que ser garantida, CMMs são essenciais, e Bridge CMMs se encaixam bem neste critério com seu design de ponte fixa e mesa móvel adequado para peças de trabalho médias e grandes. Essas CMMs têm diferentes características e funcionalidades dependendo da marca, algumas delas enfatizando velocidade, precisão e versatilidade.
Elogios por sua qualidade CMM ostentam, a ZEISS fornece modelos de ponte ACCURA 2 e CONTURA. Especificamente, o modelo ACCURA 2 pode ser adaptado a todos os tipos de requisitos de fabricação; por exemplo, ele possui capacidades multissensor essenciais para as indústrias automotiva e aeroespacial. Os produtos da ZEISS têm uma faixa de precisão micrométrica e, portanto, são adequados para pequenos componentes complexos.
A Hexagon é uma das maiores empresas do mercado de metrologia e oferece uma gama de CMMs de ponte como parte de seu catálogo, incluindo, mas não se limitando à série GLOBAL S. Esses modelos têm um sistema de compensação térmica impressionante, permitindo que as CMMs operem consistentemente enquanto expostas a temperaturas flutuantes. As CMMs da Hexagon funcionam com programas como o PC-DMIS para aprimorar o nível de análise possível.
Mitutoyo: As CMMs de ponte da Mitutoyo, incluindo a série CRYSTA-Apex V, impressionam com sua interface intuitiva e construção robusta. Essas máquinas podem acelerar a medição e minimizar a duração da inspeção, tornando-as ideais para operações em larga escala. Elas são versáteis e atendem a vários requisitos de inspeção graças aos seus diferentes sistemas de sonda.
WENZEL: Outra empresa especializada em CMM de ponte é a WENZEL, que mantém uma reputação de qualidade. Sua série LH é uma dessas máquinas, feita de granito sólido e oferecendo ótima rigidez e estabilidade de temperatura. As CMMs WENZEL adicionam sistemas de sonda REVO e PH10 para escanear enquanto coletam dados densos.
Especificações de precisão, velocidade operacional, sistema de sonda e software compatível são essenciais ao escolher uma CMM de ponte. Todos fabricam equipamentos semelhantes, mas cada um fornece uma solução para um mercado mais restrito dentro do qual um fabricante pode encontrar equipamentos adequados às suas necessidades de medição.
Fornecedores de máquinas de medição de coordenadas 3D
Existem algumas lideranças notáveis dentro do setor de produção de CM M (máquina de medição de coordenadas) Tridimensional, cada solução criada para um requisito industrial único. Abaixo está uma análise de fabricantes selecionados e os produtos que eles fornecem:
Corporação Mitutoyo
A Mitutoyo é bem reconhecida mundialmente pela notável precisão e confiabilidade da máquina exibidas por suas CMMs. Além disso, a medição de precisão de reforço das CMMs da Mitutoyo é integrada com ponte, pórtico e acessórios de braço horizontal, juntamente com a inovação nos sistemas de sondagem que incorporam a sonda híbrida MiSCAN. Alimentada pela MiSCAN, a precisão para medições em modos de contato e sem contato é garantida. Como na maioria das empresas de engenharia, há uma ênfase em funcionalidades aprimoradas de sua integração de software; por exemplo, o MCOSMOS provou ser uma ferramenta de análise muito poderosa para o gerenciamento abrangente e relatórios de dados dentro da empresa.
Inteligência de Manufatura da Hexagon
A Hexagon oferece uma ampla gama de CMMs, incluindo CMMs de alto desempenho, como as séries GLOBAL e DEA. Suas máquinas são projetadas para oferecer eficiência ideal, ao mesmo tempo em que garantem precisão usando sensores táteis e sem contato avançados integrativos. A Hexagon apoia firmemente o conceito da Indústria 4.0 em seu desenvolvimento de ferramentas e suas ferramentas de hardware visam conectar pessoas e máquinas o mais rápido possível. Existem softwares como o PC-DMIS e a plataforma HxGN Smart Quality, que auxiliam na implementação eficaz da Indústria 4.0 – neste caso, melhorando o acesso a dados e processos.
ZEISS Metrologia Industrial
Temos a ZEISS, uma fabricante altamente conceituada de soluções de metrologia, e suas máquinas cmm PRISMO e ACCURA. Elas são personalizadas para velocidade e precisão ideais em operações automotivas e aeroespaciais. A ZEISS também se destaca ao oferecer opções de medição óptica, como sua tecnologia de navegador VAST, que aumenta a precisão da varredura e diminui a duração da inspeção. Um ponto forte importante é sua integração com o software ZEISS CALYPSO para programação intuitiva de medição.
Grupo WENZEL
A WENZEL se concentra em esquemas mecânicos fortes, baseados em granito, que fornecem estabilidade térmica sem precedentes e precisão máxima. Os cmm's da série LH foram adotados por todas as esferas de medição dimensional e processos de controle de qualidade. O suporte da WENZEL aos mais recentes sistemas de sensores multi-rocker Revo e Ph10 permite a coleta de dados de alta densidade. Seu software de metrologia WM | Quartis é capaz de processamento confiável ao mesmo tempo em que integra recursos poderosos necessários para inspeções comerciais de rotina.
