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Controllo qualità dei componenti dopo la produzione: come automatizzare il processo con SOLIDWORKS Inspection

Che cos’è SOLIDWORKS Inspection e come automatizza il controllo qualità dei componenti

SOLIDWORKS Inspection è uno strumento integrato nel CAD per l’automazione del controllo qualità, che trasferisce le quote e le tolleranze dal disegno o dal modello 3D alle schede di controllo senza necessità di inserimento manuale. Il sistema supporta lo standard AS9102 per il settore aeronautico e il PPAP per quello automobilistico, ed è compatibile con le macchine di misura a coordinate (CMM) e con gli strumenti di misura manuali. La preparazione del First Article Inspection Report (FAIR) con SOLIDWORKS Inspection può richiedere fino all’80% di tempo in meno rispetto al processo manuale. A differenza di Excel, SOLIDWORKS Inspection acquisisce i dati direttamente dal CAD, numera automaticamente le caratteristiche di controllo e riduce il rischio di errori durante il trasferimento dei valori.

ParametroFAI manualeSOLIDWORKS Inspection
TempoIn media 1-5 oreIn media 15-60 minuti
Rischio di errorePiù elevatoPiù basso
StandardConfigurazione manualeAS9102, PPAP

Perché il controllo qualità manuale post-produzione è costoso e inaffidabile

Il controllo manuale richiede tempo anche prima della misurazione: l’ispettore trasferisce le dimensioni dal disegno in Excel o su un modulo cartaceo, per poi inserire separatamente i valori ottenuti. Secondo i dati dell’AIAG, fino al 30% del tempo di un ispettore FAI può essere dedicato proprio alla compilazione della documentazione. Un errore nel numero di posizione o nella tolleranza può portare all’accettazione di un componente non conforme e al suo ritorno dalla produzione o dal cliente. Proprio per questo motivo, il software per il controllo qualità nella produzione è particolarmente importante nei settori in cui vigono requisiti rigorosi in materia di tracciabilità, ad esempio nel settore medico e in quello aerospaziale. GEO-MENTOR offre soluzioni digitali di Dassault Systèmes per le aziende del settore aerospaziale e della difesa, dove il controllo della documentazione e la conformità ai requisiti stabiliti sono di fondamentale importanza.

Che cos’è la First Article Inspection (FAI) e quando è obbligatoria

La First Article Inspection (FAI) è la verifica del primo pezzo o del primo lotto per accertarne la conformità alla documentazione di progettazione. I risultati vengono riportati nel rapporto FAI con i dati relativi a dimensioni, materiali e verifiche funzionali. La FAI viene applicata in base a diversi standard e in specifiche situazioni produttive:

  1. AS9102. Standard FAI per il settore aerospaziale.
  2. PPAP. Procedura del settore automobilistico per confermare la prontezza del fornitore alla produzione in serie.
  3. ISO 9001. Standard generale di gestione della qualità che regola il controllo dei processi, ma non sostituisce la FAI.
  4. Il FAIR contiene una scheda riassuntiva delle dimensioni, un certificato del materiale e i risultati dei test funzionali.
  5. La FAI è necessaria in caso di nuovo fornitore, modifica del progetto o del materiale, nonché in caso di trasferimento della produzione.

L’ambito specifico della verifica è determinato dallo standard e dai requisiti del cliente. Il suo scopo è confermare la conformità del componente prima dell’avvio della produzione in serie.

Come SOLIDWORKS Inspection automatizza l’FAI: una procedura passo dopo passo

  1. Apri il disegno o il modello 3D: SOLIDWORKS Inspection riconosce automaticamente le quote e le tolleranze.
  2. Assegnate i numeri progressivi alle voci del foglio di controllo.
  3. Scegliete il metodo di misurazione: inserimento manuale, importazione di un file CMM o trasferimento dei dati dallo strumento tramite USB.
  4. Il sistema contrassegnerà automaticamente ogni parametro come “pass” o “fail” in base alla tolleranza.
  5. Dopo la verifica, generate un rapporto FAIR in formato PDF o Excel.

Non è necessario reinserire i dati: il sistema li legge direttamente dal CAD. Se volete comprendere meglio i fondamenti di questo processo, nel nostro blog abbiamo spiegato cos’è un sistema CAD e in cosa si differenzia da un disegno tecnico tradizionale.

