La precisión se ha convertido en un requisito fundamental en las industrias de fabricación e inspección, que solo se puede lograr mediante el uso de tecnologías modernas adecuadas. Las máquinas de medición por coordenadas (CMM) están en la cima de las mejores de la metrología, ofreciendo altos estándares de inspección dimensional y verificación de componentes en relación con un criterio de diseño particular. El año 2024 probablemente presentará nuevos desarrollos y mejoras en lo que respecta a la tecnología CMM. Este artículo describirá los principales fabricantes de CMM en el mercado. Ya sea que invierta en dispositivos de vanguardia o controle las tendencias de la industria, esta guía proporciona una descripción general de los principales proveedores de CMM que se esfuerzan por mejorar los estándares de fabricación. Revisemos mientras analizamos los principales actores y su papel en la determinación de la dirección de la metrología.
¿Cuáles son los principales fabricantes de máquinas CMM en la industria?
Las mejores marcas de máquinas CMM
Inteligencia de fabricación hexagonal
Hexagon tiene una gran reputación en el mercado por su amplia gama de soluciones CMM, que están diseñadas para diversas industrias, ya sea automotriz o aeroespacial.
Metrología industrial Zeiss
Zeiss ha dejado su huella en la industria de alta precisión al desarrollar CMM de alto rendimiento que enfatizan la alta precisión y confiabilidad para aplicaciones de medición complicadas.
Corporación Mitutoyo
Mitutoyo es famoso por proporcionar una amplia gama de máquinas CMM que pueden adaptarse a diferentes requisitos industriales y está dedicado a la calidad.
Creaform
Creaform se centra en el punto de vista de las soluciones de metrología portátiles y automatizadas y los sistemas CMM para satisfacer las necesidades actuales de la ingeniería de metrología.
Grupo Wenzel
Wenzel puede fabricar máquinas CMM con ideas innovadoras dotadas de sus habilidades de ingeniería donde existe la necesidad de una máquina robusta y precisa.
Líderes mundiales en tecnología de medición de coordenadas
Estos líderes poseen características de precisión, complejidad y confiabilidad en la tecnología de medición de coordenadas. Fabricantes como Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology, Mitutoyo Corporation, Creaform y Wenzel Group entran en esta categoría. Sea cual sea la máquina, ya sea una CMM o una máquina CMM de alta tecnología, estas empresas diseñan máquinas que satisfacen con precisión las necesidades de las empresas en los campos de la industria automotriz, aeroespacial y manufacturera. Sus dispositivos se utilizan en el ecosistema de metrología más importante del mundo debido a su eficacia y comunicación en la carretera.
Fabricantes especializados en CMM ópticas
Muchas empresas importantes ofrecen máquinas de medición de coordenadas ópticas (CMM), que proporcionan mediciones aún más precisas sin contacto. Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology y Mitutoyo Corporation se encuentran entre los actores destacados en este área. Han desarrollado y patentado sistemas ópticos avanzados que garantizan la máxima exactitud y una precisión impresionante, incluso para sectores con requisitos de medición críticos. Sus tecnologías encuentran aplicaciones tanto en el control de calidad como en las tecnologías de fabricación de alta gama.
Innovadores en dispositivos de medición portátiles
Las industrias han comenzado a replantearse sus enfoques con la introducción de dispositivos de medición portátiles, que van de la mano con herramientas descritas como flexibles y móviles. Faro Technologies Creaform y Leica Geosystems son los actores clave en este campo, ya que fabrican dispositivos portátiles y de mano avanzados que brindan confiabilidad en la mayoría de los contextos y la máxima precisión para aplicaciones remotas. Además, los dispositivos de escaneo 3D tienen la misma precisión que los dispositivos estacionarios, pero conservan la facilidad de movilidad, lo que está revolucionando la industria.
Creaform también ofrece escáneres portátiles como HandySCAN 3D y Go!SCAN, que han tenido un gran desempeño en los mercados de escaneo 3D gracias a su resolución y ergonomía. Los últimos escáneres portátiles, PC y rastreadores láser de Faro permiten a los usuarios trabajar en aplicaciones aeroespaciales y automotrices y asegurarse de que cumplen con los requisitos, lo que garantiza un entorno ideal durante el ensamblaje o la inspección. Además, Leica Geosystems es uno de los mayores fabricantes de herramientas de medición y sus dispositivos láser DISTO superan las expectativas de la industria. Con su robustez y confiabilidad, los dispositivos de medición se destacan por brindar precisión.
Recientemente, el mercado global de instrumentos de medición portátiles parece estar preparado para una rápida expansión impulsada por un crecimiento de las tecnologías inalámbricas y el análisis de datos habilitado por IA. Por ejemplo, equipar los instrumentos de medición con conexión Bluetooth y capacidad de nube permite a los usuarios transmitir y analizar datos en tiempo real, optimizando así el flujo de trabajo en áreas como el control de calidad, la creación de prototipos y la ingeniería inversa. Estas innovaciones hacen que las herramientas de medición portátiles sean un dispositivo indispensable para las industrias modernas y la investigación científica.
¿Cómo se comparan los diferentes tipos de CMM entre fabricantes?
Opciones y fabricantes de CMM de puente
En entornos en los que se debe garantizar la precisión, las CMM son imprescindibles y las CMM Bridge se adaptan bien a este criterio con su diseño de puente fijo y mesa móvil adecuado para piezas de trabajo medianas y grandes. Estas CMM tienen diferentes características y funcionalidades según la marca, algunas de ellas enfatizan la velocidad, la precisión y la versatilidad.