Creaform
A Creaform é especializada no desenvolvimento de produtos de medição 3D móveis e muito flexíveis, incluindo CMMS e scanners portáteis de alta precisão como o HandyPROBE. Suas soluções são preferidas devido à sua flexibilidade e versatilidade, especialmente em situações em que a mobilidade é essencial. Em sua tecnologia de referência dinâmica, a Creaform fornece medições exatas em condições menos estáveis, tornando-a adequada para uso nos setores de energia renovável e manufatura/manutenção.
Keyence Corporation
A Keyence tem como objetivo fazer CMMs e máquinas de metrologia que sejam fáceis de usar e construídas para eficiência. A Keyence torna bem simples pegar a IM Series Instant Measurement, pois ela quase não pede tempo e envolvimento do usuário e oferece inspeção automática precisa. Eles alegam que seus sistemas economizam uma parcela significativa do tempo que é consumido na execução de tarefas repetitivas de medição, o que por sua vez melhora a velocidade de tarefas como inspeção.
O resumo acima também demonstra como diferenciar o escopo de possibilidades para fabricantes de CMM 3D e desenvolvedores de software com as especificações de uso final e aplicação dos setores. A modernização de várias práticas de fabricação continua a colocar maiores expectativas na indústria, exigindo mudanças efetivas de empresas onde cada detalhe operacional é crucial.
Máquinas de medição de visão e seus fabricantes
As máquinas de medição de visão são sistemas sofisticados que parecem levar a medição baseada em imagem para o próximo nível. É fácil aprender que Mitutoyo, Hexagon e Nikon são os principais fabricantes neste campo e fornecem soluções para diferentes demandas industriais. Essas máquinas podem ser empregadas para medir características de componentes pequenos e complicados e também podem ser usadas para tarefas confirmatórias sem toque. Seus principais benefícios decorrem do fato de que esses sistemas sem contato focam na precisão das medições. Os principais estrategistas aprimoram constantemente seus sistemas e os tornam compatíveis com padrões eficazes e confiáveis nos processos de controle de qualidade.
Quais fatores devem ser considerados ao escolher um fabricante de CMM?
Capacidades de precisão e exatidão
Ao considerar um fabricante de CMM, precisão e exatidão são as mais imagináveis sob os objetivos primários que discutimos anteriormente. Espera-se que CMMs modernos possuam precisão de alcance micrométrico e dependam de repetibilidade não superior a ± 1 µm. Tal precisão é necessária para todas as aplicações, incluindo produção de peças de dispositivos médicos e verificação de componentes aeroespaciais, pois o desvio de até mesmo uma fração de mm pode alterar significativamente a segurança ou o funcionamento do dispositivo.
CMMs equipadas com sistemas de escaneamento a laser e sondagem tátil facilmente renderizam dados dimensionais vívidos e, assim, capturar dados estruturais se torna brincadeira de criança. Além disso, o software de mapeamento de erros autocalibrável fabricado por empresas capazes aumenta a precisão e a retenção em ambientes de produção conforme ocorrem flutuações de temperatura, umidade e vibração. CMMs sem respeito pelo falso acima são equiparáveis a erros complexos, até mesmo ricos com compensação em tempo real.
Juntamente com a adesão aos padrões da indústria, como ISO 10360, todas essas habilidades coexistem. Juntamente com os dispositivos, fornecedores respeitáveis fornecem métricas de precisão volumétrica inerentes com praticamente nenhuma informação desnecessária, como métricas de medição de erro de, por exemplo, ±2 µm + L/300 (onde L é o comprimento em milímetros) para promover trocas de compras opcionais e benéficas. Portanto, considerar esses pontos finais explica como as organizações podem agilizar seu trabalho com fabricantes apropriados que podem fornecer CMMs apropriados, aumentando os requisitos de controle de qualidade.
Medindo a integração de software e tecnologia
As indústrias de construção e automotiva dependem fortemente de máquinas de medição de coordenadas modernas (CMMs), e várias indústrias dependentes de engenharia de precisão também começaram a empregá-las. Essa tendência fomenta a demanda por software inovador para digitalização 3D, manutenção de automóveis, engenharia reversa e fabricação de alta tecnologia. As ferramentas CMM modernas integram totalmente os mais recentes sistemas de computador e inovações de software, tornando os processos de metrologia ainda mais precisos. O software CMM moderno está na intersecção da criação de interface de usuário intuitiva e eficaz, excelentes recursos de computação e integração eficaz de sistemas e processos de engenharia de design baseados em CATIA. O software CMM e outros sistemas de alta tecnologia agora incluem gráficos de computador em tempo real para que os engenheiros possam corrigir prontamente quaisquer mudanças do design para o processo real.
