ES3047868T3 - Five stages of constructability - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir un producto, que comprende los pasos de: a) crear un modelo virtual interactivo del producto; b) realizar y validar procesos de ensamblaje con el modelo virtual; c) producir partes del producto utilizando herramientas de prototipado rápido y/o producción en serie de prototipos; d) realizar y validar procesos de ensamblaje con las partes producidas; y e) modificar iterativamente el modelo virtual y/o las herramientas de producción en serie y ejecutar los pasos a) a d) hasta que los procesos de ensamblaje con las partes producidas cumplan con los requisitos de calidad definidos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Cinco niveles de constructibilidad

[0003] La invención hace referencia a un método de fabricación de un producto según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un producto según el preámbulo de la reivindicación 10.

[0004] En los procesos conocidos de creación de productos, suele haber diferencia entre los resultados de fabricación en condiciones de laboratorio, por ejemplo, en fases de desarrollo iniciales y los resultados de fabricación en condiciones de producción en serie. Por lo tanto, se produce una discrepancia entre la constructibilidad de laboratorio y la constructibilidad en serie de nuevos productos.

[0005] Convencionalmente, el problema se resuelve con perfeccionamientos posteriores, lo que conlleva un coste correspondientemente alto.

[0006] La invención no tiene por objeto subsanar las consecuencias que ocasiona la discrepancia entre la constructibilidad de laboratorio y la constructibilidad en serie, sino justamente eliminar esta discrepancia en la creación de productos. Vijaimukund Raghavan et. all., “ Interactive Evaluation of Assembly Sequences Using Augmented Reality” IEEE ISN: 1042-296X divulga un método de fabricación de prototipos mediante prototipado mixto. Se colocan prototipos virtuales con prototipos reales unos sobre otros, para verificar la calidad del prototipo real.

[0007] El documento EP 1403 790 A2 divulga un método de construcción de un soporte técnico con un nuevo componente de vehículo desarrollado y un componente en serie, donde se genera un modelo virtual del nuevo componente de vehículo desarrollado y este se superpone con los componentes en serie reales y, a continuación, se verifican las diferencias.

[0008] El objetivo se consigue mediante los objetos de las reivindicaciones independientes 1 y 10. Otras realizaciones preferidas de la invención se desprenderán de las demás características mencionadas en las reivindicaciones dependientes.

[0009] Un primer aspecto de la invención hace referencia a un método de fabricación de un producto, que comprende los siguientes pasos:

[0010] a) Creación de un modelo virtual interactivo de un producto como un holograma de producto interactivo;

[0011] b) realización y validación de procesos de montaje manuales con el modelo virtual;

[0012] c) fabricación de piezas del producto, utilizando un prototipado rápido y/o herramientas de producción en serie para prototipado;

[0013] d) realización y validación de procesos de montaje con las piezas fabricadas y

[0014] e) modificación iterativa del modelo virtual y/o de las herramientas de producción en serie y ejecución de los pasos a) a d), hasta que los procesos de montaje con las piezas fabricadas cumplan los requisitos de calidad definidos. Esto ofrece la ventaja de que se suprime una fabricación por prototipado en condiciones de producción en serie tras el término del desarrollo y se evitan discrepancias entre la constructibilidad de laboratorio y la constructibilidad en serie ya durante el desarrollo del producto y la herramienta. El producto y las herramientas utilizadas se pueden adaptar entre sí, a este respecto, simultánea e iterativamente. El método se puede desarrollar sin esfuerzo adicional ni costes y, al contrario que en métodos convencionales, se evita un perfeccionamiento posterior de más del 60 %.

[0015] La producción de modelos virtuales interactivos, por ejemplo, en entornos de realidad virtual, en sí misma hoy en día se conoce bien, de manera que el experto en la técnica responsable puede elegir de forma autónoma sistemas técnicos necesarios para los pasos a) y b).

[0016] En una configuración según la invención del método de la invención, está previsto que en el paso a) se genere un holograma de producto interactivo.

[0017] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso a) se genere el modelo virtual interactivo del producto simulando condiciones gravitacionales reales.

[0018] Con la representación en condiciones gravitacionales, se puede representar la realidad hasta con un 98 % de seguridad.

[0019] El otra configuración según la invención del método de la invención, está previsto que en el paso b) se ejecuten procesos de montaje manuales en el modelo virtual interactivo del producto.

[0020] Con otras palabras, un trabajador puede completar sus primeros ensayos de enroscado y montaje en el modelo. En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso c) se utilice un método de impresión en 3D.

[0021] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso c) se utilice un método de improvisación por láser.

[0022] El uso de prototipado rápido se presta, en particular, a la fabricación de piezas con una relevancia mínima de calidad, debido a grandes tolerancias.

[0023] Sin embargo, algunas piezas tampoco se pueden fabricar con prototipado rápido. Estas se fabrican utilizando técnicas como el uso de herramientas de producción en serie para prototipado, que en este caso se adaptan a posibles problemas.

[0024] Por ello, en otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso c) se utilice una herramienta de producción en serie para prototipado, que presente una complejidad reducida en comparación con una herramienta de producción en serie.

[0025] Por ejemplo, en caso de una herramienta de conformado, solo se pueden proveer moldes para una macroestructura de la pieza por producir del producto, para así probar en primer lugar la constructibilidad de la pieza con respecto a sus dimensiones de montaje. Los moldes para una microestructura de la pieza se pueden añadir a la herramienta, cuando, por ejemplo, se realiza una mejora iterativa en el paso e).

