數(shù)字化檢測(cè)工具在汽車行業(yè)的探索與應(yīng)用

摘要：通過(guò)汽車行業(yè)智能化、數(shù)字化檢具的探索與實(shí)踐，不斷提升產(chǎn)品整體質(zhì)量，降低制造成本，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，加速技術(shù)更新迭代，讓檢具更高效.

摘要：通過(guò)汽車行業(yè)智能化、數(shù)字化檢測(cè)工具的探索與實(shí)踐，不斷提升產(chǎn)品整體質(zhì)量，降低制造成本，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，加速技術(shù)更新迭代，將傳統(tǒng)檢測(cè)工具帶入行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)，與時(shí)俱進(jìn)，煥發(fā)新活力。

關(guān)鍵詞：檢測(cè)工具；自動(dòng)化;數(shù)字化

1.檢具簡(jiǎn)介

檢測(cè)儀是用于測(cè)量和評(píng)價(jià)零件尺寸質(zhì)量的專用檢測(cè)設(shè)備。檢驗(yàn)工具通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估。該檢測(cè)儀可根據(jù)有效的產(chǎn)品圖紙和CAD數(shù)據(jù)合理測(cè)量零件的尺寸參數(shù)。應(yīng)用于大批量生產(chǎn)時(shí)，可快速判斷產(chǎn)品的關(guān)鍵幾何尺寸是否滿足公差要求，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，避免產(chǎn)生大量不合格產(chǎn)品。

對(duì)于汽車行業(yè)而言，車身尺寸一直是各主機(jī)廠質(zhì)量控制的重點(diǎn)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。汽車的尺寸控制水平將直接影響用戶在漏水、關(guān)門力、噪音和外觀等方面的體驗(yàn)。因此，體型尺寸的測(cè)量和監(jiān)測(cè)成為我們尺寸工程工作的重要組成部分。無(wú)論是內(nèi)外飾件還是鈑金件、單件沖壓件和大型焊接裝配件，在快速定性功能方面，檢具已成為生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵設(shè)備之一。

2.檢具發(fā)展

市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越高的要求延伸到檢具領(lǐng)域，即檢具的效率，對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的要求提出了新的要求，即兩者的抽檢比例件（甚至全檢）），測(cè)量結(jié)果不僅僅是簡(jiǎn)單判斷是否合格，而是快速記錄和分析測(cè)量結(jié)果，并將數(shù)據(jù)用于預(yù)警和預(yù)測(cè)。

隨著加工設(shè)備、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)檢具行業(yè)經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，在理念和技術(shù)上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。從精密精密，到輕量化檢測(cè)工具，再到數(shù)字化、智能化，是技術(shù)的一步步成長(zhǎng)和快速迭代。從三軸和五軸加工中心的普及開(kāi)始，碳纖維材料和3D打印技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于檢具行業(yè)。國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出一批具有一定規(guī)模的專業(yè)檢具生產(chǎn)和研究企業(yè)，先后攻克了Batch技術(shù)難關(guān)。但市場(chǎng)也對(duì)檢具行業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。就我們熟悉的汽車行業(yè)而言，汽車年產(chǎn)量超過(guò)2000萬(wàn)輛，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的更高期望，要求檢測(cè)工具更加數(shù)字化、智能化，同時(shí)不斷提高檢測(cè)工具的準(zhǔn)確性和效率。 檢測(cè)工具不僅能夠檢測(cè)產(chǎn)品的合格性，還需要檢測(cè)工具對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行量化的大數(shù)據(jù)記錄和分析，支持相應(yīng)的智能系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，還可以給出預(yù)判預(yù)警。

3.檢具數(shù)字化

傳統(tǒng)的四門二蓋組裝檢具會(huì)根據(jù)檢具計(jì)劃在檢具的仿形面上刻線。在車間進(jìn)行常規(guī)測(cè)量時(shí)，操作員使用手持式千分表在刻線處進(jìn)行測(cè)量。在相應(yīng)的記錄表上記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。

在舞臺(tái)上，升級(jí)了一對(duì)手持式千分表，可以自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)上的excel軟件表格中。但是，該系統(tǒng)還存在一些不足：1、不能自動(dòng)識(shí)別測(cè)量點(diǎn)； 2、無(wú)法查看歷史測(cè)量記錄； 3、無(wú)法自動(dòng)評(píng)估和統(tǒng)計(jì)測(cè)量結(jié)果

針對(duì)這些缺點(diǎn)，在第二階段，系統(tǒng)提出改進(jìn)門蓋檢測(cè)工具，使新系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別測(cè)量點(diǎn)智能檢具，所有配件都可以重復(fù)使用。將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備軟件，并在軟件中記錄相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)的位置。軟件可實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果評(píng)價(jià)、統(tǒng)計(jì)、歷史記錄查詢，并可將結(jié)果導(dǎo)出為ex??cel表格文件。

