◎ ความท้าทาย：

บริษัท River City Metal Fabrication ต้องการโซลูชันเพื่อวัดขนาดท่อลม, รางลำเลียง และหน้าแปลนที่มีการดัดแปลงอย่างมากในโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากวิธีการวัดด้วยมือมักนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการผลิตและการแก้ไขงานที่เสียค่าใช้จ่ายสูง

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Leo, Artec Studio, Geomagic, SOLIDWORKS

◎ ผลลัพธ์：

แบบจำลอง 3 มิติที่แม่นยำของโครงสร้างที่มีอยู่จริง ซึ่งบันทึกได้อย่างรวดเร็วในสถานที่และผสานรวมเข้ากับขั้นตอนการทำงานของ CAD ได้อย่างราบรื่น ด้วยข้อมูลการสแกนที่แม่นยำซึ่งเป็นแนวทางในการผลิต ทีมงานได้ผลิตท่อระบายอากาศมากกว่า 400 ชิ้นโดยไม่มีข้อผิดพลาดในการวัดเลย

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

ด้วยการออกแบบที่ไร้สายอย่างสมบูรณ์, การประมวลผลภายในตัว และแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยาวนาน Artec Leo จึงช่วยให้สามารถสแกนโครงสร้างอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีเป้าหมายหรือการตั้งค่าภายนอก

ในอุตสาหกรรมหนัก ความแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง และการบรรลุความแม่นยำนั้นอาจไม่ใช่เรื่องง่าย ในโรงงานต่าง ๆ เช่น โรงงานเหล็กและโรงกลั่นน้ำมัน, ระบบท่อส่งอากาศ, รางลำเลียง, ถังพัก และถังป้อนวัสดุ มักมีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาไปตามกาลเวลาจากการปรับปรุงแก้ไข, การซ่อมแซม และการแก้ไขเฉพาะหน้า ผลที่ได้คือโครงสร้างพื้นฐานที่แทบจะไม่ตรงกับแบบแปลนเดิมเลย สำหรับผู้ผลิตที่ต้องการเปลี่ยนหรือดัดแปลงชิ้นส่วนเหล่านี้ ความไม่ตรงกันดังกล่าวอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดที่เสียค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานานในการแก้ไข

รับหน้าที่เป็นผู้นำเพื่อยกระดับมาตรฐานให้สูงขึ้นต่อไป

นี่คือความท้าทายประเภทหนึ่งที่บริษัท River City Metal Fabrication ซึ่งเป็นบริษัทผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ดำเนินกิจการโดยครอบครัวในเมืองแบตันรูจ รัฐลุยเซียนา ต้องเผชิญ ประสบการณ์รวมกันกว่าศตวรรษของพนักงานได้ช่วยสร้างชื่อเสียงที่โดดเด่นให้กับบริษัท เนื่องจากธุรกิจนี้เป็นที่รู้จักในด้านการส่งมอบงานผลิตชิ้นส่วนโลหะคุณภาพสูงให้กับลูกค้าเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม การวัดขนาดหน้างานที่แม่นยำซึ่งสะท้อนถึงสภาพความเป็นจริงจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

Candace Forbes รองประธานบริษัท ได้พบกับปัญหาดังกล่าวด้วยตนเองอย่างรวดเร็วเมื่อเธอเริ่มมีบทบาทเป็นผู้นำที่กระตือรือร้นมากขึ้น โครงการหลายโครงการที่ฟอร์บส์และทีมของเธอรับผิดชอบเกี่ยวข้องกับการสร้างท่อลมหรือชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะทดแทนภายในโรงงานอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน รวมถึงโรงงานเหล็กใกล้เคียงที่ดำเนินการโดย Nucor

Forbes อธิบายว่า “ท่อและรางส่งอากาศถูกตัดในสถานที่ก่อสร้างหลายครั้งมาก โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นการตัดที่ไม่ได้มาตรฐาน และคุณไม่สามารถวัดขนาดได้อย่างแม่นยำ”

