INNOVACIONES: PRESENTE Y FUTURO

Dürr lanza al mercado una solución para el cálculo digital de las capas de pintura

Por primera vez, un “gemelo digital” simula el grosor de las capas de pintura directamente en la cabina.

Conseguir capas de grosor uniforme es un importante factor de calidad en el proceso de pintado industrial de vehículos. Hasta hoy, lanzar un nuevo modelo obligaba a realizar muchas pruebas hasta alcanzar el resultado deseado. Pero eso ya es cosa del pasado: Dürr ha logrado calcular los grosores de las capas de pintura de forma virtual y ha incorporado este módulo al software de programación para los robots de aplicación. El software de simulación recién desarrollado, permitirá a los fabricantes de automóviles reducir al mínimo las pruebas reales. El software DXQ3D.onsite está ya disponible con el nuevo módulo de simulación de procesos. Las primeras versiones beta site ya están en uso. Cada vez que comienza un nuevo proyecto en una planta de pintura, por ejemplo, cuando se lanza un nuevo modelo, hay numerosos procesos y parámetros que deben ajustarse con gran precisión, para que las capas de pintura tengan el espesor necesario en todas las partes de la carrocería. Para alcanzar los ajustes correctos, las carrocerías deben someterse a pruebas de pintura en un complejo proceso de parametrización. Ahora, con la nueva herramienta de simulación de Dürr, los fabricantes pueden modelar y optimizar

Dürr traz ao mercado solução para cálculo digital das camadas de tinta

Pela primeira vez, um cálculo virtual simula espessura de camadas diretamente na cabine de pintura.

Camadas com espessura uniforme são um importante fator de qualidade na pintura automotiva industrial. Até agora, ao lançar novos modelos, vários testes eram necessários até a obtenção de resultados de pintura perfeitos. Agora a Dürr conseguiu realizar o cálculo virtual da espessura de camadas e integrar esse módulo ao atual software de programação para robôs de aplicação. Com o software de simulação recém-desenvolvido, as montadoras conseguem minimizar o número de testes reais. O software DXQ3D. onsite está disponível a partir de agora com o novo módulo de simulação de processos. As primeiras versões de validação já se encontram em uso. Sempre que há um novo projeto em uma linha de pintura – por exemplo, o lançamento de um modelo –, vários processos e parâmetros precisam ser ajustados com muita precisão até que a tinta aplicada tenha a espessura de camada desejada em toda a carroceria. Até que tudo esteja devidamente ajustado, as carrocerias passam por testes de pintura em um complexo processo de parametrização. Com a nova ferramenta de simulação da Dürr, as montadoras agora podem modelar e otimizar virtualmente esse

© Dürr

El programa de simulación DXQ3D. onsite agrega los espesores de la capa y los muestra sobre la carrocería con un degradado de color. Las capas demasiado gruesas se muestran en color rojo y las capas demasiado delgadas en color azul. O programa de simulação DXQ3D. onsite acrescenta as espessuras das camadas e as exibe em um gradiente de cores na carroceria. Camadas muito espessas são mostradas em vermelho, enquanto camadas muito fi nas são exibidas em azul.

el proceso de forma virtual. “En la práctica, esto permite reducir enormemente el número de las pruebas de pintura, así como utilizar menos de la mitad de las carrocerías de prueba, con lo que aumenta la efi ciencia de la puesta en servicio y disminuir tanto los costos del material, como el número de carrocerías con defectos de pintado”, explica el Dr. Lars Friedrich, Presidente & CEO Application Technology de Dürr Systems AG.

El camino hacia una planta de pintura digital Simular el proceso de pintura es uno de los muchos pasos importantes que conducen hacia una planta de pintura totalmente digitalizada. El objetivo es desarrollar productos y procesos por ordenador, de principio a fi n más económicos, manteniendo un excelente nivel de calidad. Las simulaciones sirven antes de que los primeros prototipos de los vehículos lleguen a la fase de producción ya que, basándose en los cálculos correctos, se puede anticipar dónde puede surgir algún problema y solucionarlo antes de la fabricación. En cuanto al grosor de las capas de pintura, también incluye las partes de la carrocería especialmente complicadas, como las uniones de la cajuela.