Uma área de desenvolvimento dentro do software de engenharia está no aprimoramento de análise proativa e de serviço por meio de IA e recursos de aprendizado de máquina. As tecnologias de IA e ML alavancam o software CMM com capacidade analítica de grande volume para previsão de dados e capacidade, prevenindo falhas do sistema. Os algoritmos de IA determinam o desgaste do sistema de sonda ou as necessidades de calibração, o que melhora o tempo de máquina ativa e a estabilidade de longo prazo.
É comum que os líderes da indústria analisem o desempenho do software CMM com base na capacidade de processar as medições e gerar relatórios em segundos. Esse software agora pode levar menos de 60 segundos para analisar conjuntos de dados maiores que 10 milhões, diminuindo o tempo necessário para conduzir medições e relatar resultados. Com a implementação da Quarta Revolução Industrial, os CMMs podem trabalhar em conjunto com outros sistemas de usinagem na mesma linha de produção. Essas variações nos métodos de fabricação aumentam a relevância e a exigência do OPC UA, permitindo padrões de comunicação variados com um amplo espectro de dispositivos industriais.
Os fabricantes podem aumentar a quantidade de itens produzidos, realizar suas atividades diárias com mais eficiência e celebrar métricas mais favoráveis em relação ao controle de qualidade durante todo o ciclo de vida da produção com a ajuda de hardware excelente e dos recursos de software mais avançados.
Serviços de suporte e manutenção pós-venda.
Para a maioria das configurações de fabricação, clientes satisfeitos e influência prolongada se traduziriam em suporte pós-venda eficaz e serviço de manutenção. Tais serviços incluem, mas não estão limitados a, agendamento de cuidados preventivos, assistência técnica, atualizações de software e gerenciamento de peças de reposição. Estatísticas sugerem que serviços de manutenção preditiva podem reduzir o tempo de inatividade da máquina em 30% e diminuir os custos de manutenção em cerca de 25%, reduzindo a instabilidade geral.
Além disso, com as inovações da IoT, os técnicos podem diagnosticar problemas remotamente, eliminando o consumo de tempo e auxiliando em uma correção rápida, reduzindo substancialmente os atrasos na produção. Muitas organizações também oferecem contratos de serviço de resposta rápida que garantem interrupção mínima do fabricante. Isso é ainda mais acoplado à garantia de que os operadores recebam treinamento adequado que permita o desempenho ideal da máquina, reduzindo a quantidade de tempo de inatividade não planejado por meio de melhores estruturas e produtividade. Como resultado, os fabricantes podem estender o ciclo de vida da máquina, e as diferentes estruturas de suporte avançadas e mudanças comerciais trazem perfeitamente a produtividade desejada.
Quais fabricantes de CMM se destacam em setores ou aplicações específicas?
Especialistas em CMM da indústria automotiva
No mundo da indústria automotiva, a história de vários fabricantes de CMM do mundo pode ser contada em termos de precisão e soluções personalizadas que os tornaram líderes. Por exemplo, Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss e Mitutoyo são distinguidos como os melhores fabricantes para aplicações automotivas, pois todos eles fornecem tecnologias especializadas para ferramentas de CMM usadas neste campo que atendem a requisitos rigorosos.
A Hexagon Manufacturing Intelligence fornece uma vantagem competitiva com seus modernos sistemas CMM capazes de integração total em sistemas de produção automatizados que permitem inspeção de qualidade em linha de peças de motor e componentes de montagem de chassi. Seus sistemas possuem alta precisão e velocidade; por exemplo, a série Leitz PMM-Xi oferece precisão avançada de cerca de um Mu, o que é útil na fabricação de peças de automóveis de alto desempenho que são vitais para veículos contemporâneos.
A Zeiss desfruta de uma extensa reputação entre os fabricantes devido aos seus sistemas de medição tátil e ótica, que são cruciais para avaliar geometrias complexas características de peças automotivas. Por exemplo, a série Zeiss PRISMO pode ser usada para tarefas que têm uma tolerância muito fina, como medir componentes de engrenagens. A incorporação do software ZEISS CALYPSO com modelos CAD garante que as mais altas demandas internacionais para certificação de qualidade sejam atendidas.
A Mitutoyo tem um lote de ofertas de CMM que são competitivas e econômicas para atender às necessidades de alguns fornecedores automotivos de médio porte. Sua série CRYSTA-Apex vem com software inteligente e sensores adicionais que auxiliam o usuário a fazer medições rápidas de componentes como rotores de freio ou sistemas de suspensão. A ênfase da Mitutoyo na modularidade garante que os fabricantes possam ajustar seus sistemas conforme as variadas necessidades de produção.
Estatísticas recentes de relatórios da indústria destacam a importância crítica dessas tecnologias na fabricação automotiva. Por exemplo, espera-se que o mercado global de CMM automotivo se expanda a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 6.5% até o ano de 2030 devido às tendências crescentes em automação, bem como à demanda por componentes precisos. Seus fabricantes precisam desses especialistas em CMM de primeira classe para aprimorar a qualidade, melhorar o desempenho e garantir uma competitividade uniforme em linha com a nova dinâmica do sistema.