ก่อนที่จะนำเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติมาใช้ ทีมงานพึ่งพาการวัดแบบดั้งเดิมทั้งหมด สำหรับโครงการที่ไม่ซับซ้อน วิธีการนี้ใช้ได้ผล แต่สำหรับระบบที่ซับซ้อนซึ่งมีสนิม, การดัดแปลงที่ไม่สม่ำเสมอ และคุณสมบัติที่ซ่อนอยู่ วิธีการนี้ไม่เพียงพอ วิธีการวัดแบบดั้งเดิม เช่น การประมาณด้วยสายตา, การจดบันทึกด้วยมือ หรือการใช้สายวัด ไม่น่าเชื่อถือเพียงพอ ทำให้ชิ้นส่วนที่ผลิตในโรงงานต้องได้รับการแก้ไขใหม่เมื่อติดตั้งในสถานที่จริง

การตระหนักรู้ในเรื่องนี้ทำให้เธอเริ่มสำรวจเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ

อุปกรณ์ที่เหมาะสมจะรับมือกับความท้าทายได้

Forbes ใช้เวลาเกือบ 1 ปีในการค้นคว้าเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ ด้วยพื้นฐานด้านการผลิตมากกว่าด้านวิศวกรรมดิจิทัล เธอจึงมองกระบวนการนี้จากมุมมองเชิงปฏิบัติ: เธอต้องการเครื่องสแกนที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ยากลำบาก ต่างจากห้องปฏิบัติการที่สะอาด โรงงานเหล็กนั้นเต็มไปด้วยฝุ่น, ความร้อน และอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ซึ่งมักอยู่ในพื้นที่แคบหรือสูง

ระหว่างการวิจัย Forbes ได้มีโอกาสประเมินเครื่องสแกนแบบพกพาหลายรุ่น รวมถึงระบบที่ต้องใช้เป้าหมาย, แล็ปท็อป และขั้นตอนการตั้งค่าทั้งหมดก่อนที่จะเริ่มการสแกนได้ พนักงานขายคนหนึ่งถึงกับมาเยี่ยมชมไซต์งานของ Nucor เพื่อสาธิตการใช้งาน แต่การสาธิตนั้นก็ชี้ให้เห็นปัญหาสำคัญอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสิ่งที่ฟอร์บส์ต้องการหลีกเลี่ยงตั้งแต่แรก

ใช้เวลาประมาณ 45 นาทีในการติดตั้งทุกอย่าง ซึ่งในโรงงานอุตสาหกรรมที่วุ่นวายนั้นไม่เหมาะสมอย่างยิ่ง สิ่งที่ทีมงานต้องการคือเครื่องสแกนที่รวดเร็ว, พกพาสะดวก และใช้งานง่ายในภาคสนาม นี่คือจุดที่ Artec Leo เครื่องสแกน 3 มิติไร้สายเต็มรูปแบบพร้อมการประมวลผลในตัวและหน้าจอสัมผัสในตัว เข้ามามีบทบาท

เทคโนโลยี 3 มิติในภาคสนาม: Candace Forbes ใช้งานเครื่องสแกน 3 มิติ Artec Leo ในสถานที่จริง ภาพจาก Candace Forbes

การออกแบบที่ไม่ใช้สายของเครื่องสแกนช่วยแก้ปัญหาส่วนใหญ่ที่ Forbes ระบุ: ไม่ต้องใช้เครื่องหมายหรือเป้าหมายภายนอก ทำให้ไม่จำเป็นต้องวางสติกเกอร์อ้างอิงในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก มันสามารถจัดเก็บข้อมูลภายในได้ มันใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้งานได้ทุกที่ในโรงงานโดยไม่มีอุปกรณ์หรือสายเคเบิลเพิ่มเติมมาขวางทาง

ในที่สุด Forbes ก็ได้เครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่น Leo มาจาก Digitize Designs ซึ่งเป็นตัวแทนจำหน่าย Artec 3D ในสหรัฐอเมริกา การทำงานร่วมกับ Bo Helmrich ช่วยให้ทีมตัดสินใจได้อย่างถูกต้องและเริ่มต้นใช้งานเทคโนโลยีใหม่ได้ และการเลือกครั้งนี้ก็เปลี่ยนแปลงชีวิตเธอไปอย่างแท้จริง

