Blog

Melyik befektetés térül meg jobban: egy új koordináta mérőgép vásárlása vagy egy hordozható 3D-szkenner beszerzése?

A koordináta mérőgépek magas költsége igazi kihívást jelent a termelő vállalatok számára, hiszen a gyártási folyamatot rendszeresen optimalizálni és ellenőrizni kell. A gyártmányok elengedhetetlen vizsgálata jelentős mértékben lassítja a termelést, azonban egy 3D szkenner beszerzése költségkímélő megoldást jelenthet.

 

Sokáig a hagyományos koordináta mérőgép volt az egyetlen eszköz, amellyel minőségi, megbízható méréseket lehetett végezni. A technológia fejlődésével viszont újfajta mérőeszközök jelentek meg a piacon, amelyek pontossága megfelel az iparági követelményeknek. A 3D szkennerek így nem csak a pontosság új szintjét érték el, hanem egyidejűleg több adat rögzítésével összetettebb elemek vizsgálatát is lehetővé tették. Ezen előnyöknek köszönhetően a szakemberek bizalommal fordulnak a 3D szkennelés felé és egyre jelentősebb szerepet tulajdonítanak ezeknek a gépeknek a minőségbiztosításban.

A koordináta mérőgépek szűk kínálatának ismeretében tehát jogosan merül fel a kérdés, hogy egy újabb mérőgép vásárlása vagy egy hordozható 3D szkenner beszerzése a jövedelmezőbb. Jelen cikk célja, hogy egy összehasonlítás során mutassa be a koordináta mérőgép és a 3D szkenner költségeit és a használatukhoz szükséges időigényt. Egyszerűen megállapítható, hogy adott idő alatt hány alkatrész vizsgálható át, mennyi időt szükséges előkészületekre fordítani, illetve mennyi időt vesz igénybe a tényleges adatrögzítés. Mindezek alapján kiderül, hogy melyik eszköz beszerzése gazdaságosabb egy vállalat számára. Egy 3D szkennerrel továbbá csökkenthető a koordináta mérőgépek terheltsége és javítható pillanatnyi szűk piaci helyzetük. 

 

 

Költségek

Elsőként hasonlítsuk össze egy koordinátamérő és egy 3D szkenner teljes költségvonzatát. Az összegek amerikai dollárban (USD) értendőek, az alábbi példa 5 db autó ajtajának 400 mérőpont szerinti vizsgálatára vonatkozik.

 

Beszerzési költségek

A példában szereplő koordináta mérőgép beszerzési költsége 200.000 dollár (~57 millió forint), egy hasonló funkciókkal rendelkező 3D szkenner 100.000 dollárért (~28 millió forint) vásárolható meg. Gyakorlatilag a koordináta mérőgép kétszer olyan drága, mint a szkenner. A különbség a koordinátamérő pontosságára vezethető vissza, a szkenner pontossága viszont csak 10%-kal marad el , így joggal mondhatjuk, hogy a 3D szkenner egy alternatívát jelent számos vizsgálat esetében.

 

>>A koordinátamérők olyan összetett mérőeszközök, amelyek a 3D-szkennereknél több képzettséget, hozzáértést igényelnek.<<

 

Infrastrukturális költségek

A kiadásokat az eszközök infrastrukturális elvárásai is tovább növelhetik; egy koordinátamérő 13,84 m2 nagyságú területet igényel (0,09 m2 terület ára 300 USD ipari környezetben), rezgéscsillapított asztalra kell helyezni, aminek ára akár 10.000 USD is lehet, így a mérőgép árához (200.000 USD) további 55.000 USD infrastrukturális költséget kell számolni. Egy 3D szkenner esetében ezek a kiadások nélkülözhetők, hiszen az eszköz hordozható és bárhol elhelyezhető. 

 

Karbantartási költségek

A megfelelő működés érdekében koordináta mérőgépek és 3D szkennerek esetén egyaránt elengedhetetlen a karbantartás, ami lehet kalibrálás, szoftverfrissítés vagy akár alkatrészcsere. A koordináta mérőgép éves karbantartási költsége 3.000 USD, míg a 3D szkenneré hozzávetőlegesen 5.000 USD.

 

Kiegészítő eszközök költségei

Nem elég csupán magát az eszközt beszerezni, a mérési folyamat elvégzéséhez további kiegészítők beszerzése szükséges, amelyek segítségével elvégezhető az alkatrészek tűréseinek, furatok helyzetének és méreteinek ellenőrzése. 

A rögzítési pontokat és egyéb kritikus részleteket így vizsgálhatunk koordinátamérővel, a többi részt pedig 3D szkennerrel. Tekintve, hogy az egyes munkadarabok egyedi rögzítőelemeket igényelnek, a példa szerint legalább 5 darabra van szükség (összesen 100.000 USD)

3D szkennerek esetén nincs szükség rögzítő ülékekre, helyette viszont segítség lehet egy állvány, amely megfelelően beállítva, lehetővé teszi többféle munkadarab vizsgálatát azon túl, hogy a betekintési irány változtatásakor az állvány mozdulatlanul tartja a munkadarabot. Egy 5 ajtós modellhez szükséges állvány költsége körülbelül 4.000 USD. 