Pre-visualización real en el ordenador El nuevo módulo DXQ3D.onsite se basa en un modelo de tres pasos. El primero consiste en calcular de forma virtual cuánta pintura debe aplicarse en cada punto. Para realizar sus simulaciones, el software solo utiliza patrones de aplicación virtuales basados en las condiciones reales. Los patrones de aplicación se pueden ajustar con progresión continua en altura y también pueden ajustarse a distintos anchos. El usuario puede “jugar” con estos dos parámetros para calcular y processo. “Com isso, é possível diminuir o número de testes de pintura a apenas alguns e o número de carrocerias de teste em mais de 50%. Isso torna o comissionamento mais efi ciente, reduz os custos de materiais e resulta em menos carrocerias mal revestidas”, explica o Dr. Lars Friedrich, President & CEO Application Technology da Dürr Systems AG.

A caminho da linha de pintura digital A simulação do processo de pintura faz parte dos diversos componentes básicos importantes no caminho até uma linha de pintura totalmente digital. O objetivo é tornar o processo de pintura mais econômico, com o desenvolvimento completo de produtos e processos assistidos por computador, mantendo uma excelente qualidade. As simulações são úteis antes mesmo dos primeiros protótipos de veículos chegarem à produção. Utilizando cálculos qualifi cados, elas investigam onde pode haver problemas. Em termos da espessura de camadas, isso também inclui partes da carroceria que são difíceis de pintar, como juntas no porta-malas.

Visualização da realidade com antecedência no computador O novo módulo DXQ3D.onsite é baseado em um conceito de três etapas. A primeira etapa consiste em um cálculo virtual da quantidade de tinta aplicada em qualquer ponto. O software executa as simulações usando exclusivamente padrões virtuais de pulverização idealizados com base em condições reais. Esses padrões podem ser dimensionados de forma contínua quanto à altura e com diferentes

© Dürr

En la visualización de la simulación se ven claramente las regiones críticas respecto a la distribución del espesor de la capa de pintura, lo que permite una optimización previa de forma específi ca del proceso de pintura.

A visualização da simulação mostra as regiões críticas na distribuição da espessura das camadas e, portanto, possibilita uma pré-otimização direcionada do processo de pintura.

visualizar el efecto general que tendrán los distintos porcentajes de salida y los distintos anchos del patrón de pulverización respecto a la distribución del espesor de la capa de pintura. Para emular la realidad en el ordenador de manera anticipada, el módulo de software crea un “gemelo digital” de todos los componentes importantes en forma de datos electrónicos. Durante la primera simulación, la herramienta convierte automáticamente los formatos de los archivos cargados a su propio formato de archivo 3D de la carrocería. Esto permite conservar todos los datos adicionales necesarios y, al mismo tiempo, eliminar aquellos que no sean relevantes para el proceso de pintura. Con ello disminuyen tanto el espacio de almacenamiento como el tiempo de cálculo, y el programa puede utilizarse incluso desde una computadora portátil situada directamente en la cabina de pintura durante la producción. Una vez que todos los datos relevantes se han fusionado por última vez, se genera un patrón de aplicación virtual a lo largo de las trayectorias de los robots programadas externamente. La herramienta añade los espesores de la capa y los muestra en un mapa de pintura 3D. Esto permite visualizar de forma transparente varias soluciones de optimización, de manera que el equipo responsable pueda evaluarlas y mejorarlas antes de la producción.