“ผมซื้อเครื่องสแกน 3 มิติ Artec มาโดยเฉพาะเพื่อสนับสนุนโครงการต่าง ๆ ให้กับ Nucor Steel ซึ่งเป็นผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุดในประเทศ” Forbes กล่าว “เครื่องสแกนนี้ช่วยให้ผมตรวจจับรอยรั่ว, การสึกหรอของวัสดุ, บันทึกรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน, ตรวจสอบขนาด และปรับปรุงขั้นตอนการผลิตให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่า Nucor จะได้รับบริการที่แม่นยำ, เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพ”

ออกไปปฏิบัติงานภาคสนาม

ที่ River City Metal Fabrication การสแกนจะดำเนินการโดยตรงที่หน้างาน โดยปกติแล้ว Forbes จะเดินทางไปยังโรงงานพร้อมกับ Artec Leo เพื่อบันทึกภาพอุปกรณ์ที่ต้องเปลี่ยนหรือดัดแปลง โครงการส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแปลงชิ้นส่วนที่ซับซ้อนให้เป็นดิจิทัล เช่น ท่อลม, รางลำเลียง, ถังพักวัสดุ, ถังป้อนวัสดุ และหน้าแปลน โครงสร้างทั้งหมดเหล่านี้ค่อนข้างยากที่จะวัดได้อย่างแม่นยำโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิม

ด้วย Leo บริษัท Forbes เพียงแค่เปิดเครื่องสแกนและเริ่มบันทึกรูปทรงเรขาคณิตของวัตถุ ราวกับกำลังถ่ายวิดีโอ ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งคือความเร็ว: ด้วยการแสดงผลแบบเรียลไทม์บนหน้าจอสัมผัส Leo จะแสดงคุณภาพการสแกนและช่วยให้ผู้ใช้รักษาระยะห่างที่ถูกต้อง

สำหรับชิ้นส่วนที่มีความสมมาตร เธอไม่จำเป็นต้องเสียเวลาสแกนวัตถุทั้งหมดด้วยซ้ำ หลังจากแปลงข้อมูลครึ่งหนึ่งแล้ว เธอก็จะส่งข้อมูลนั้นให้กับผู้เชี่ยวชาญด้าน CAD ของทีม ซึ่งสามารถคลี่ข้อมูลออกและสร้างแบบจำลองฉบับเต็มได้ในภายหลัง วิธีนี้ช่วยลดเวลาในการสแกนในภาคสนาม ในขณะเดียวกันก็ยังคงให้ข้อมูลที่มีความแม่นยำสูงซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิต

ภาพถ่ายได้รับความอนุเคราะห์จาก Candace Forbes

เครื่องสแกน Leo ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางที่โรงงานเหล็ก Nucor ซึ่ง Forbes สแกนทุกอย่างตั้งแต่หน้าแปลนแต่ละชิ้นไปจนถึงท่ออุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในโครงการหนึ่ง เธอสแกนระบบรางลำเลียงขนาดใหญ่ที่ทอดยาวเกือบ 400 ฟุต (122 เมตร) ผ่านหลายชั้นของโรงงาน “ฉันสแกนทีละชั้น – หกชั้น” Forbes กล่าว “จากนั้นเราก็รวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน” แม้ว่าสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมจะซับซ้อนเช่นนี้ แต่ประสิทธิภาพของเครื่องสแกนก็ยังคงเสถียรและเชื่อถือได้อย่างน่าทึ่ง

ตั้งแต่กระบวนการผลิตจนถึงการประกอบ

เมื่อรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปของกระบวนการทำงานก็เริ่มต้นขึ้น Forbes จะทำการประมวลผลเบื้องต้นใน Artec Studio โดยการทำความสะอาดข้อมูลสแกน, จัดเรียงข้อมูล และสร้างแบบจำลองตาข่าย สำหรับโครงการขนาดใหญ่ เช่น ระบบรางลำเลียงหลายระดับ จะมีการรวมส่วนสแกนหลายส่วนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์ โชคดีที่ Artec Studio สามารถจัดการกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดาย

เมื่อการประมวลผลใน Artec Studio เสร็จสมบูรณ์ ไฟล์จะถูกส่งออกและแชร์กับวิศวกร CAD ของ River City หากชุดข้อมูลมีขนาดใหญ่ ทีมอาจใช้ ShareFile เพื่อถ่ายโอนข้อมูลจากภาคสนามไปยังสำนักงาน จากนั้นขั้นตอนการทำงานสามารถดำเนินต่อไปใน Geomagic หรือ SolidWorks ได้ ขึ้นอยู่กับโครงการนั้น ๆ