Soluções de medição de coordenadas focadas na indústria aeroespacial
A complexidade dos componentes aeroespaciais, que vão de lâminas de turbina a conjuntos de fuselagem, exige precisão e confiabilidade. O padrão metrológico na indústria aeroespacial é realmente alto e, para atender a esses padrões, as CMMs relevantes para a indústria aeroespacial são equipadas com tecnologia multissensor de alta qualidade, juntamente com software aprimorado. Os dados preveem que há um crescimento consistente no mercado de CMMs aeroespaciais, à medida que a integração de ferramentas de metrologia em fábricas inteligentes continua a se espalhar. Os relatórios de informações indicam que o mercado global de fabricação aeroespacial está a caminho de atingir US$ 430.9 bilhões até 2028, juntamente com as CMMs, e espera-se que suas ferramentas de metrologia sejam ferramentas essenciais para atender aos padrões globais da indústria para garantia de qualidade.
Sondas de alta precisão e scanners a laser rotativos sem contato para medir superfícies complexas integram-se com soluções CMM aeroespaciais especialmente projetadas para tarefas de análise de superfície e garantem certeza dimensional excepcional. Para garantir a aceitação de tolerâncias rígidas para reduzir o número de erros na produção, esses sistemas são cruciais para garantir a qualidade de componentes aeroespaciais complexos. Também vale mencionar que a automação de operações de inspeção usando software de ponta aumenta a velocidade dos ciclos de produção e a criação de relatórios detalhados, permitindo a conformidade com padrões típicos como ISO 9001 e AS9100. Essas melhorias garantem ainda mais a qualidade dos produtos aeroespaciais, ao mesmo tempo em que melhoram a eficiência operacional em um ambiente competitivo.
Fabricantes de necessidades de metrologia em larga escala
Para avaliação dimensional precisa, indústrias com requisitos de metrologia mais amplos utilizam soluções avançadas de tecnologia de medição auxiliada por computador, como CMMs portáteis (máquinas de medição por coordenadas), rastreadores a laser e scanners ópticos. Essas ferramentas são essenciais para as indústrias aeroespacial, automotiva e de equipamentos pesados, onde a máxima precisão é necessária para montagem e funcionamento adequados. Empregar essas tecnologias permite que os fabricantes melhorem o controle de qualidade, sigam os requisitos de design e cumpram os padrões relevantes de forma mais eficaz.
Como os fabricantes de CMM estão inovando em 2024?
Avanços nas tecnologias de medição 3D
A tendência para 2024 em tecnologias para medição em 3D é o aprimoramento da precisão, aceleração e automação. As tecnologias de sensores aprimoradas, como lasers e scanners de luz azul, tornaram a medição consideravelmente mais precisa e rápida. A inteligência artificial permite maior integração de automação, possibilitando alterar os processos de medição e fazer métricas em tempo real durante o fluxo de trabalho, aumentando a produtividade da fabricação. Além disso, as avaliações no local agora são mais precisas devido aos avanços feitos em equipamentos de medição portáteis, que agora são menores e mais fáceis de usar. Por causa desses avanços, as indústrias não precisam gastar muito dinheiro para aprimorar os padrões de qualidade.
Integração de IA e aprendizado de máquina em CMMs
A capacidade das Máquinas de Medição por Coordenadas (CMMs) melhorou muito com a adoção de IA e aprendizado de máquina, mas, mais importante, sua eficiência operacional atingiu novos níveis. Ser capaz de fazer análises preditivas permite diagnosticar CMMs medindo erros de forma robusta e alterando os processos de acordo em tempo real. Algoritmos de aprendizado de máquina podem melhorar caminhos de inspeção, reduzir ciclos e aumentar a confiabilidade da medição estudando enormes quantidades de dados. Além disso, sistemas de IA podem realizar operações repetitivas, aumentando a saída da máquina e minimizando esforços humanos. Todos esses desenvolvimentos também impulsionaram as CMMs ainda mais, tornando-as mais inteligentes e versáteis, aprimorando assim o controle de qualidade em linhas de produção que empregam medição de coordenadas tridimensionais.
Desenvolvimentos em software de metrologia
Em sistemas de fabricação contemporâneos, a precisão e a flexibilidade são melhoradas em processos de metrologia. Isso foi aumentado pelos avanços em software de metrologia, que permitem integração e colaboração em tempo real. O advento de soluções baseadas em nuvem também contribuiu para o progresso da colaboração entre várias instalações. Com a conectividade com a Internet, os usuários podem obter dados e usar ferramentas analíticas de diferentes locais para promover eficiência na tomada de decisões.