Parámetros previos optimizados para la primera prueba de pintura Las simulaciones de software no tienen en cuenta las características de pinturas específi cas. Por este motivo, el modelo de simulación de procesos incluye una prueba real en el laboratorio de Dürr. Este es el segundo paso después de la optimización virtual. Durante esta prueba se utilizan los materiales de pintura elegidos por el cliente. Los valores medidos se emplean en el tercer y último paso para convertir los parámetros virtuales aplicados en la simulación (como el porcentaje de salida y el espesor del patrón de aplicación) en parámetros para el pulverizador de la pintura. Durante esta conversión, los resultados reales se incorporan al larguras. O usuário pode “brincar” com esses dois parâmetros para estimar e visualizar qual será o efeito geral de diferentes larguras de padrões de pulverização e taxas percentuais de saída da tinta na distribuição da espessura das camadas. Para modelar a realidade com antecedência no computador, o módulo do software cria um gêmeo digital dos principais componentes individuais na forma de dados eletrônicos. Durante a primeira simulação, a ferramenta converte automaticamente os formatos dos arquivos carregados em seu próprio formato de arquivo 3D da carroceria. Isso deixa todos os dados adicionais necessários prontos enquanto elimina todos os dados sem importância para a operação de pintura. Como consequência, reduz o espaço da memória necessário, além do tempo de cálculo, permitindo que o programa também seja usado em um notebook diretamente na cabine de pintura durante a produção. Depois que todos os dados relevantes são mesclados pela última vez, é gerado um padrão de pulverização virtual ao longo das trajetórias dos robôs programadas fora do local. As espessuras das camadas são acrescentadas e, então, exibidas em um mapa de pintura 3D. Isso permite que diferentes soluções de otimização sejam visualizadas de maneira transparente, examinadas por uma equipe e aperfeiçoadas.

Parâmetros pré-otimizados para o primeiro teste de pintura As simulações do software não levam em consideração tintas específi cas. Por isso, o conceito de simulação de processos inclui um teste real no laboratório de testes da Dürr como uma segunda etapa, após a otimização virtual. Nesse teste, são utilizados os materiais de pintura selecionados pelo cliente. Os valores medidos são usados na terceira e última etapa para transformar os parâmetros virtuais usados na simulação, como a largura do padrão de pulverização e a taxa percentual de saída da tinta, em parâmetros para o atomizador de tinta. Os resultados reais são integrados ao programa de simulação durante essa transformação. Assim que

Los resultados reales obtenidos en el laboratorio de pruebas de Dürr se incorporan al programa de simulación.

© Dürr

Os resultados reais do laboratório de testes da Dürr são integrados ao programa de simulação.

programa de simulación. Tan pronto como fi naliza la importación del mapa, el software sugiere automáticamente los parámetros para el pulverizador. Solo después de obtener estos parámetros previamente optimizados se realiza la primer prueba de pintura real en una carrocería.

Simulaciones en apenas unos minutos Como el módulo de software realiza los cálculos con rapidez, bastan unos minutos para simular el espesor de las capas de pintura de toda la carrocería y valorar su calidad (sin necesidad de una computadora central, sino desde un PC convencional). “Esto hace que resulte muy fácil evaluar la calidad del espesor de las capas de pintura, interpretar mejor los resultados y optimizar las zonas críticas con espesores diferentes”, señala Frank Herre, jefe del Departamento de Desarrollo de Procesos de Aplicación de Dürr Systems AG, sintetizando las ventajas del sistema. El programa de simulación está disponible como módulo adicional para el software estándar DXQ3D.onsite incluido en todos los robots de pintura de Dürr. DXQ3D.onsite es una herramienta digital universal que puede utilizarse para programar trayectorias de movimiento a través de simulaciones realistas de todos los robots de una planta o para parametrizar procesos de aplicación.

o mapa é importado, o software sugere automaticamente os parâmetros do atomizador. O primeiro teste de pintura real de uma carroceria é então realizado com esse conjunto de parâmetros préotimizados.

Simulação em apenas alguns minutos Os tempos de cálculo abreviados do módulo do software possibilitam simular a espessura de camadas de tinta de carrocerias completas e estimar a qualidade em poucos minutos – usando um computador comum, não um mainframe. “Isso facilita a avaliação da qualidade da espessura das camadas de tinta, a melhor interpretação dos resultados do revestimento e a otimização de regiões cruciais com espessura de camada irregular”, disse Frank Herre, chefe de Desenvolvimento de Processos de Aplicação da Dürr Systems AG, resumindo os benefícios. A simulação de processos está disponível como um módulo adicional no software DXQ3D.onsite standard que acompanha todos os robôs de pintura da Dürr. O DXQ3D.onsite é a ferramenta digital universal que pode ser usada para programar trajetórias de movimento usando simulações realistas de todos os robôs de uma estação ou para parametrizar processos de aplicação.

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