其中一項(xiàng)計(jì)劃的介紹：

新系統(tǒng)要求可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的識(shí)別和讀?。浩教苟葴y(cè)量值和測(cè)量點(diǎn)信息。平面度測(cè)量值可以通過(guò)千分表讀取智能檢具，已在現(xiàn)有系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。測(cè)量點(diǎn)信息可以通過(guò)NFC識(shí)別器實(shí)現(xiàn)。通過(guò)定制化的App實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)、指導(dǎo)。測(cè)量結(jié)果可以無(wú)線傳輸?shù)浇邮掌?，定制開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以接收測(cè)量結(jié)果。為保證每次測(cè)量位置一致，在每個(gè)計(jì)量點(diǎn)的位置設(shè)置定位銷，對(duì)應(yīng)安裝在千分表上的定位孔機(jī)構(gòu)，每次只有當(dāng)千分表上的定位孔處于插入計(jì)量點(diǎn) 借助設(shè)備上的定位銷，操作者按下千分表上的按鈕，即可傳輸測(cè)量結(jié)果。我們還在電腦或IPad上安裝了定制的APP數(shù)據(jù)分析軟件，可以接受無(wú)線千分表發(fā)送的測(cè)量結(jié)果。該儀表還配備了百分表校準(zhǔn)器，以便在測(cè)量前校準(zhǔn)百分表。 1、通過(guò)NFC芯片，消除了對(duì)量具表面的影響，不會(huì)影響原有的功能。 2、NFC芯片抗干擾能力強(qiáng)，可以避免其他無(wú)線信號(hào)的影響。 3、查具本身不需要配備電源系統(tǒng)，只需要在手持千分表的底座上增加一個(gè)NFC識(shí)別器和發(fā)射器，通過(guò)紐扣電池就可以實(shí)現(xiàn)。如果模型EOP、NFC電子標(biāo)簽報(bào)廢，其余的可以在后續(xù)項(xiàng)目中重復(fù)使用。

操作步驟：1、千分表置于刻線10mm以內(nèi)。 2、點(diǎn)擊發(fā)射器上的數(shù)據(jù)讀取按鈕。

3、通過(guò)接收器發(fā)送千分表的測(cè)量值數(shù)據(jù)和NFC識(shí)別器的數(shù)據(jù)，軟件接收數(shù)據(jù)并顯示在相應(yīng)位置。 4、軟件判斷測(cè)量結(jié)果并以標(biāo)準(zhǔn)化格式導(dǎo)出報(bào)告。

方案二簡(jiǎn)介：

檢具上所有測(cè)點(diǎn)均配有測(cè)點(diǎn)固定座（如下圖所示），每個(gè)測(cè)點(diǎn)位置均設(shè)有序列號(hào)識(shí)別功能，無(wú)線傳輸感應(yīng)式千分表函數(shù)用于測(cè)量所得數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至軟件系統(tǒng)。如果信號(hào)觸發(fā)和接收裝置、百分表、顯示屏等硬件沒(méi)有損壞，可以回收再利用。數(shù)據(jù)接收：打開(kāi)電子設(shè)備和專用軟件，導(dǎo)入被測(cè)產(chǎn)品的理論數(shù)據(jù)，打開(kāi)無(wú)線藍(lán)牙功能。電子設(shè)備及軟件會(huì)自動(dòng)與具有無(wú)線傳輸功能的感應(yīng)式千分表連接，提示連接成功，即可開(kāi)始使用。

將具有無(wú)線傳輸功能的感應(yīng)式千分表插入計(jì)量點(diǎn)固定座，自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品15與理論數(shù)據(jù)的偏差值。測(cè)得的數(shù)據(jù)偏差可直接在電子設(shè)備上顯示結(jié)果，并可根據(jù)設(shè)定的公差范圍識(shí)別合格或超差。除了將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與圖紙的相應(yīng)公差進(jìn)行比較外，還可以與以往的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。確定趨勢(shì)并發(fā)出警告。

定制開(kāi)發(fā)APP示例：

這種改進(jìn)的檢測(cè)工具解決了快速讀取和收集測(cè)量結(jié)果的目的，大大提高了效率。

隨著整個(gè)行業(yè)向工業(yè)4.0、智能制造轉(zhuǎn)型的不斷推進(jìn)，零部件質(zhì)量管理及相應(yīng)測(cè)量領(lǐng)域的技術(shù)改造需求越來(lái)越迫切。打通和整合以往獨(dú)立的信息系統(tǒng)，將更多的線下設(shè)備接入云端，成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型突破的關(guān)鍵。