ZEISS ha sido galardonada con el premio a la calidad de sus máquinas de medición por coordenadas (CMM) y ofrece los modelos de puente ACCURA 2 y CONTURA. En concreto, el modelo ACCURA 2 se puede adaptar a todo tipo de requisitos de fabricación; por ejemplo, posee capacidades multisensoriales esenciales para las industrias de la automoción y la aeroespacial. Los productos de ZEISS tienen un rango de precisión micrométrica y, por lo tanto, son adecuados para componentes pequeños y complejos.
Hexagon es uno de los principales actores del mercado de la metrología y ofrece una gama de CMM de puente como parte de su catálogo, que incluye, entre otras, la serie GLOBAL S. Estos modelos cuentan con un impresionante sistema de compensación térmica, que permite que las CMM funcionen de manera constante mientras se exponen a temperaturas fluctuantes. Las CMM de Hexagon funcionan con programas como PC-DMIS para mejorar el nivel de análisis posible.
Mitutoyo: Las CMM de puente de Mitutoyo, incluida la serie CRYSTA-Apex V, impresionan por su interfaz intuitiva y su construcción robusta. Estas máquinas pueden acelerar la medición y minimizar la duración de la inspección, lo que las hace ideales para operaciones a gran escala. Son versátiles y satisfacen diversos requisitos de inspección gracias a sus diferentes sistemas de sonda.
WENZEL: Otra empresa especializada en máquinas CMM de tipo puente es WENZEL, que mantiene una reputación de calidad. Su serie LH es una de estas máquinas, fabricadas a partir de granito macizo y que ofrecen una rigidez y estabilidad de temperatura óptimas. Las máquinas CMM de WENZEL incorporan sistemas de sonda REVO y PH10 para escanear mientras se toman datos densos.
Las especificaciones de precisión, la velocidad operativa, el sistema de sonda y el software compatible son fundamentales a la hora de elegir una CMM de tipo puente. Todos fabrican equipos similares, pero cada uno ofrece una solución para un mercado más reducido en el que un fabricante puede encontrar equipos que se adapten a sus necesidades de medición.
Proveedores de máquinas de medición de coordenadas 3D
Existen algunos líderes notables en el sector de la producción de máquinas de medición por coordenadas tridimensionales (CM M), cada una de las cuales se creó para satisfacer un requisito industrial específico. A continuación, se presenta un análisis de fabricantes seleccionados y los productos que ofrecen:
Corporación Mitutoyo
Mitutoyo es reconocida mundialmente por la notable precisión y confiabilidad de sus máquinas CMM. Además, la medición de precisión de refuerzo de las CMM de Mitutoyo está integrada con accesorios de puente, pórtico y brazo horizontal junto con la innovación en los sistemas de sondeo que incorporan la sonda híbrida MiSCAN. Con la tecnología de MiSCAN, se garantiza la precisión de las mediciones tanto en modo de contacto como sin contacto. Como ocurre con la mayoría de las empresas de ingeniería, se hace hincapié en mejorar las funcionalidades de su integración de software; por ejemplo, MCOSMOS ha demostrado ser una herramienta de análisis muy poderosa para la gestión y la generación de informes integrales de datos dentro de la empresa.
Inteligencia de fabricación hexagonal
Hexagon ofrece una amplia gama de máquinas CMM, incluidas las de alto rendimiento, como las series GLOBAL y DEA. Sus máquinas están diseñadas para ofrecer una eficiencia óptima y garantizar la precisión mediante sensores táctiles y sin contacto avanzados e integrados. Hexagon apoya firmemente el concepto de Industria 4.0 en el desarrollo de sus herramientas y sus herramientas de hardware están destinadas a conectar personas y máquinas más pronto que tarde. Existen programas como PC-DMIS y la plataforma HxGN Smart Quality que ayudan a implementar una Industria 4.0 eficaz, en este caso mejorando el acceso a los datos y los procesos.
Metrología industrial ZEISS
Contamos con ZEISS, un prestigioso fabricante de soluciones de metrología, y sus máquinas de medición por coordenadas PRISMO y ACCURA. Estas máquinas están personalizadas para lograr una velocidad y precisión óptimas en las operaciones de la industria automotriz y aeroespacial. ZEISS también se destaca por ofrecer opciones de medición óptica, como su tecnología de navegación VAST, que aumenta la precisión del escaneo y reduce la duración de la inspección. Una fortaleza clave es su integración con el software ZEISS CALYPSO para una programación de medición intuitiva.
Grupo WENZEL
WENZEL se centra en esquemas mecánicos resistentes basados en granito que proporcionan una estabilidad térmica sin precedentes y una precisión máxima. Las máquinas de medición de la serie LH han sido adoptadas por todas las esferas de los procesos de medición dimensional y control de calidad. El soporte de WENZEL para los últimos sistemas de sensores multibalancín Revo y Ph10 permite la recopilación de datos de alta densidad. Su software de metrología WM | Quartis es capaz de realizar un procesamiento confiable a la vez que integra potentes funciones necesarias para las inspecciones comerciales de rutina.
Creaform
Creaform se especializa en el desarrollo de productos de medición 3D móviles y muy flexibles, incluidos CMMS y escáneres portátiles de alta precisión como HandyPROBE. Sus soluciones son preferidas por su flexibilidad y versatilidad, especialmente en situaciones en las que la movilidad es esencial. En su tecnología de referencia dinámica, Creaform proporciona mediciones exactas en condiciones menos estables, lo que la hace adecuada para su uso en los sectores de energía renovable y fabricación/mantenimiento.
Keyence Corporation
Keyence tiene como objetivo fabricar máquinas de medición por coordenadas y de metrología que sean fáciles de usar y estén diseñadas para ser eficientes. Keyence hace que sea muy sencillo utilizar la medición instantánea de la serie IM, ya que apenas requiere tiempo ni participación del usuario y ofrece una inspección automática precisa. Afirman que sus sistemas ahorran una parte importante del tiempo que se consume en la realización de tareas de medición repetitivas, lo que a su vez mejora la velocidad de tareas como la inspección.