SOLIDWORKS Inspection Add-in vs Standalone: qual è la differenza

SOLIDWORKS Inspection Add-in funziona all’interno di SOLIDWORKS ed è adatto a chi verifica disegni nativi e modelli 3D. La versione Standalone è un’applicazione autonoma per lavorare con disegni in formato PDF senza una licenza CAD completa, pertanto viene spesso utilizzata dai reparti di controllo qualità o per il controllo dei componenti di fornitori esterni. GEO-MENTOR offre soluzioni Dassault Systèmes per le aziende dei settori dell’ingegneria meccanica e dei trasporti, dove entrambe le opzioni possono essere adattate a specifici processi di controllo. Le principali differenze sono le seguenti:

ParametroAdd-inStandalone
Modalità di funzionamentoAll’interno di SOLIDWORKSApplicazione autonoma
Dati in uscitaDisegni nativi e modelli 3DPDF e altri formati di disegno supportati
SOLIDWORKS CADObbligatorioNon obbligatorio
Per chiProgettisti, ispettoriControllo qualità, controllo fornitori
ScenarioLavoro in ambiente CADVerifica senza licenza CAD

Integrazione con apparecchiature di misura: CMM, strumenti manuali e scanner

SOLIDWORKS Inspection è in grado di ricevere i risultati delle misurazioni dalla CMM (Coordinate Measuring Machine) tramite QIF (Quality Information Framework) o importazione CSV. Il sistema supporta anche l’inserimento manuale dei dati e mostra immediatamente gli scostamenti rispetto alle tolleranze. Principali funzionalità di integrazione:

  • importazione dei risultati CMM tramite QIF o CSV;
  • inserimento manuale del valore per la posizione selezionata;
  • determinazione automatica della conformità alla tolleranza;
  • archiviazione dei protocolli senza bisogno di fogli Excel separati;
  • accumulo di dati per statistiche e analisi SPC.

L’SPC aiuta a monitorare le variazioni dei parametri nella produzione in serie e a individuare le tendenze di superamento dei limiti di tolleranza. I risultati accumulati dall’ispezione possono essere utilizzati per tale analisi e per il controllo della stabilità del processo.

Conclusione

La compilazione manuale dei documenti di controllo rimane uno dei problemi sottovalutati del processo produttivo. SOLIDWORKS Inspection contribuisce a ridurre i tempi di lavoro dell’ispettore, a diminuire il rischio di errori nel trasferimento dei dati e a mantenere un collegamento diretto tra il controllo qualità e il modello CAD.

Domande e risposte tipiche (FAQ)

  1. SOLIDWORKS Inspection supporta lo standard AS9102?

Sì. SOLIDWORKS Inspection consente di esportare i rapporti di ispezione in Excel utilizzando i modelli standard AS9102. Il sistema crea inoltre disegni con palloncini esplicativi e la Bill of Characteristics per confrontare i requisiti con i risultati. Tuttavia, il programma di per sé non garantisce la conformità FAIR: è necessario utilizzare il modulo aggiornato, tenere conto dei requisiti contrattuali e compilare i dati obbligatori per il pezzo e il processo specifici.

  1. È possibile utilizzare SOLIDWORKS Inspection senza una licenza SOLIDWORKS CAD?

Sì. La versione standalone funziona come applicazione autonoma ed è adatta ai reparti di controllo qualità. Supporta i formati PDF e TIFF con OCR, oltre a DWG e DXF. Ciò risulta utile per il controllo in entrata o la verifica della documentazione del fornitore senza dover aprire l’ambiente CAD completo di SOLIDWORKS. Le funzionalità di inserimento delle misurazioni effettive e di integrazione con le CMM dipendono dal pacchetto SOLIDWORKS Inspection.

  1. Quanto tempo occorre per preparare un rapporto FAI in SOLIDWORKS Inspection?

La preparazione di un rapporto FAI per un pezzo tipico può richiedere circa 15-60 minuti dopo aver configurato i modelli e il flusso di lavoro. Il tempo esatto dipende dalla complessità del disegno, dal numero di caratteristiche controllate, dal metodo di acquisizione delle misurazioni e dalla necessità di una verifica manuale dei dati riconosciuti. Per un pezzo con 30-50 dimensioni, il rapporto viene preparato più rapidamente rispetto a un disegno con 150-300 caratteristiche, GD&T e dati CMM. SOLIDWORKS Inspection riduce il lavoro manuale grazie al ballooning automatico e al trasferimento delle caratteristiche nel rapporto di controllo.

  1. Quali formati di report CMM supporta SOLIDWORKS Inspection?

SOLIDWORKS Inspection importa rapporti CMM in formato testo, in particolare i file di output di PC-DMIS e ZEISS CALYPSO, nonché altri formati di testo la cui struttura può essere personalizzata tramite il CMM Template Editor. Sono inoltre disponibili modelli dedicati per PC-DMIS e CALYPSO e la gestione dei file di output in formato testo. Il formato di importazione viene configurato in base alla CMM specifica: il sistema identifica la posizione del valore nominale, delle tolleranze e del risultato effettivo.

  1. SOLIDWORKS Inspection si integra con SOLIDWORKS PDM?

Sì, SOLIDWORKS Inspection si integra con SOLIDWORKS PDM. Ciò consente di gestire i file di controllo nel repository, utilizzare le funzioni Check In/Check Out, recuperare le versioni necessarie e lavorare con le revisioni aggiornate. Per la produzione è importante che l’ufficio progettazione, il controllo qualità e il controllo in entrata utilizzino un’unica versione del disegno e la relativa documentazione di ispezione.