Além disso, dispositivos de placa de aviso de colarinho e medidores, sensor de controle de movimento Georgios AI e hastes do analisador de espectro podem mostrar dispositivos de monitoramento e eletrônicos para melhorar a experiência do usuário. Os algoritmos avançados do software tornaram a análise de GD&T mais precisa e eficiente. O número de componentes defeituosos pode ser reduzido ainda mais usando esses algoritmos porque eles fornecem uma identificação mais precisa de desvios e não conformidades. Por exemplo, novas tecnologias estão usando imagens 3D mais precisas para interpretar melhor dados de medição difíceis e facilitar a análise de resultados.
Além disso, a interoperabilidade desde o estágio de construção é outra grande tendência. As estruturas empregadas na maioria dos produtos hoje, por exemplo, permitem compatibilidade multifuncional entre CMMs, scanners ópticos, braços robóticos e outros equipamentos de inspeção automatizados. Dados de alto volume podem ser coletados de forma automatizada como resultado dessa padronização e podem ser processados em altas velocidades.
Os recursos do Statistical Process Control (SPC) agora estão sendo integrados aos programas de metrologia que permitem que os fabricantes antecipem defeitos mais cedo no processo de produção. Com os recursos do SPC, os operadores podem observar padrões, identificar discrepâncias na operação e tomar medidas para remediar a situação antes que surjam problemas relacionados à qualidade e a eficácia geral da produção seja comprometida. Esses recursos tornam o software de metrologia eficaz no aprimoramento da precisão e confiabilidade dos processos de fabricação, aumentando a eficiência e aderindo ao rigoroso controle de qualidade.
Quais são os principais fabricantes de CMM nos Estados Unidos?
Principais empresas americanas de máquinas de medição por coordenadas
No segmento CMM do mercado dos EUA, vários fabricantes têm uma reputação altamente confiável de inovação, precisão e impacto na indústria. Essas empresas são as que estão moldando o futuro da tecnologia de metrologia, fornecendo soluções para atender aos requisitos de vários tipos de indústrias e aplicações.
Hexagon Manufacturing Intelligence A Hexagon é uma empresa bem conhecida que domina várias regiões, incluindo os Estados Unidos da América. Sua gama de sistemas CMM, como sistemas de ponte e portáteis de alto desempenho, está sendo usada em vários setores, incluindo aeroespacial, automotivo e dispositivos médicos. Ao aproveitar as máquinas da Hexagon, seu software avançado pode ser combinado com as máquinas usadas, aprimorando a captura de dados, análise e automação, permitindo eficiência e resultados precisos. Como parte de seu portfólio de produtos, marcas como Leitz e Brown & Sharpe fabricam dispositivos duráveis e de medição de precisão.
ZEISS Metrology A ZEISS é bem conhecida por suas soluções de inspeção precisas e confiáveis. Esta empresa tem CMMs disponíveis em seu catálogo de produtos na forma de máquinas do tipo ponte, pórtico e braço horizontal. Além disso, a ZEISS também traz uma opção multissensor junto com o software ZEISS CALYPSO que permite o uso fácil da operação de medição. Mais uma vez, esta empresa, ao longo das faixas, provou ser líder, pois seus produtos fornecem confiabilidade consistente de resultados de alta precisão adequados para produção em massa de alto desempenho, especialmente nos campos automotivo e eletrônico.
Mitutoyo América Corporation
As CMMs da Mitutoyo são altamente reverenciadas em indústrias que exigem metrologia e inspeção exatas, pois têm muitas configurações disponíveis para elas, o que permite que sejam reproduzidas com precisão. Junto com a máquina, a Mitutoyo também fornece software proprietário que permite aos usuários analisar dados e criar processos personalizados para medição. A Mitutoyo tem uma forte abordagem de adaptabilidade do usuário durante o processo de fabricação e mantém as necessidades do mercado global sob controle ao desenvolver CMMs.
LK Metrologia
Os sistemas CMM da LK Metrology são um dos sistemas CMM mais resistentes e confiáveis, e foram feitos para trabalhar junto com fabricantes nos Estados Unidos. Entre seu portfólio estão modelos de ponte e pórtico, bem como soluções HSS construídas. Seu foco principal é criar técnicas de deposição que permitam ao cliente mais controle na atualização dos sistemas de medição sempre que uma nova tecnologia de metrologia surgir.
COORD3 Metrologia
A COORD3 adota uma abordagem única ao oferecer soluções e máquinas CMM acessíveis para um público amplo. Seu público-alvo varia de indústrias que realizam apenas a inspeção simples até análises altamente complexas, juntamente com outros recursos fornecidos, como digitalização. Eles adotam uma abordagem para projetar sistemas que integram ergonomia com eficiência, o que é essencial para indústrias que precisam de metrologia CMM.
Os negócios líderes em metrologia continuam a inovar e a fazer o melhor para garantir que seus produtos permaneçam compatíveis com as iniciativas da Indústria 4.0 e vários ambientes de fabricação. Seu papel é crítico para melhorar a eficiência funcional, atender a tolerâncias estreitas e garantir quaisquer melhorias de qualidade de produto necessárias em todo o mundo.