El resumen anterior también demuestra cómo diferenciar el alcance de posibilidades para los fabricantes de CMM 3D y los desarrolladores de software con las especificaciones de uso final y aplicación de los sectores. La modernización de diversas prácticas de fabricación sigue generando mayores expectativas en la industria, lo que exige cambios efectivos por parte de las empresas donde cada detalle operativo es crucial.
Máquinas de medición por visión y sus fabricantes
Las máquinas de medición por visión son sistemas sofisticados que parecen llevar la medición basada en imágenes al siguiente nivel. Es fácil saber que Mitutoyo, Hexagon y Nikon son los principales fabricantes en este campo y que brindan soluciones a diferentes demandas industriales. Estas máquinas se pueden utilizar para medir las características de componentes pequeños y complicados y también se pueden utilizar para tareas de confirmación sin contacto. Sus principales beneficios se derivan del hecho de que estos sistemas sin contacto se centran en la precisión de las mediciones. Los mejores estrategas mejoran constantemente sus sistemas y los hacen compatibles con estándares efectivos y confiables en los procesos de control de calidad.
¿Qué factores deben tenerse en cuenta al elegir un fabricante de CMM?
Capacidades de precisión y exactitud
Al considerar un fabricante de CMM, la precisión y la exactitud son las más imaginables por debajo de los objetivos principales que analizamos anteriormente. Se espera que las CMM modernas tengan una precisión de rango micrométrico y dependan de una repetibilidad de no más de ± 1 µm. Dicha precisión es necesaria para todas las aplicaciones, incluida la producción de piezas de dispositivos médicos y la verificación de componentes aeroespaciales, ya que la desviación de incluso una fracción de mm podría alterar significativamente la seguridad o el funcionamiento del dispositivo.
Las CMM equipadas con sistemas de escaneo láser y de sondeo táctil generan fácilmente datos dimensionales vívidos y, así, la captura de datos estructurales se convierte en un juego de niños. Además, el software de mapeo de errores de autocalibración fabricado por empresas competentes aumenta la precisión y la retención en entornos de producción a medida que se producen fluctuaciones de temperatura, humedad y vibración. Las CMM que no respetan los errores mencionados anteriormente pueden presentar errores complejos, incluso si nos proporcionan una compensación en tiempo real.
Junto con el cumplimiento de estándares de la industria como ISO 10360, todas estas capacidades coexisten. Junto con los dispositivos, los proveedores de confianza proporcionan métricas de precisión volumétrica inherentes prácticamente sin información innecesaria, como métricas de medición de error de, por ejemplo, ±2 µm + L/300 (donde L es la longitud en milímetros) para promover transacciones de compra opcionales y beneficiosas. Por lo tanto, considerar estos puntos finales explica cómo las organizaciones pueden optimizar su trabajo con fabricantes adecuados que puedan proporcionar CMM adecuados, lo que aumenta los requisitos de control de calidad.
Medición de la integración de software y tecnología
Las industrias de la construcción y la automoción dependen en gran medida de las modernas máquinas de medición por coordenadas (CMM), y varias industrias que dependen de la ingeniería de precisión también han comenzado a utilizarlas. Esta tendencia fomenta la demanda de software innovador para el escaneo 3D, el mantenimiento de automóviles, la ingeniería inversa y la fabricación de alta tecnología. Las herramientas CMM modernas integran por completo los últimos sistemas informáticos e innovaciones de software, lo que hace que los procesos de metrología sean aún más precisos. El software CMM moderno se encuentra en la intersección de la creación de una interfaz de usuario intuitiva y eficaz, capacidades informáticas excepcionales e integración eficaz de los sistemas y procesos de ingeniería de diseño basados en CATIA. El software CMM y otros sistemas de alta tecnología ahora incluyen gráficos de computadora en tiempo real para que los ingenieros puedan corregir fácilmente cualquier cambio entre el diseño y el proceso real.
Un área de desarrollo dentro del software de ingeniería es la mejora del servicio y el análisis proactivo a través de IA y capacidades de aprendizaje automáticoLas tecnologías de IA y ML aprovechan el software CMM con capacidad analítica de gran volumen para predecir datos y capacidad, lo que en última instancia evita fallas del sistema. Los algoritmos de IA determinan el desgaste del sistema de sonda o las necesidades de calibración, lo que mejora el tiempo de funcionamiento de la máquina y la estabilidad a largo plazo.
Es habitual que los líderes de la industria analicen el rendimiento del software CMM en función de la capacidad de procesar las mediciones y generar informes en cuestión de segundos. En la actualidad, este tipo de software puede tardar menos de 60 segundos en analizar conjuntos de datos de más de 10 millones, lo que reduce el tiempo necesario para realizar mediciones e informar los resultados. Con la implementación de la Cuarta Revolución Industrial, las CMM pueden funcionar en conjunto con otros sistemas de mecanizado en la misma línea de producción. Estas variaciones en los métodos de fabricación aumentan la relevancia y la exigencia de OPC UA, lo que permite distintos estándares de comunicación con un amplio espectro de dispositivos industriales.
Los fabricantes pueden mejorar la cantidad de artículos que producen, realizar sus actividades diarias de manera más eficiente y celebrar métricas más favorables con respecto al control de calidad durante todo el ciclo de vida de la producción con la ayuda de un hardware excelente y las funciones de software más avanzadas.
Servicios de soporte y mantenimiento postventa.
