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Sadiq Ali Basha G, Deputy Manager per i sistemi Comfort and Driving Assistance in Valeo India, il centro R&S del fornitore automotive Valeo, si è posto l’obiettivo di controllare le prestazioni di sistemi normalmente considerati non soggetti a variazione, utilizzando tecniche avanzate di analisi GD&T e delle tolleranze. Il Top Column Module (TCM), la sezione della colonna di guida dietro al volante, racchiude interruttori direzionali, leve, anelli rotanti e bilancieri — tutti elementi che devono trovare posto in uno spazio molto ridotto.
Con tanti comandi concentrati in un solo dispositivo, la variazione diventa un fattore determinante negli assemblaggi finali: ogni interruttore, leva e anello deve posizionarsi in modo sicuro sul giusto pad di contatto perché la sua funzione si attivi.
La stessa disciplina doveva estendersi al Heads-Up Display (HUD), dove un imager proietta su un riflettore e poi sul parabrezza. Piccole variazioni angolari del proiettore o del riflettore spostano o distorcono l’immagine: il team ottico doveva quindi garantire che la proiezione restasse all’interno della zona di best fit, alla risoluzione ottimale, senza alcuna perdita di pixel.
3DCS Variation Analyst ha permesso a Valeo di eseguire analisi di assemblaggio a monte, simulare ogni configurazione probabile e individuare le condizioni in cui le specifiche di sicurezza non erano soddisfatte, per poi ottimizzare il design dei pad di contatto e soddisfare la Design Rule su tutte le configurazioni.
Leve, rotazioni degli anelli e bilancieri sono stati simulati in ogni posizione e per combinazioni di attivazioni, così che il controllo iterativo della variazione garantisse il corretto funzionamento di ogni comando su tutto il suo range di movimento.
È stato definito un metodo ripetibile per simulare la sicurezza di contatto dei TCM nonostante la loro architettura meccanica complessa.
Ogni configurazione probabile è stata valutata per individuare le condizioni in cui le specifiche di sicurezza non erano soddisfatte.
I risultati della simulazione hanno guidato l'ottimizzazione dei pad di contatto, contribuendo a soddisfare la Design Rule su tutte le configurazioni.
I risultati 3DCS hanno alimentato la progettazione della camera di proiezione da parte del team ottico, garantendo la proiezione del fascio e prevenendo la perdita di pixel dovuta alla variazione del cono ottico.
L'approccio è stato esteso oltre la colonna di guida al HUD, che richiede un'analisi di tolleranze spaziali composite.
Sono state redatte linee guida per la modellazione di giunzioni complesse come i contatti spina-rampa 3D e gli spazzolatori di contatto deformabili.
Valeo ha innanzitutto stabilito un approccio robusto per la simulazione della sicurezza di contatto dei TCM, nonostante la loro architettura meccanica complessa, per poi estenderlo ad altri prodotti come il Heads-Up Display, che richiede un’analisi di tolleranze spaziali composite. I risultati della simulazione 3DCS sono stati trasmessi al team ottico come input per progettare gli elementi critici della camera di proiezione, incluse le traslazioni e le inclinazioni massime.
Poiché Valeo deve testare i prodotti a temperature estreme (da -40°C a +80°C), il prossimo obiettivo del team è integrare gli effetti termici nell’analisi della variazione: un’estensione naturale della loro pratica di gemello digitale e simulazione con 3DCS.
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