Sorveglianza della conformità di geometrie complesse

Thanks to the recent development of the industry 4.0 and production processes such as Additive Manufacturing (AM), it is now possible to create new objects characterized by more complex shapes than those traditionally produced. The monitoring of such three-dimensional geometries is still an open challenge for Statistical Process Control. The following discussion aims to describe and implement two approaches for monitoring complex geometries, in this case represented by egg-shaped trabecular shells produced through an AM process and digitally reconstructed using a non-contact sensor system. The first method combines a bidirectional map to model the deviations between the reconstructed geometry and the nominal model with a profile monitoring approach. On the other hand, the second method is based on the intrinsic geometric properties of the produced objects, synthesized by the spectrum of the Laplace-Beltrami operator, which is monitored through a non-parametric multivariate control chart.

Grazie al recente sviluppo dell’industria 4.0 e di processi produttivi come l’"Additive Manufacturing" (AM), è possibile realizzare nuovi oggetti caratterizzati da forme più complesse di quelle prodotte tradizionalmente. La sorveglianza di tali geometrie tridimensionali costituisce una sfida ancora aperta per il Controllo Statistico della Qualità. La seguente trattazione si propone di descrivere e implementare due approcci di sorveglianza di geometrie complesse, rappresentate in questo caso da gusci trabecolari a forma di uovo, prodotti da un processo di AM e ricostruiti in formato digitale tramite un sistema di "non-contact sensors". Il primo metodo combina una mappa bidirezionale per modellare le deviazioni tra la geometria ricostruita e quella del modello nominale con un approccio di sorveglianza di profili. Il secondo metodo sfrutta, invece, le proprietà geometriche intrinseche degli oggetti prodotti, sintetizzate dallo spettro dell’operatore di Laplace-Beltrami, che viene monitorato tramite una carta di controllo multivariata non parametrica.