En la mayoría de las plantas de fabricación, la satisfacción de los clientes y la influencia prolongada se traducirían en un servicio de mantenimiento y soporte posventa eficaz. Dichos servicios incluyen, entre otros, la programación de cuidados preventivos, la asistencia técnica, las actualizaciones de software y la gestión de repuestos. Las estadísticas sugieren que los servicios de mantenimiento predictivo podrían reducir el tiempo de inactividad de la maquinaria en un 30% y reducir los costos de mantenimiento en aproximadamente un 25%, lo que reduciría la inestabilidad general.
Además, con las innovaciones de IoT, los técnicos pueden diagnosticar problemas de forma remota, eliminando el consumo de tiempo y ayudando a una solución rápida, reduciendo sustancialmente los retrasos en la producción. Muchas organizaciones también ofrecen contratos de servicio de respuesta rápida que garantizan una interrupción mínima del fabricante. Esto se combina además con la garantía de que los operadores reciban la capacitación adecuada que permita un rendimiento óptimo de la maquinaria, reduciendo la cantidad de tiempo de inactividad no planificado a través de mejores marcos y productividad. Como resultado, los fabricantes pueden extender el ciclo de vida de la maquinaria, y los diferentes marcos de soporte avanzados y los cambios comerciales generan sin problemas la productividad deseada.
¿Qué fabricantes de CMM se destacan en industrias o aplicaciones específicas?
Especialistas en CMM para la industria automotriz
En el mundo de la industria automotriz, la historia de varios fabricantes de CMM del mundo se puede contar en términos de precisión y soluciones personalizadas que los convirtieron en líderes. Por ejemplo, Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss y Mitutoyo se distinguen como los mejores fabricantes para aplicaciones automotrices, ya que todos brindan tecnologías especializadas para herramientas CMM utilizadas en este campo que cumplen con estrictos requisitos.
Hexagon Manufacturing Intelligence ofrece una ventaja competitiva con sus modernos sistemas CMM capaces de integrarse completamente en sistemas de producción automatizados que permiten la inspección de calidad en línea de piezas de motor y componentes de ensamblaje de chasis. Sus sistemas poseen alta precisión y velocidad; por ejemplo, la serie Leitz PMM-Xi ofrece una precisión avanzada de aproximadamente un Mu, lo que resulta útil para fabricar piezas de automóvil de alto rendimiento que son vitales para los vehículos contemporáneos.
Zeiss goza de una gran reputación entre los fabricantes gracias a sus sistemas de medición táctiles y ópticos, que son fundamentales para evaluar geometrías complejas características de las piezas de automoción. Por ejemplo, la serie PRISMO de Zeiss se puede utilizar para tareas que requieren una tolerancia muy fina, como la medición de componentes de engranajes. La integración del software ZEISS CALYPSO con modelos CAD garantiza el cumplimiento de las más altas exigencias internacionales en materia de certificación de calidad.
Mitutoyo cuenta con una gama de CMM que son competitivas y rentables para satisfacer las necesidades de algunos proveedores de la industria automotriz mediana. Su serie CRYSTA-Apex viene con software inteligente y sensores adicionales que ayudan al usuario a tomar mediciones rápidas de componentes como rotores de freno o sistemas de suspensión. El énfasis de Mitutoyo en la modularidad garantiza que los fabricantes puedan ajustar sus sistemas según las diversas necesidades de producción.
Las estadísticas recientes de los informes de la industria subrayan la importancia crítica de estas tecnologías en la fabricación de automóviles. Por ejemplo, se espera que el mercado mundial de CMM automotriz se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6.5 % hasta el año 2030 debido a las tendencias crecientes en automatización, así como a la demanda de componentes precisos. Sus fabricantes necesitan especialistas en CMM de primera clase para mejorar la calidad, mejorar el rendimiento y garantizar una competitividad uniforme en línea con la nueva dinámica del sistema.
Soluciones de medición de coordenadas enfocadas en la industria aeroespacial
La complejidad de los componentes aeroespaciales, que van desde las palas de las turbinas hasta los conjuntos de fuselaje, exige precisión y fiabilidad. El estándar metrológico en la industria aeroespacial es realmente alto y, por lo tanto, para cumplir con esos estándares, las CMM relevantes para la industria aeroespacial están equipadas con tecnología multisensorial de alta calidad junto con un software mejorado. Los datos pronostican que existe un crecimiento constante dentro del mercado de CMM aeroespacial a medida que la integración de herramientas de metrología en fábricas inteligentes continúa extendiéndose. Los informes de información indican que el mercado mundial de fabricación aeroespacial está en camino de alcanzar los $ 430.9 mil millones para 2028 junto con las CMM, y se espera que sus herramientas de metrología sean herramientas clave para cumplir con los estándares de la industria global para el control de calidad.
Las sondas de alta precisión y los escáneres láser giratorios sin contacto para medir superficies complejas se integran con las soluciones CMM aeroespaciales especialmente diseñadas para tareas de análisis de superficies y garantizan una certeza dimensional excepcional. Para garantizar la aceptación de tolerancias estrictas para reducir el número de errores en la producción, estos sistemas son cruciales para asegurar la calidad de los componentes aeroespaciales complejos. También vale la pena mencionar que la automatización de las operaciones de inspección mediante software de última generación aumenta la velocidad de los ciclos de producción y la creación de informes detallados, lo que permite el cumplimiento de estándares típicos como ISO 9001 y AS9100. Estas mejoras garantizan aún más la calidad de los productos aeroespaciales al tiempo que mejoran la eficiencia operativa en un entorno competitivo.
Los fabricantes de necesidades de metrología a gran escala
Para una evaluación dimensional precisa, las industrias con requisitos metrológicos más amplios utilizan soluciones de tecnología de medición asistida por computadora avanzada, como CMM (máquinas de medición de coordenadas) portátiles, rastreadores láser y escáneres ópticos. Estas herramientas son fundamentales para las industrias aeroespacial, automotriz y de equipos pesados, donde se necesita la máxima precisión para un ensamblaje y funcionamiento adecuados. El uso de estas tecnologías permite a los fabricantes mejorar el control de calidad, seguir los requisitos de diseño y cumplir con las normas pertinentes de manera más eficaz.