Fabricantes de CMMs portáteis com sede nos EUA
Os fabricantes de CMM portáteis nos EUA são geralmente dominados por empresas como a FARO Technologies e a Creaform. Ambas demonstram sua destreza em relação a ferramentas portáteis que auxiliam na medição de coordenadas. A FARO, em particular, apresenta opções versáteis como o FAROArm e o ScanArm, que são muito comumente usados quando é preciso concluir a tarefa de medição em locais que não sejam a fábrica ou a linha de montagem. A Creaform, por outro lado, oferece soluções como o HandySCAN 3D e dispositivos especiais de digitalização portáteis que são leves e eficientes para o usuário.
Atores emergentes no mercado de metrologia dos EUA
Acredito que a Hexagon Manufacturing Intelligence e a InnovMetric Software são algumas das novas entrantes no mercado de metrologia dos EUA. Além disso, enquanto a InnovMetric está se estabelecendo como uma grande participante com sua plataforma de software PolyWorks especializada em gerenciamento de dados de metrologia 3D, a Hexagon também está adquirindo soluções extensivas de metrologia e produção rapidamente. Essas empresas estão de fato trazendo inovações e alternativas competitivas para a indústria.
Como os fabricantes de CMM atendem às necessidades de garantia de qualidade?
Fabricantes que oferecem sistemas de medição abrangentes
À medida que continua a se desenvolver, o imenso crescimento da indústria de CMM resultou em rápidos avanços no domínio da garantia de qualidade em muitas indústrias. Para acompanhar as altas demandas de hoje, fabricantes como ZEISS, Mitutoyo e Amplis fornecem máquinas de medição coordenativa de ponta, garantindo precisão e confiabilidade.
ZEISS e Mitutoyo: A ZEISS respalda suas promessas de metrologia com uma seleção robusta de máquinas CMM, máquinas de braço horizontal, CMMs de ponte e CMMs em linha, só para citar algumas. A ZEISS projeta sistemas ópticos sofisticados juntamente com sistemas multissensores, garantindo uma integração totalmente dinâmica com seu software de inspeção, ZEISS CALYPSO. A combinação destes permite precisão perfeita durante a captura e o relatório de dados. Por exemplo, a ZEISS CONTURA oferece digitalização rápida e é capaz de executar tarefas de inspeção de componentes automotivos de alto desempenho.
Hexagon: Há muitas facetas no mundo da metrologia da Hexagon, com um dos aspectos mais proeminentes centrados em ugem sendo seus sistemas de hardware e software de última geração, como o PC-DMIS, que emprega algoritmos inteligentes para executar fluxos de trabalho de medição complexos.
Mitutoyo: A marca Mitutoyo é conhecida por sua ampla gama de soluções CMM oferecidas a diferentes indústrias. A série Mitutoyo CRYSTA-Apex V, por exemplo, pode executar medições multissensor de uma peça em alta velocidade e vem com ferramentas de software dedicadas, como o MiCAT Planner, auxiliando os usuários na programação de peças para reduzir o tempo de inspeção por uma grande margem.
Esses fabricantes entendem as tendências e implicações que o mercado terá no futuro; portanto, além de fornecer alta precisão e velocidade, eles também fornecem conectividade digital, automação e aprimoramentos de análise de dados. Uma mudança fundamental nas funções de monitoramento floral e monitoramento automático está sendo introduzida agora; isso permite que os produtores reajam imediatamente a quaisquer problemas de pré-produção e permaneçam dentro de diretrizes de qualidade rigorosas e eficazes.
Sondas e instrumentos de medição especializados
Sondas especializadas e dispositivos de medição são essenciais para realizar medições precisas e viáveis dentro de uma máquina de medição por coordenadas (CMM). Esses instrumentos satisfazem requisitos industriais complexos e condições de medição, bem como formas geométricas de superfície.
Sondas de varredura: Sondas de varredura, como o sistema REVO-2 da Renishaw, são projetadas para coletar dados detalhados de superfície em altas velocidades e são, entre outras coisas, muito competitivas neste campo de tecnologia de varredura. Elas usam tecnologia de varredura multieixo e podem reunir até 4,000 pontos de dados a cada segundo. Este recurso é útil para todas as aplicações, como aeroespacial e automotiva, que exigem mapas de alta resolução das superfícies a serem inspecionadas.
Configurações de agulha: A conclusão das necessidades de medição e requisitos associados é a seleção de uma agulha. Desde configurações de estrela até estilo de disco e até mesmo aquelas projetadas especificamente aumentam a gama de flexibilidade que uma tarefa de medição requer. Os materiais incluem rubi, nitreto de silício e zircônia para reduzir o desgaste e aumentar a vida útil do uso repetitivo de alto estresse.
Sondas ópticas sem contato: Nesta categoria de sonda estão os sensores de laser e luz branca, que são particularmente eficazes ao tentar usar sondas táteis em materiais delicados ou macios que podem ser facilmente deformados. Por exemplo, a Hexagon Manufacturing Intelligence produz sensores de triangulação a laser de ultra-alta precisão especialmente projetados para elaborar medições de até 2 mícrons em formas livres complexas.
