Valmistavassa teollisuudessa on viime vuosina tapahtunut paljon kehitystä ja ailahtelevien ja epävarmojen aikojen lisäksi on tapahtunut paljon myös positiivista liikettä. Alan kehittymisessä ja eteenpäin menossa monille tuttuja termejä ovat teollisuus 4.0, IoT, tekoäly ja robotisaatio.  Näiden teollisuutta muokkaavien sanojen ohella myös käänteismallinnus on termi ja menetelmä, jonka mielenkiinto ja käyttö on lisääntynyt valmistavassa teollisuudessa. Viime vuosina käänteismallinnukseen tarvittavat laitteistot ja ohjelmisto menetelmät ovat kehittyneet ja monipuolistuneet ja tulleet näin lähemmäksi loppukäyttäjää.

Käänteismallinnus on menetelmä, jossa olemassa oleva kappale, osa siitä tai vain haluttu muoto saadaan mallinnettua haluttuun tiedostomuotoon ja mallinnettu kappale tai vain sen osamuoto voidaan jatkojalostaa haluttuun pisteeseen, kuten valmiiksi kappaleeksi.

Menetelmän hyödyt korostuvat, kun kyseessä on yksittäiskappale tai muoto, josta ei ole olemassa malli- tai mittapiirustuksia. Menetelmä on hyvin käytännöllinen esimerkiksi yksittäiskappaleiden korjauskoneistuksessa, mutta se on oivallinen lisä myös projekteihin, joissa tarvitsee saada mallinnettua muoto, johon valmistettava kappale on tarkoitus liittää.

Uusia mahdollisuuksia tiedonkeruuseen

Käänteismallinnuksessa suurimpana haasteena on riittävän tiedon kerääminen mallinnettavasta kappaleesta säädyllisessä ajassa ja hallittavilla kustannuksilla. Tähän teknologian nopea kehittyminen on tuonut paljon uusia mahdollisuuksia ja erilaiset mittalaitteet ja skannerit, joita voidaan hyödyntää muodon luomiseen tarvittavan pistepilven keräämisen kautta, ovat parantuneet, tulleet kompaktimman kokoiseksi ja hankintakustannuksiltaan mahdolliseksi myös pienemmän kokoluokan toimijoille, tai vain vähemmän mallinnusta tekeville.

Riittävän tarkkoja ja vaihtelevissa käyttöympäristöissä toimivia laserskannereita on saatavilla markkinoilla monipuolisesti ja ne mahdollistavat eri kokoisten ja näköisten muotojen ja kappaleiden skannauksen aina lentokoneen siivestä nuppineulan kokoluokassa olevaan nippeliin.

Skanneri- ja mallinnusohjelmistot kehittyvät

Skannereiden ja mallinukseen tarvittavien ohjelmistojen välillä on myös tapahtunut viime vuosina paljon. Esimerkiksi CAD/CAM ohjelmisto Mastercamiin pohjautuva Verisurf- mittausohjelmisto, ei ole pelkästään monipuolisesti eri mittalaitteita tukeva ohjelmisto tarkastusmittauksen alustaksi, vaan siinä on ominaisuuksia muokata ja hyödyntää mittalaitteilla luotua pistepilveä ja muokata se esimerkiksi työstöratoja vaille valmiiksi työtiedostoksi CAM-ohjelmistolla tapahtuvaa työstöratojen suunnittelua varten.

Skanneri-, Verisurf- ja Mastercam -yhdistelmällä saadaan luotua fyysisestä mallista haluttu muoto ja malli ja jatkojalostaa se nopeasti ja tehokkaasti työstökeskukselle valmiiksi työohjelmaksi.

Mittalaitteiden ja skannereiden osalta niiden mittausnopeudet ja tarkkuus sekä myös koko ovat kehittyneet positiiviseen suuntaan viime vuosina. Viime vuoden aikana Verisurf mittausohjelmisto julkaisi tuen Saksalaisen Shining 3D yhtiön valmistamalle EinScan HX- sinivalo 3D-skannerille. Tämän tuen myötä erittäin nopea ja helppokäyttöinen mutta samalla tarkka EinScan HX-käsiskanneri saa laajemman hyödyn tuotannossa, kun sen keräämään pistepilvi aineistoa voidaan hyödyntää CAD/CAM pojaisessa ympäristössä ja luoda nopeasti malli skannatusta kappaleesta. Tämän ohjelmistotuen myötä Mastercam ja ja Verisurf ohjelmistoja maahantuovan Zenex Computing Oy:n kautta on mahdollista saada myös EinScan HX- skanneria.

Myös yksittäiskappaleille ja piensarjoille

Yhdistämällä oikeat ja omaan käyttöön soveltuvat mittalaitteet sekä näille soveltuvat ohjelmistot on myös yksittäisiä kappaleita tai pieniä sarjoja valmistavan toimijan mahdollista saada käänteismallinnus kannattavaksi osaksi heidän tuotantoketjua. Käänteismallinnuksesta, Skannreista ja Mastercam sekä Verisurf ohjelmistoista sekä muista mallinnusta tukevista ohjelmistoista saa lisätietoa Zenex Computing Oy:tä sekä Mastercam jälleenmyyjiltä.

Matti Seppälä

Kirjoittaja on Zenex Computing Oy:n toimitusjohtaja