โดยปกติแล้ว Geomagic จะใช้สำหรับงานวิศวกรรมย้อนกลับ คือการแปลงข้อมูลจากการสแกนให้เป็นพื้นผิวที่ใช้งานได้และรูปทรงเรขาคณิตอ้างอิง จากนั้นจึงนำแบบจำลองดิจิทัลที่เสร็จสมบูรณ์แล้วไปใช้ใน SolidWorks เพื่อสร้างแบบจำลองที่พร้อมสำหรับการผลิต เมื่อเครื่องมือทั้งหมดทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่น ทีมงานฝ่ายผลิตของ River City ก็สามารถผลิตชิ้นส่วนได้อย่างมั่นใจว่าชิ้นส่วนเหล่านั้นจะเข้ากันได้อย่างถูกต้องเมื่อติดตั้งเสร็จ

ผลลัพธ์ที่ได้? ความแม่นยำสูงขึ้น, การส่งมอบงานเร็วขึ้น

สำหรับ River City Metal Fabrication การนำเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติมาใช้ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการดำเนินงานโครงการไปอย่างสิ้นเชิง แทนที่จะอาศัยการวัดโดยประมาณและต้องไปตรวจสอบหน้างานซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทีมงานสามารถทำงานจากแบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำของอุปกรณ์ที่มีอยู่ได้แล้ว กระบวนการทำงานที่พวกเขาใช้รับประกันเวลาในการทำงานที่รวดเร็วขึ้นและการทำงานร่วมกันที่ดีขึ้นมาก ทำให้ปัญหาเรื่องความแม่นยำในการผลิต, การแก้ไข และการติดตั้งลดลงเหลือน้อยที่สุด

สำหรับ Forbes แล้ว ประโยชน์ที่ได้รับนั้นนอกเหนือไปจากประสิทธิภาพ เธอพบว่ากระบวนการทำงานทั้งหมดนั้นน่าพึงพอใจอย่างยิ่ง การทำงานในโรงงานผลิตทำให้ Forbes ได้สังเกตเห็นวงจรชีวิตของโครงการทั้งหมด ตั้งแต่การสแกนอุปกรณ์เดิมและการออกแบบชิ้นส่วนทดแทน ไปจนถึงการผลิตชิ้นส่วน และสุดท้ายคือการได้เห็นการติดตั้งที่เสร็จสมบูรณ์

ลูกค้าก็สังเกตเห็นความแตกต่างเช่นกัน ด้วยความน่าเชื่อถือและความแม่นยำเช่นนี้ งานของ River City จึงสร้างความประทับใจอย่างยั่งยืนให้กับลูกค้าในภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการมาตรฐานสูงสุด “ทีมงานของ Nucor เป็นพันธมิตรที่ยอดเยี่ยมมาก” Forbes กล่าว “พวกเขาเชื่อมั่นในตัวฉันว่าจะส่งมอบงานที่มีคุณภาพ และความเชื่อมั่นนั้นผลักดันให้ฉันยกระดับมาตรฐานอยู่เสมอ การเป็นผู้หญิงในอุตสาหกรรมนี้อาจเป็นเรื่องท้าทาย แต่การทำงานกับทีมที่มองเห็นความสามารถ ไม่ใช่การคาดเดา ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมาก”

ผู้หญิงผู้เป็นผู้นำในบทต่อไป

ภายใต้การนำของ Forbes บริษัท River City Metal Fabrication ได้พิสูจน์ให้เห็นว่า แม้ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ยากลำบากที่สุด การตัดสินใจที่ถูกต้องและมุมมองใหม่ ๆ ก็สามารถขับเคลื่อนอุตสาหกรรมทั้งหมดไปข้างหน้าได้ ในภาคส่วนที่ผู้นำหญิงยังหายาก Forbes จึงเป็นบุคคลที่น่าชื่นชมอย่างยิ่ง ไม่ว่าจะเป็นการช่วยผลักดันการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีภายในธุรกิจครอบครัว หรือการแสดงให้เห็นว่าความมุ่งมั่นควบคู่กับเทคโนโลยีที่เหมาะสม สามารถกำหนดนิยามใหม่ของสิ่งที่เป็นไปได้ในการผลิตโลหะสมัยใหม่ได้อย่างไร