Sensores de Medição de Força: Certos sistemas CMM podem usar sensores de força avançados integrados para testar componentes sujeitos a carga mecânica. Esses sensores medem torque e carga com precisão, auxiliando na compreensão adicional das propriedades do material e da longevidade dos componentes.
Integração de software: Notavelmente, essas ferramentas de nicho são fornecidas com software moderno para auxiliar na análise e apresentação de dados. Algoritmos avançados garantem rastreabilidade e repetibilidade ao mesmo tempo em que atendem aos requisitos de medição ISO. A recente adição de detecção de anomalias orientada por IA também melhorou consideravelmente a capacidade de prever problemas na produção, mantendo assim a eficiência.
Esses são apenas alguns dos últimos avanços feitos no campo de CMM. Todos eles apontam para melhor conformidade com os padrões da indústria e maior flexibilidade sobre as últimas inovações, como automação e interconectividade digital.
Soluções para controle de qualidade de alta precisão
No que me diz respeito, unir tecnologia de ponta com abordagens cuidadosas é um pré-requisito para atingir os melhores padrões em controle de qualidade. Máquinas de Medição por Coordenadas (CMMs) se tornaram dispositivos necessários, especialmente em indústrias onde tolerâncias e precisão rigorosas são necessárias, como as indústrias aeroespacial, automotiva e médica.
Amalgamação de Multissensorial
Ter sensores ópticos, táteis e sem contato integrados em um sistema aumentou muito a faixa de medição que pode ser alcançada. Sensores de visão sozinhos têm uma resolução tão baixa quanto 1 mícron, o que garante a detecção até mesmo de um pequeno defeito. Essa técnica é particularmente vantajosa porque permite o exame completo de formas e características complexas em uma única configuração, reduzindo o número de configurações necessárias e, portanto, o tempo gasto para a tarefa, ao mesmo tempo em que aumenta a confiabilidade dos resultados.
Robótica e Automação no Controle de Qualidade
Cruzando linhas de produção industrial, braços robóticos CMM são usados em coordenação para examinar produtos, e foi estabelecido que eles reduzem muito o tempo de inspeção durante a produção em massa. Por meio da integração robótica, robôs executados de forma eficiente podem permitir carregamento e descarregamento automatizados de peças, o que leva a um aumento de produtividade de quase 40%, excedendo a precisão desejada. Além disso, CMMs e sistemas de produção podem ser integrados para servir como um feedback "corrigido" um ao outro e quaisquer erros podem ser resolvidos e enganos evitados na produção.
Gestão de qualidade baseada em nuvem
As empresas de manufatura hoje em dia utilizam ferramentas de software contemporâneas chamadas Cloud, que as ajudam a unificar os registros do observatório de avaliação de qualidade de diferentes fábricas. A mistura de análises incorporadas em tempo real retiradas de padrões globais de controle de qualidade auxilia no reconhecimento de padrões que podem sugerir deficiências naquele processo de negócios específico. De acordo com estudos recentes, as empresas que usam soluções de computação em nuvem conseguiram reduzir a proporção de defeitos nos mercados, o que é um apêndice de vinte e cinco por cento em média devido à melhor interação e rastreabilidade.
Ensaios não destrutivos (NDT)
Abordagens NDT como tomografias computadorizadas de raios X podem fazer exames estruturais internos de componentes sem danificá-los gravemente, e esse método pode ser usado em conjunto com CMMs aceleradas. Isso se torna especialmente crítico na produção de um dispositivo médico, para o qual a estrutura interna deve ser uniforme dentro de uma faixa específica. Para inspeções baseadas em TC de componentes levemente pesados e intrincadamente projetados, microscópicos tão altos quanto 0.5 são atingíveis.
Inteligência Artificial na Detecção de Defeitos
Modelos de inteligência artificial (IA) lidam com um volume significativo de conjuntos de dados coletados durante as inspeções e reconhecem tendências que as pessoas podem perder. Portanto, o papel da IA no controle de qualidade está redefinindo a precisão dos processos de detecção de defeitos. Por exemplo, em alguns setores, sistemas de IA usando algoritmos de aprendizado profundo podem estimar quando uma máquina precisará de manutenção, prevendo o tempo de inatividade por uma margem de 30%.
A convergência dessas tecnologias de ponta permite que os fabricantes cumpram com os rigorosos requisitos da indústria e atendam às necessidades dos clientes. Graças à combinação de automação, tecnologia e análise de dados, o gerenciamento de qualidade de alta precisão pode ser alcançado simultaneamente com aumento de produtividade e redução de custos.
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Que habilidades podem ser adquiridas como parte deste curso ao discutir máquinas de medição por coordenadas?