¿Cómo están innovando los fabricantes de CMM en 2024?
Avances en las tecnologías de medición 3D
La tendencia para 2024 en tecnologías de medición en 3D es la mejora de la precisión, la aceleración y la automatización. Las tecnologías de sensores mejoradas, como los láseres y los escáneres de luz azul, han hecho que la medición sea considerablemente más precisa y rápida. La inteligencia artificial permite una mayor integración de la automatización, lo que hace posible cambiar los procesos de medición y realizar métricas en tiempo real durante el flujo de trabajo, lo que aumenta la productividad de fabricación. Además, las evaluaciones in situ ahora son más precisas debido a los avances realizados en los equipos de medición portátiles, que ahora son más pequeños y fáciles de usar. Debido a estos avances, las industrias no tienen que gastar mucho dinero para mejorar los estándares de calidad.
Integración de IA y aprendizaje automático en CMM
La capacidad de las máquinas de medición por coordenadas (CMM) ha mejorado enormemente con la adopción de la IA y el aprendizaje automático, pero lo que es más importante, su eficiencia operativa ha alcanzado nuevos niveles. Poder realizar análisis predictivos permite diagnosticar las CMM midiendo los errores de forma robusta y modificando los procesos en consecuencia en tiempo real. Los algoritmos de aprendizaje automático pueden mejorar las rutas de inspección, reducir los ciclos y aumentar la fiabilidad de las mediciones mediante el estudio de enormes cantidades de datos. Además, los sistemas de IA pueden realizar operaciones repetitivas, mejorando el rendimiento de la máquina y minimizando los esfuerzos humanos. Todos estos avances también han impulsado aún más las CMM, haciéndolas más inteligentes y versátiles, mejorando así el control de calidad en las líneas de producción que emplean la medición por coordenadas tridimensionales.
Evolución del software de metrología
En los sistemas de fabricación contemporáneos, la precisión y la flexibilidad de los procesos de metrología han mejorado. Esto se ha visto incrementado por los avances en el software de metrología, que permite la integración y la colaboración en tiempo real. La aparición de soluciones basadas en la nube también ha contribuido al progreso de la colaboración entre múltiples instalaciones. Con la conectividad a Internet, los usuarios pueden obtener datos y utilizar herramientas analíticas desde diferentes ubicaciones para promover la eficiencia en la toma de decisiones.
Además, los dispositivos y medidores de advertencia de collar, el sensor de control de movimiento de inteligencia artificial Georgios y las varillas del analizador de espectro pueden mostrar dispositivos de monitoreo y electrónica para mejorar la experiencia del usuario. Los algoritmos avanzados del software han hecho que el análisis GD&T sea más preciso y eficiente. La cantidad de componentes defectuosos se puede reducir aún más mediante el uso de estos algoritmos porque permiten una identificación más precisa de desviaciones y no conformidades. Por ejemplo, las nuevas tecnologías están utilizando imágenes 3D más precisas para interpretar mejor los datos de medición difíciles y facilitar el análisis de los resultados.
Además, la interoperabilidad desde la fase de construcción es otra tendencia importante. Las estructuras empleadas en la mayoría de los productos actuales, por ejemplo, permiten la compatibilidad multifuncional entre máquinas CMM, escáneres ópticos, brazos robóticos y otros equipos de inspección automatizados. Gracias a esta estandarización, se pueden recopilar grandes volúmenes de datos de forma automatizada y procesarlos a alta velocidad.
Las capacidades de control estadístico de procesos (CEP) se están integrando ahora en los programas de metrología que permiten a los fabricantes anticipar los defectos en una etapa más temprana del proceso de producción. Con las capacidades de CEP, los operadores pueden observar patrones, identificar discrepancias en la operación y tomar medidas para remediar la situación antes de que surjan problemas relacionados con la calidad y se vea comprometida la eficacia general de la producción. Estas características hacen que el software de metrología sea eficaz para mejorar la precisión y la confiabilidad de los procesos de fabricación, aumentando la eficiencia y cumpliendo con un estricto control de calidad.
¿Cuáles son los principales fabricantes de CMM en los Estados Unidos?
Principales empresas estadounidenses de máquinas de medición por coordenadas
En el segmento CMM del mercado estadounidense, varios fabricantes tienen una reputación muy confiable en cuanto a innovación, precisión e impacto en la industria. Estas empresas son las que están dando forma al futuro de la tecnología de metrología al brindar soluciones para satisfacer los requisitos de varios tipos de industrias y aplicaciones.
Hexagon Manufacturing Intelligence Hexagon es una empresa reconocida que domina varias regiones, incluidos los Estados Unidos de América. Su gama de sistemas CMM, como los sistemas de puente y portátiles de alto rendimiento, se utilizan en diversas industrias, incluidas la aeroespacial, la automotriz y los dispositivos médicos. Al utilizar las máquinas de Hexagon, su software avanzado se puede combinar con las máquinas utilizadas, lo que mejora la captura de datos, el análisis y la automatización, lo que permite obtener eficiencia y resultados precisos. Como parte de su cartera de productos, marcas como Leitz y Brown & Sharpe fabrican dispositivos de medición de precisión y duraderos.
Metrología ZEISS ZEISS es conocida por sus soluciones de inspección precisas y fiables. Esta empresa dispone de máquinas CMM en su catálogo de productos en forma de máquinas de tipo puente, pórtico y brazo horizontal. Además, ZEISS también ofrece una opción de múltiples sensores junto con el software ZEISS CALYPSO que permite un uso sencillo de la operación de medición. Una vez más, esta empresa, en todas las bandas, ha demostrado ser líder ya que sus productos proporcionan una fiabilidad constante de resultados de alta precisión adecuados para la producción en masa de alto rendimiento, especialmente en los campos de la automoción y la electrónica.
