Realidad aumentada y fabricación de acero estructural

Jul 31, 2023

Utilizando gafas de realidad aumentada, un fabricante observa una réplica digital de cómo debería verse la pieza de trabajo en la que está a punto de trabajar cuando esté terminada. El software de Eterio Realities coloca un modelo 3D sobre la versión digital del miembro de acero estructural, dando al usuario de las gafas una idea de qué partes deben ir y en qué parte de la pieza de trabajo. Imágenes: Eterio Realidades

Los días de mirar fijamente un plano y luego mirar repetidamente una viga de acero, tratando de entender claramente cómo se supone que deben ubicarse todas las piezas detalladas en la impresión en la pieza de trabajo de acero estructural, podrían estar llegando a su fin. . La realidad aumentada está aquí para ayudar.

Es cierto que algunos fabricantes de acero estructural se vuelven muy expertos en observar un plano, adivinar rápidamente qué debe ir a dónde y luego abordar el proyecto. Sin embargo, ese no es el caso para todos, especialmente para aquellos nuevos en la industria de fabricación de estructuras de acero. La capacidad de traducir dibujos 2D en una visión 3D de lo que se supone que será la pieza de trabajo es un talento que se desarrolla a través de la práctica. Algunas personas llegan a la visión 3D más rápido que otras, pero todavía pasa un tiempo antes de que el talento sea evidente.

Incluso entonces, surgen algunos proyectos que desafían a los fabricantes más capacitados. Eso es lo que Warnaar Steel Tech Ltd. descubrió en 2010 cuando abordó un proyecto de fabricación de fachada para el Sparkling Hill Resort en Vernon, BC. La familia Swarovski, un nombre que puede resultar familiar a quienes alguna vez han comprado joyas o adornos de cristal, desarrolló el complejo, y con esa marca prominente siendo parte del esfuerzo de desarrollo, el edificio en sí tenía que llamar la atención. Es por eso que se incorporan 3,5 millones de cristales de Swarovski como elementos arquitectónicos y artísticos: algunos imitan el movimiento de las cascadas y otros replican visualmente chimeneas mientras la luz del día danza a través de ellas. Luego está la entrada al complejo, que está diseñada para aparecer como un cristal gigante.

Mire cualquier cristal y verá los muchos ángulos presentes. Imagine una estructura gigante de tubos de acero y vidrio con el objetivo de crear las líneas nítidas y la forma única de un cristal, y podrá imaginar los numerosos desafíos que aguardaban a los encargados de darle vida a esos diseños.

Para el personal directivo de Warnaar Steel estaba muy claro que necesitaban una herramienta mejor que los planos 2D para ayudar al equipo de fabricación.

“Fue muy complicado”, dijo Randolph Warnaar, entonces director general de la empresa de fabricación de acero estructural de Kelowna, Columbia Británica. “Como parte de este proyecto más amplio, teníamos esta fachada de cristal gigante y tuvimos que construirle la estructura de acero de soporte. Había un montón de clips de alambre que debían sujetarse a todas estas tuberías. Los dibujos en 2D simplemente no eran suficientes. Los fabricantes debían poder entender cómo fabricarlo.

“Esta fue la primera vez que llevamos una computadora portátil al piso de fabricación y realmente les pedimos que observaran el modelo 3D para comprender cómo se unió todo. Eso me hizo pensar: 'Tenemos todos estos recursos 3D, entonces, ¿por qué construimos estas estructuras 3D a partir de dibujos 2D?'”

Unos años más tarde, en 2015, la primera generación de gafas de realidad aumentada Microsoft HoloLens se puso a disposición de los desarrolladores de software. Warnaar dijo que fue entonces cuando tuvo la “idea de la bombilla”. Podrían tomar los modelos de información de edificios en 3D, que estaban ampliamente disponibles pero que eran utilizados principalmente por ingenieros y arquitectos, y combinarlos con la tecnología de realidad aumentada que estaba surgiendo en ese momento.

Hoy, Eterio Realities, liderado por el CEO Warnaar, está comercializando la culminación de ese desarrollo inicial del producto y el consiguiente refinamiento, realizado en el taller de la empresa familiar de acero estructural, como FabStation-STEEL, una herramienta de realidad aumentada (AR) que brinda una visión estructural. Trabajo de pieza de acero desde un plano hasta un modelo 3D que replica cómo debería verse el producto final. También está diseñado para proporcionar informes e intercambio de datos en tiempo real a los sistemas de gestión de front office.