R: Anteriormente conhecido como ferramentas portáteis de sondagem e medição, o CMM fez grandes avanços tecnológicos e é a linguagem definidora da indústria de manufatura moderna. O dispositivo emprega uma sonda para tocar a superfície de um objeto e armazena a geometria da forma física como um modelo tridimensional. Este modelo pode então ser usado em garantia de qualidade, engenharia e design e outras tarefas necessárias.
P: Quem se destaca como líder na fabricação de máquinas de medição por coordenadas na América?
R: Na América, alguns dos maiores fabricantes de equipamentos de engenharia e CMM incluem Hexagon Manufacturing Intelligence, ZEISS Industrial Quality Solutions e Nikon Metrology. Além de produzir equipamentos industriais, essas empresas também projetam e fabricam equipamentos avançados de metrologia para uma variedade de usos industriais.
P: Quais são alguns dos vários CMMs disponíveis no mercado e como eles diferem de outros tipos de equipamentos?
R: Na categoria abrangente de CMMs, existem os tipos ponte, pórtico, braço horizontal e portátil. Há também máquinas de medição de coordenadas ópticas e tridimensionais mais avançadas. Cada categoria difere nas especificações dos objetos que medem e na precisão dessas especificações.
P: Como a ZEISS contribui para o setor de CMM?
R: Como uma empresa líder na indústria de CMM, a ZEISS é conhecida por fabricar uma miríade de máquinas de medição de coordenadas juntamente com vários sistemas de medição óptica. Isso inclui tudo, desde CMMs do tipo ponte até CMMs de braço horizontal, juntamente com uma gama de sistemas ópticos e multissensores necessários para medições 3D altamente precisas em diferentes mercados.
P: Quais são as vantagens de usar uma CMM para medição?
R: Não há como negar que máquinas CMM, como a máquina de medição de coordenadas, fornecem uma lista duradoura de benefícios, como o alto valor de precisão, capacidades repetitivas para medições e a capacidade de capturar formas mais complexas em um sistema de coordenadas 3D. CMMs permitem medições totalmente automatizadas, erros de interferência humana minimizados e sistemas de avaliação de qualidade muito mais informativos por meio de relatórios. Eles são predominantemente úteis na medição de objetos extremamente grandes ou componentes mais complexos.
P: As CMMs têm capacidade para medir objetos de grande escala?
R: CMMs podem fazer medições em larga escala, incluindo CMMs estilo pórtico e braço horizontal. Essas máquinas CMM podem medir objetos em larga escala, como maquinário pesado, componentes de aeronaves e peças de carroceria automotiva. Esses tipos de máquinas CMM podem realizar medições altamente precisas, ao mesmo tempo em que maximizam o volume de medição.
P: Você pode explicar a diferença entre uma máquina de medição de coordenadas 3D e uma CMM 3D e por que a opção da esquerda é mais versátil?
R: A opção da esquerda é mais versátil devido à sua capacidade de reconhecer pontos de dados dentro das coordenadas x, y e z, essencialmente capturando a essência do objeto; uma máquina que faz uso de uma imagem colorida para medição não possui essa capacidade, pois é restrita a capturar e processar apenas imagens bidimensionais durante o processo de medição. Embora um sistema 2D seja menos versátil do que CMMs 2D, ele pode ser benéfico na redução de custos, e certas tarefas exigem um sistema 3D para funcionar.
P: Em quais aspectos os sistemas de medição óptica complementam os instrumentos de inspeção sem contato?
A: Os sistemas de medição óptica complementam os instrumentos de inspeção sem contato ao complementar as CMMs tradicionais. Eles utilizam câmeras e técnicas complexas de processamento de imagem para adquirir a geometria de uma superfície de forma rápida e eficiente. Essa tecnologia é especialmente benéfica para adquirir a geometria de peças pequenas ou macias que, de outra forma, seriam difíceis de tocar com sondas CMM e, para certas aplicações, elas podem adquirir a geometria mais rapidamente do que as CMIs.
Fontes de Referência
1. [(Mussatayev et al., 2020, pp.)] “Influências térmicas como um contribuinte de incerteza da máquina de medição por coordenadas (CMM)”
- Este artigo apresenta um método sofisticado para estimar a incerteza de medições. Ele também analisa as características térmicas de CMMs juntamente com a medição da temperatura ambiente e os erros do CMM.
2. [(Cheng et al., 2021)] “Nova abordagem e aparelho para inserção automática de uma ponta de sonda CMM em furos cilíndricos com diâmetro menor que um milímetro e alta
- Esta pesquisa descreve uma técnica que utiliza princípios de estereovisão binocular para posicionar automaticamente pontas de sonda CMM em furos com diâmetros submilimétricos e altas proporções de aspecto.
3. [(Pawełko et al., 2021)] “Sistema de medição para a determinação da distribuição do sofrimento na herramienta”
- O presente artigo propõe um novo sistema de medição para estimar a variação espacial do estresse estático de uma máquina hermética, que permite determinar os coeficientes de estresse estático em função de sua posição, direção e esforço.