Corporación Mitutoyo America
Las máquinas CMM de Mitutoyo son muy valoradas en las industrias que requieren metrología e inspección precisas, ya que cuentan con muchas configuraciones disponibles que permiten reproducirlas con precisión. Junto con la máquina, Mitutoyo también proporciona un software exclusivo que permite a los usuarios analizar datos y crear procesos personalizados para la medición. Mitutoyo tiene un sólido enfoque de adaptabilidad al usuario durante el proceso de fabricación y tiene en cuenta las necesidades del mercado global al desarrollar máquinas CMM.
Metrología LK
Los sistemas CMM de LK Metrology son unos de los sistemas CMM más resistentes y fiables, y se han diseñado para funcionar junto con fabricantes de los Estados Unidos. Entre su cartera se encuentran modelos de puente y pórtico, así como soluciones HSS integradas. Su principal objetivo es crear técnicas de deposición que permitan al cliente un mayor control a la hora de actualizar los sistemas de medición cada vez que surja una nueva tecnología de metrología.
Metrología COORD3
COORD3 adopta un enfoque único al ofrecer soluciones y máquinas CMM asequibles a un público amplio. Su público objetivo abarca desde industrias que realizan simplemente inspecciones simples hasta análisis muy complejos junto con otras capacidades proporcionadas, como el escaneo. Adoptan un enfoque para diseñar sistemas que integran la ergonomía con la eficiencia, lo cual es esencial para las industrias que necesitan metrología CMM.
Las empresas líderes en metrología siguen innovando y haciendo todo lo posible para garantizar que sus productos sigan siendo compatibles con las iniciativas de la Industria 4.0 y los distintos entornos de fabricación. Su papel es fundamental para mejorar la eficiencia funcional, cumplir con tolerancias estrictas y garantizar las mejoras de calidad de los productos que se requieran en todo el mundo.
Fabricantes de CMM portátiles con sede en EE. UU.
Los fabricantes de CMM portátiles en los EE. UU. suelen estar dominados por empresas como FARO Technologies y Creaform. Ambas muestran su destreza en lo que respecta a las herramientas portátiles que ayudan a medir las coordenadas. FARO, en particular, presenta opciones versátiles como FAROArm y ScanArm, que se utilizan con bastante frecuencia cuando se necesita completar la tarea de medición en ubicaciones distintas a la planta o la línea de montaje. Creaform, por otro lado, ofrece soluciones como HandySCAN 3D y dispositivos de escaneo portátiles especiales que son livianos y eficientes para el usuario.
Actores emergentes en el mercado de metrología de EE.UU.
Creo que Hexagon Manufacturing Intelligence e InnovMetric Software son algunos de los nuevos participantes en el mercado de metrología de EE. UU. Además, mientras InnovMetric se está consolidando como un actor importante con su plataforma de software PolyWorks especializada en la gestión de datos de metrología 3D, Hexagon también está adquiriendo rápidamente amplias soluciones de metrología y producción. Estas empresas están realmente generando innovaciones y alternativas competitivas en la industria.
¿Cómo abordan los fabricantes de CMM las necesidades de garantía de calidad?
Fabricantes que ofrecen sistemas de medición integrales
A medida que continúa desarrollándose, el inmenso crecimiento de la industria de las CMM ha dado como resultado rápidos avances en el dominio del control de calidad en muchas industrias. Para mantenerse al día con las altas demandas actuales, fabricantes como ZEISS, Mitutoyo y Amplis ofrecen máquinas de medición coordinadas de primera línea, que garantizan precisión y confiabilidad.
ZEISS y Mitutoyo: ZEISS respalda sus promesas de metrología con una sólida selección de máquinas CMM, máquinas de brazo horizontal, CMM de puente y CMM en línea, por nombrar solo algunas. ZEISS diseña sofisticados sistemas ópticos junto con sistemas multisensor, lo que garantiza una integración totalmente dinámica con su software de inspección, ZEISS CALYPSO. La combinación de estos permite una precisión perfecta durante la captura de datos y la generación de informes. Por ejemplo, ZEISS CONTURA ofrece un escaneo rápido y es capaz de realizar tareas de inspección de componentes automotrices de alto rendimiento.
Hexagon: El mundo de la metrología de Hexagon tiene muchas facetas, y uno de los aspectos más destacados centrados en ugem son sus sistemas de hardware y software de última generación como el PC-DMIS, que emplean algoritmos inteligentes para llevar a cabo flujos de trabajo de medición complejos.
Mitutoyo: La marca Mitutoyo es conocida por su amplia gama de soluciones CMM que ofrece a diferentes industrias. La serie Mitutoyo CRYSTA-Apex V, por ejemplo, puede realizar mediciones multisensor de una pieza a alta velocidad y viene con herramientas de software dedicadas como MiCAT Planner, que ayuda a los usuarios en la programación de piezas para reducir el tiempo de inspección en gran medida.
Estos fabricantes comprenden las tendencias y las implicaciones que tendrá el mercado en el futuro; por lo tanto, además de proporcionar alta precisión y velocidad, también ofrecen conectividad digital, automatización y mejoras en el análisis de datos. Ahora se está introduciendo un cambio fundamental en el monitoreo floral y las funciones de monitoreo automático; esto permite a los productores reaccionar de inmediato ante cualquier problema de preproducción y mantenerse dentro de pautas de calidad estrictas y efectivas.
Sondas y instrumentos de medición especializados
Las sondas y los dispositivos de medición especializados son fundamentales para realizar mediciones precisas y prácticas en una máquina de medición por coordenadas (CMM). Estos instrumentos satisfacen requisitos y condiciones industriales complejos de medición, así como formas geométricas de superficies.