"Supongo que se puede decir que nuestra misión es reemplazar todos los dibujos 2D con guías digitales construibles en 3D", dijo Warnaar.

El software de realidad aumentada también se puede utilizar con una tableta. El fabricante sólo tiene que sostener la tableta cerca de la pieza de trabajo para obtener el efecto completo de la réplica digital en la pantalla.

¿Entonces, cómo funciona? Un fabricante de planta toma una tableta cargada con el software propietario y la coloca sobre la estructura de la viga. La tecnología de realidad aumentada actúa como una plantilla digital que coloca virtualmente el modelo 3D sobre la pieza de trabajo. Al mirar la pantalla de la tableta que se cierne sobre la pieza de trabajo, el fabricante puede ver qué piezas deben ir, dónde y cómo se supone que debe ir la construcción.

"El uso de la función AR permite al fabricante tomar posesión de su trabajo y detectar errores antes de abandonar la estación", dijo Chris Thibodeau de Eterio Realities.

Con HoloLens 2, el fabricante obviamente no tiene que sostener nada. Utilizando el software, las gafas colocan los elementos del modelo 3D sobre la pieza de trabajo. El usuario puede ajustar la vista simplemente ajustando el punto de vista. Thibodeau dijo que usar HoloLens requiere un poco más de capacitación, porque la interfaz suele ser nueva para cualquiera que la use, pero con un uso constante, el fabricante puede avanzar en los trabajos de manera simple y rápida, aunque a quienes observan les pueda resultar extraño que la persona que los usa Las gafas de realidad aumentada pulsan botones en el aire.

Warnaar dijo que su empresa está apuntando al uso de Hololens principalmente para inspección en este momento. El software tiene una precisión de 1/8 de pulgada o 3 mm cuando está calibrado correctamente, lo que a menudo es suficiente para realizar controles de calidad porque la mayoría de los errores en entornos de fabricación de acero estructural son errores graves y no de precisión. En lugar de ver si una pieza está colocada a fracciones de pulgada de donde se supone que debe estar, los técnicos de calidad la mayor parte del tiempo buscan ver que los tamaños de los materiales sean correctos y que las piezas estén orientadas y colocadas correctamente.

El software FabStation también brinda acceso a los datos de fabricación completos del trabajo, incluidos todos los dibujos de piezas y ensamblajes. Los informes y el seguimiento de la producción también forman parte del software, lo que brinda a la oficina principal actualizaciones en tiempo real de que se han realizado inspecciones y de que la pieza de trabajo está lista para el siguiente proceso o entrega.

Warnaar describió la carga de datos del proyecto como una “carga fácil”. Los modelos 3D se colocan en un archivo comprimido y se cargan en la nube de FabStation. Cuando se completa la carga, el usuario solo necesita hacer clic en el archivo recién creado para acceder a la superposición digital u otros dibujos 2D relacionados con el trabajo.

“El acero estructural es el entorno de prefabricación definitivo. Es una especie de entorno controlado y es un gran campo de pruebas para este tipo de tecnología”, dijo Warnaar. "A partir de aquí podemos dedicarnos a otras cosas, como la prefabricación de barras de refuerzo, la construcción naval e incluso actividades in situ".

Después de más de 18 meses de probar la tecnología en Warnaar Steel Tech, el equipo de Eterio Realities cree que su producto puede hacer que el taller sea más eficiente y poner a los nuevos empleados en la vía rápida para volverse más productivos.

El trabajo de acero estructural, especialmente la entrada principal que imita las características de un gran cristal, en Sparkling Hill Resort en Vernon, BC, motivó a Warnaar Steel Tech Ltd. a encontrar una mejor manera de mostrar a sus fabricantes cómo construir trabajos complejos. En lugar de depender de planos, la dirección de la empresa comenzó a investigar formas de utilizar los modelos 3D que ya formaban parte del modelo de información del edificio y presentarlos en formato 3D. El resultado final fue el software de realidad aumentada FabStation.