[0026] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que el producto sea un vehículo.

[0027] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso c) se fabrique una pieza de carrocería del vehículo con una herramienta de producción en serie para prototipado.

[0028] La pieza de carrocería puede ser, por ejemplo, una cubierta exterior o una pieza estructural.

[0029] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso c) se fabrique una pieza de interior de un vehículo, utilizando un prototipado rápido.

[0030] En otra configuración preferida del método de la invención, está previsto que en el paso d) se monte un vehículo, al menos parcialmente.

[0031] Otro aspecto de la invención se refiere a un producto fabricado mediante un método según la invención, de acuerdo con la descripción anterior.

[0032] En una configuración preferida del producto de la invención, está previsto que este se trate de un vehículo.

[0033] Las distintas formas de realización de la invención mencionadas en esta solicitud pueden combinarse entre sí ventajosamente, siempre que no se mencione de otro modo en el caso individual.

[0034] A continuación, la invención se explica en una realización ilustrativa mediante la figura adjunta.

[0035] La figura 1 muestra un diagrama de bloques del transcurso del método según la invención de fabricación de un producto.

[0036] En un primer paso a), se crea en primer lugar un modelo virtual interactivo del producto. En este caso, se trata de un holograma de producto interactivo en esta realización ilustrativa, que se crea simulando condiciones gravitacionales reales, para lo que se hace uso de sistemas técnicos correspondientes del campo de la realidad virtual.

[0037] En un segundo paso b), se lleva a cabo la realización y validación de procesos de montaje con el modelo virtual. En esta realización ilustrativa, se realizan procesos de montaje manuales en el modelo virtual interactivo del producto. En el tercer paso c), se lleva a cabo la fabricación de piezas del producto, utilizando un prototipado rápido y/o herramientas de producción en serie para prototipado. En esta realización ilustrativa, se fabrican tanto piezas de menor relevancia en cuanto a calidad con un método de impresión en 3D y un método de improvisación por láser, como piezas de alta relevancia en cuanto a calidad con una herramienta de producción en serie para prototipado.

[0038] La complejidad de la herramienta de producción en serie para prototipado se reduce en comparación con una herramienta de producción en serie real. A modo de ejemplo, un producto cuyas piezas se fabrican es un vehículo. A este respecto, las piezas de carrocería del vehículo se fabrican con la herramienta de producción en serie para prototipado y las piezas de interior del vehículo se fabrican utilizando el prototipado rápido.

[0039] En un cuarto paso b), se lleva a cabo la realización y validación de procesos de montaje con las piezas fabricadas. En este caso, se construye el llamado coche B, que corresponde a un vehículo montado al menos parcialmente y se verifica el cumplimiento de sus requisitos de calidad. Los requisitos de calidad comprenden, por ejemplo, dimensiones intersticiales y otros requisitos conocidos y, por tanto, no se cumplen totalmente cuando no se cumplen las dimensiones predeterminadas del coche B.

[0040] En un quinto paso e), se lleva a cabo entonces una modificación iterativa del modelo virtual y de las herramientas de producción en serie, para eliminar las causas de las diferencias dimensionales. A este respecto, las causas pueden ser tanto la configuración del producto, como la de dicha herramienta. Es por ello que el producto y la herramienta se desarrollan al mismo tiempo.

[0041] En base a lo anterior, se ejecutan de nuevo los pasos a) a d), hasta que los procesos de montaje con las piezas fabricadas se correspondan con los requisitos de calidad definidos.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

i.Método de fabricación de un producto, que comprende los siguientes pasos:

a) Creación de un modelo virtual interactivo del producto en forma de holograma de producto interactivo, utilizando sistemas técnicos en el campo de la realidad virtual con la simulación de condiciones gravitacionales reales;

b) realización y validación de procesos de montaje manuales con el modelo virtual, realizando los procesos de montaje manuales en el modelo virtual interactivo del producto y completando un trabajador sus primeros ensayos de enroscado y montaje en el modelo;

c) fabricación de piezas del producto, utilizando un prototipado rápido y/o herramientas de producción en serie para prototipado;

d) realización y validación de procesos de montaje con las piezas fabricadas

y

e) modificación iterativa del modelo virtual y/o de las herramientas de producción en serie y ejecución de los pasos a) a d), hasta que los procesos de montaje con las piezas fabricadas cumplan los requisitos de calidad definidos.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que en el paso a) se genera el modelo virtual interactivo de producto simulando condiciones gravitacionales reales.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en el paso c) se utiliza un método de impresión en 3D.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en el paso c) se utiliza un método de improvisación por láser.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en el paso c) se utiliza una herramienta de producción en serie para prototipado, que presenta una complejidad reducida en comparación con una herramienta de producción en serie.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el producto es un vehículo.

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado por que en el paso c) se fabrica una pieza de carrocería del vehículo con una herramienta de producción en serie para prototipado.

8. Método según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que en el paso c) se fabrica una pieza de interior de un vehículo, utilizando un prototipado rápido.

9. Método según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que en el paso d) se monta un vehículo, al menos parcialmente.

10. Producto fabricado de acuerdo con un método según una de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Producto según la reivindicación 10, caracterizado por que se trata de un vehículo.