Sondas de escaneo: Las sondas de escaneo, como el sistema REVO-2 de Renishaw, están diseñadas para recopilar datos detallados de superficies a gran velocidad y, entre otras cosas, son muy competitivas en este campo de la tecnología de escaneo. Utilizan tecnología de escaneo multieje y pueden recopilar hasta 4,000 puntos de datos por segundo. Esta característica es útil para todas las aplicaciones, como la aeroespacial y la automotriz, que exigen mapas de alta resolución de las superficies que se van a inspeccionar.
Configuraciones de la aguja: La conclusión de las necesidades de medición y los requisitos asociados es la selección de una aguja. Desde configuraciones en estrella hasta de estilo disco e incluso las diseñadas específicamente mejoran el rango de flexibilidad que requiere una tarea de medición. Los materiales incluyen rubí, nitruro de silicio y circonio para reducir el desgaste y aumentar la vida útil del uso repetitivo de alto estrés.
Sondas ópticas sin contacto: en esta categoría de sondas se encuentran los sensores láser y de luz blanca, que son especialmente eficaces cuando se intenta utilizar sondas táctiles en materiales delicados o blandos que se pueden deformar fácilmente. Por ejemplo, Hexagon Manufacturing Intelligence produce sensores de triangulación láser de altísima precisión especialmente diseñados para diseñar mediciones de hasta 2 micrones en formas complejas de forma libre.
Sensores de medición de fuerza: ciertos sistemas CMM pueden utilizar sensores de fuerza avanzados integrados para probar componentes sujetos a carga mecánica. Estos sensores miden el par y la carga con precisión, lo que ayuda a comprender mejor las propiedades del material y la longevidad de los componentes.
Integración de software: Cabe destacar que estas herramientas de nicho se suministran con software moderno para ayudar en el análisis y la presentación de datos. Los algoritmos avanzados garantizan la trazabilidad y la repetibilidad al tiempo que cumplen con los requisitos de medición ISO. La reciente incorporación de la detección de anomalías impulsada por IA también ha mejorado considerablemente la capacidad de prever problemas en la producción, manteniendo así la eficiencia.
Estos son solo algunos de los últimos avances realizados en el campo de la CMM. Todos apuntan a un mejor cumplimiento de los estándares de la industria y una mayor flexibilidad en relación con las últimas innovaciones, como la automatización y la interconectividad digital.
Soluciones para un control de calidad de alta precisión
En mi opinión, la combinación de tecnología de vanguardia con métodos cuidadosos es un requisito previo para alcanzar los más altos estándares en control de calidad. Las máquinas de medición por coordenadas (CMM) han resultado ser dispositivos necesarios, especialmente en industrias en las que se requieren tolerancias y precisión estrictas, como la industria aeroespacial, la automotriz y la médica.
Fusión de multisensoriales
La integración de sensores ópticos, táctiles y sin contacto en un solo sistema ha mejorado enormemente el rango de medición que se puede lograr. Los sensores de visión por sí solos tienen una resolución de tan solo 1 micrón, lo que garantiza la detección de incluso un defecto leve. Esta técnica es particularmente ventajosa porque permite el examen exhaustivo de formas y características complejas en una única configuración, lo que reduce el número de configuraciones necesarias y, por lo tanto, el tiempo necesario para la tarea, al tiempo que aumenta la confiabilidad de los resultados.
Robótica y automatización en el control de calidad
Al cruzar las líneas de producción industrial, los brazos robóticos de las CMM se utilizan de forma coordinada para examinar los productos, y se ha comprobado que estos reducen en gran medida el tiempo de inspección durante la producción en masa. A través de la integración de la robótica, los robots que funcionan de manera eficiente pueden permitir la carga y descarga automatizada de piezas, lo que conduce a un aumento del rendimiento de casi el 40% y, al mismo tiempo, supera la precisión prevista. Además, las CMM y los sistemas de producción se pueden integrar para que funcionen como una retroalimentación "corregida" entre sí y se puedan solucionar y evitar errores en la producción.
Gestión de calidad basada en la nube
En la actualidad, las empresas manufactureras utilizan herramientas de software modernas llamadas Cloud, que les ayudan a unificar los registros de control de calidad de las distintas fábricas. La combinación de análisis integrados en tiempo real extraídos de estándares de control de calidad globales ayuda a reconocer patrones que podrían sugerir deficiencias en ese proceso empresarial específico. Según estudios recientes, las empresas que utilizan soluciones de computación en la nube lograron reducir la tasa de defectos en los mercados, que es un apéndice del veinticinco por ciento en promedio, debido a una mejor interacción y trazabilidad.
Ensayos no destructivos (NDT)
Los métodos de END, como las tomografías computarizadas con rayos X, permiten realizar exámenes estructurales internos de los componentes sin dañarlos gravemente, y este método se puede utilizar junto con las CMM aceleradas. Esto resulta especialmente crítico en la producción de un dispositivo médico, para el cual la estructura interna debe ser uniforme dentro de un rango específico. Para las inspecciones basadas en TC de componentes de diseño intrincado y de peso ligero, se pueden alcanzar microscopías de hasta 0.5.
Inteligencia artificial en la detección de defectos
Los modelos de inteligencia artificial (IA) manejan un volumen significativo de conjuntos de datos recopilados durante las inspecciones y reconocen tendencias que las personas pueden pasar por alto. Por lo tanto, el papel de la IA en el control de calidad está redefiniendo la precisión de los procesos de detección de defectos. Por ejemplo, en algunas industrias, los sistemas de IA que utilizan algoritmos de aprendizaje profundo pueden estimar cuándo una máquina necesitará mantenimiento, prediciendo el tiempo de inactividad con un margen del 30 por ciento.