A szoftverekre vonatkozó kiadásokat abból adódóan figyelmen kívül hagyjuk, hogy mindkét eszközhöz azonos adatfeldolgozó szoftver tartozik. 

 

Összesítés

 

Összesített költségek

koordináta mérőgép 

hordozható 3D szkenner 

358.000 USD

109.000 USD

 

A költségek összehasonlítása alapján egyértelműen a 3D szkenner bizonyul kedvezőbb befektetésnek.

 

 

Idő

A költségeket követően egy mérés időszükségletét hasonlítsuk össze. A számított időszükséglet tartalmazza a szakképzést, a programozást, a mérést, az adatfeldolgozást és a mérési dokumentáció elkészítését.

 

Műszaki szakképzés

A koordinátamérők olyan mérőeszközök, amelyek használata a 3D szkennereknél több képzettséget és hozzáértést igényel. Egy koordináta mérőgép használatához egy 4 napos kurzus és 3-4 hónap gyakorlás szükséges. Ezzel szemben egy 3D szkenner akár egy 2 napos oktatást és két hét gyakorlást követően önállóan használható, a felhasználó otthonosan tudja kezelni a műszert. Ez egy vállalat számára azt jelenti, hogy a koordináta mérőgép használatához szükséges betanítás további 10.000 USD költséget von maga után.

 

Ingázási idő

Az autóiparban gyakori a munkadarabok mérésével végzett minőségellenőrzés. A munkadarabok laborba történő szállítása darabonként hozzávetőlegesen 30 percet és két szakembert vesz igénybe. Ez az idő egy hordozható 3D szkenner esetén nem jelenik meg, a mérőeszköz a vizsgálandó munkadarabhoz vihető. 

 

Beállítási idő

Egy koordináta mérőgéppel végzett mérési folyamat körülményes és időigényes. A vizsgálandó alkatrészeket nagyon gondosan kell rögzíteni és pozícionálni a mérés során, a beállítás időszükséglete akár 15 percet is igénybe vehet. Egy 3D szkennelés előkészületi időszükséglete ezzel szemben körülbelül öt perc. 

 

Beprogramozási idő

A koordináta mérőgép szerszámpályájának megírása során definiálni kell a mérendő pontok helyét úgy, hogy az egyéb felületek a fej mozgását ne akadályozzák. Ahhoz, hogy egy autó ajtaját megvizsgálhassuk, a szerszámpálya írása több napig eltarthat. Egy 3D szkennert nem szükséges programozni, a vizsgálat folyamata ugyanis olyan egyszerű, akár egy kézi festékszóró használata.  

 

Mérési idő

Egy koordinátamérővel egy ajtó mérése körülbelül 4 óra alatt végezhető el, míg egy 3D szkennerrel 30 perc alatt. A mérés azon 10%-ában, ahol a munkadarab mélységében jelentős eltérések tapasztalhatók, a koordináta mérőgép nélkülözhetetlen. A méréshez szükséges szerszámpálya létrehozása 4 órát vesz igénybe, a mérés 25 percig tart, így a vizsgálat teljes ideje 55 perc. Mindkét esetben az összes mérőpont feldolgozásra került.

A mérési idők alapján megállapíthatjuk, hogy két koordináta mérőgép egy nyolc órás műszak alatt 4 munkadarabot vizsgál meg, ezzel szemben egy darab 3D szkenner és egy koordinátamérő azonos idő alatt nyolc darabot.

 

Összesítés

 

 

1 munkadarab összesített mérési ideje

2 db koordináta mérőgép

1 db 3D szkenner és 1db koordináta mérő

4 óra (+ betanítási idő)

55 perc

 

A mérési idők összehasonlítása alapján egyértelműen a 3D szkenner a kedvezőbb befektetés.

 

Összegzés: a befektetés a 2 technológia kombinációja esetén térül meg a legkedvezőbben

A koordináta mérőgépek drága eszközök, bekerülési költségük kétszerese egy 3D szkennerhez képest, továbbá üzemeltetésük költség- és időigényesebb. Stratégiai szempontból a legjobb megoldás, ha a lényeges felületek mérését koordináta mérőgéppel, a fennmaradő részeket pedig alternatív eszközökkel, például 3D szkennerrel végezzük. A kombinált eljárással így nem csak a beszerzési költség csökkenthető, hanem az egyszerű, mindennapos mérések is jelentősen meggyorsíthatók. 

Egy 3D szkenner ára kedvezőbb, azonos idő alatt sokkal több adat rögzíthető a használatával, kezelése könnyebb és az előkészületi idő is elenyésző. A két technológiát ötvözve az elvégzett mérések száma duplázható, tehát egy 3D szkenner vásárlásával kevesebb erőforrást őrlünk fel, illetve időt és pénzt is spórolhatunk.

 

Az iménti elemzés alapján a legkedvezőbb megoldás, ha a meglévő koordináta mérőgép mellé második eszközként egy 3D szkennert vásárolunk. A kritikus részeket így is maximális pontossággal lehet vizsgálni sokkal kevesebb idő és pénz befektetésével, növelhető a hatékonyság és rugalmasabbá tehető a mérési folyamat. Kijelenthetjük tehát, hogy a minőségbiztosítás szempontjából is a két technológia kombinációja a legeredményesebb.

 

 

Forrás: Inspect, 2019. április kiadvány