La convergencia de estas tecnologías de vanguardia permite a los fabricantes cumplir con los exigentes requisitos de la industria y satisfacer las necesidades de los clientes. Gracias a la combinación de automatización, tecnología y análisis de datos, se puede lograr una gestión de calidad de alta precisión al mismo tiempo que se aumenta la productividad y se reducen los costos.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué habilidades se pueden adquirir como parte de este curso al analizar máquinas de medición de coordenadas?
R: Anteriormente conocidas como herramientas de medición y sondeo portátiles, las CMM han logrado grandes avances tecnológicos y son el lenguaje que define la industria manufacturera moderna. El dispositivo emplea una sonda para tocar la superficie de un objeto y almacena la geometría de la forma física como un modelo tridimensional. Este modelo puede utilizarse luego en control de calidad, ingeniería y diseño, y otras tareas necesarias.
P: ¿Quién se destaca como líder en la fabricación de máquinas de medición de coordenadas en Estados Unidos?
R: En Estados Unidos, algunos de los mayores fabricantes de equipos de ingeniería y CMM son Hexagon Manufacturing Intelligence, ZEISS Industrial Quality Solutions y Nikon Metrology. Además de producir equipos industriales, estas empresas también diseñan y fabrican equipos de metrología avanzados para una variedad de usos industriales.
P: ¿Cuáles son algunas de las distintas CMM disponibles en el mercado y en qué se diferencian de otros tipos de equipos?
R: En la categoría general de CMM, existen los tipos de puente, de pórtico, de brazo horizontal y portátiles. También hay máquinas de medición de coordenadas ópticas y tridimensionales más avanzadas. Cada categoría difiere en las especificaciones de los objetos que mide y la precisión de esas especificaciones.
P: ¿Cómo contribuye ZEISS a la industria CMM?
R: Como empresa líder en la industria de las CMM, ZEISS es conocida por fabricar una gran variedad de máquinas de medición de coordenadas junto con varios sistemas de medición óptica. Estos incluyen todo, desde CMM de tipo puente hasta CMM de brazo horizontal, junto con una gama de sistemas ópticos y multisensor necesarios para mediciones 3D de alta precisión en diferentes mercados.
P: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar un CMM para la medición?
R: No se puede negar que las máquinas CMM, como la máquina de medición por coordenadas, ofrecen una lista duradera de beneficios, como el alto valor de la precisión, las capacidades repetitivas para las mediciones y la capacidad de capturar formas más complejas en un sistema de coordenadas 3D. Las CMM permiten realizar mediciones completamente automatizadas, minimizar los errores de interferencia humana y ofrecer sistemas de evaluación de calidad mucho más informativos a través de informes. Estos son de gran utilidad sobre todo para medir objetos extremadamente grandes o componentes más complejos.
P: ¿Tienen las CMM la capacidad de medir objetos a gran escala?
R: Las máquinas CMM pueden tomar mediciones a gran escala, incluidas las CMM de tipo pórtico y de brazo horizontal. Estas máquinas CMM pueden medir objetos a gran escala, como maquinaria pesada, componentes de aeronaves y partes de carrocerías de automóviles. Este tipo de máquinas CMM pueden realizar mediciones de gran precisión y, al mismo tiempo, maximizar el volumen de medición.
P: ¿Puede explicar la diferencia entre una máquina de medición de coordenadas 3D y una CMM 3D, y por qué la opción de la izquierda es más versátil?
R: La opción de la izquierda es más versátil debido a su capacidad de reconocer puntos de datos dentro de las coordenadas x, y, z, capturando esencialmente la esencia del objeto; una máquina que utiliza una imagen en color para la medición no posee esta capacidad, ya que está restringida a capturar y procesar únicamente imágenes bidimensionales durante el proceso de medición. Aunque un sistema 2D es menos versátil que las CMM 2D, puede resultar beneficioso para reducir costos, y ciertas tareas requieren un sistema 3D para funcionar.
P: ¿En qué aspectos los sistemas de medición óptica complementan los instrumentos de inspección sin contacto?
R: Los sistemas de medición óptica complementan los instrumentos de inspección sin contacto a las CMM tradicionales. Utilizan cámaras y técnicas complejas de procesamiento de imágenes para adquirir la geometría de una superficie de forma rápida y eficiente. Esta tecnología es especialmente beneficiosa para adquirir la geometría de piezas pequeñas o blandas que de otro modo serían difíciles de tocar con las sondas de las CMM y, para determinadas aplicaciones, pueden adquirir la geometría más rápidamente que las CMI.
Fuentes de referencia
1. [(Mussatayev et al., 2020, págs. 537–547)] “Influencias térmicas como contribuyente a la incertidumbre de la máquina de medición por coordenadas (MMC)”
- En este artículo se presenta un método sofisticado para estimar la incertidumbre de las mediciones. También se analizan las características térmicas de las CMM junto con la medición de la temperatura ambiental y los errores de las CMM.
2 [(Cheng y otros, 2021))] “Nuevo enfoque y aparato para insertar automáticamente la punta de una sonda CMM en orificios cilíndricos con un diámetro menor a un milímetro y de alta
- Esta investigación describe una técnica que utiliza principios de estereovisión binocular para posicionar automáticamente las puntas de la sonda CMM en orificios con diámetros submilimétricos y relaciones de aspecto altas.
3. [((Pawełko y otros, 2021)] “Sistema de medición para la determinación de la distribución de la rigidez en la herramienta”
- El presente artículo propone un nuevo sistema de medición para la estimación de la variación espacial de la rigidez estática de una máquina herramienta, que permite determinar los coeficientes de rigidez estática en función de su posición, dirección y esfuerzo.
