劉婧

摘 要：通過對汽車行業(yè)的檢具智能化、數(shù)字化的探索和實踐，不斷提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，降低制造成本，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，加速技術(shù)更新迭代，使檢具這個傳統(tǒng)行業(yè)與時代接軌，與最新技術(shù)接軌，煥發(fā)出新的蓬勃生機。

關(guān)鍵詞：檢具;自動化;數(shù)字化

1.檢具介紹

檢具是一種用來測量和評價零件尺寸質(zhì)量的專用檢驗設(shè)備，借助于三坐標測量機對檢具進行校驗和鑒定。檢具能夠根據(jù)有效的產(chǎn)品圖紙和CAD數(shù)據(jù)來合理地測量零件的尺寸參數(shù)，在應(yīng)用于大批批量生產(chǎn)時可以快速判斷產(chǎn)品的關(guān)鍵幾何尺寸是否達到公差要求，這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的問題，避免生產(chǎn)出大量不合格的產(chǎn)品。

對于汽車行業(yè)，車身尺寸一直是各主機廠質(zhì)量控制的要點與核心競爭力。一臺車的尺寸控制水平會從漏水、車門關(guān)閉力、噪音、外觀等方面直接影響用戶體驗。因此車身尺寸的測量監(jiān)控就成為我們尺寸工程工作中的重要一環(huán)。無論是內(nèi)外飾件還是鈑金件，沖壓單件及大型焊接總成件，在快速定性功能方面，檢具已經(jīng)成為在生產(chǎn)過程中控制質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備之一。

2.檢具的發(fā)展

市場對產(chǎn)品質(zhì)量越來越高的要求延伸到檢具領(lǐng)域即對檢具的效率，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的要求提出了新的要求，也就是既要加大抽查零件的比率（甚至全檢），也要對測量的結(jié)果不只是停留在合格與否的簡單判斷，而是將測量結(jié)果進行快速的記錄和分析，用數(shù)據(jù)做預(yù)警和預(yù)判。

隨著加工設(shè)備，新材料新技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)的檢具行業(yè)經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)在理念上，技術(shù)上有了長足的進步。從精度精準化，到檢具輕量化，再到數(shù)字化及智能化，是一步一個腳印的成長，也是技術(shù)的快速迭代。從三軸五軸加工中心的普及，碳纖維材料，3D打印技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到檢具行業(yè)，國內(nèi)也涌現(xiàn)出一批具有一定規(guī)模的專業(yè)檢具生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)，陸續(xù)地攻克了一批批的技術(shù)難關(guān)。但是市場也對檢具行業(yè)提出了越來越高的要求。就我們熟悉的汽車行業(yè)來說，每年2000多萬的汽車產(chǎn)量以及消費者對產(chǎn)品質(zhì)量的更高期待就要求在不斷提高檢具精度和效率的同時要求檢具更具數(shù)字化、智能化。不僅要求檢具能夠檢驗產(chǎn)品的合格與否，還要求檢具能對產(chǎn)品進行量化的大數(shù)據(jù)記錄和分析，配套相應(yīng)的智能系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)的有效處理，更可以給出預(yù)判及預(yù)警。

3.檢具數(shù)字化

傳統(tǒng)的四門兩蓋總成檢具會根據(jù)檢測方案在檢具一圈仿型面上刻線，車間進行常規(guī)測量時，操作人員通過手持百分表在刻線處進行測量，并將測量數(shù)據(jù)記錄在對應(yīng)的記錄表單上。

在階段一對手持百分表進行升級，使其可以自動記錄測量數(shù)據(jù)，并通過藍牙，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C上的excel軟件表格中。但該系統(tǒng)依然存在幾個不足：1、無法自動識別測量點位;2、無法查看歷史測量記錄;3、無法對測量結(jié)果進行自動評判與統(tǒng)計

針對這些不足，在第二個階段對門蓋檢具項目上提出完善該系統(tǒng)，使新系統(tǒng)可以自動識別測量點位，所有配件可再利用。將數(shù)據(jù)傳輸至設(shè)備軟件，并記錄在軟件中對應(yīng)測量點的位置。軟件可實現(xiàn)測量結(jié)果評價、統(tǒng)計、歷史記錄查詢，結(jié)果可導(dǎo)出為excel表格文件。

方案之一介紹：

新系統(tǒng)要求可以同時實現(xiàn)兩個信號的識別讀?。浩秸葴y量數(shù)值與測量點位信息。平整度測量數(shù)值可以通過百分表讀取，已在現(xiàn)有系統(tǒng)上實現(xiàn)。測量點位信息可以通過NFC識別器實現(xiàn)。通過定制化App實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計、導(dǎo)。測量結(jié)果可以被通過無線的方式傳輸?shù)浇邮掌魃希ㄖ崎_發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以接收測量結(jié)果。為了保證每次測量位置一致，在每個打表點的位置都設(shè)置一個定位銷，與安裝在百分表上的定位孔機構(gòu)對應(yīng)，每次只有當百分表上的定位孔插入打表點裝置上的定位銷，操作者再按動百分表上的按鈕，將測量結(jié)果傳輸出去。我們也在電腦或I Pad 上安裝定制化APP數(shù)據(jù)分析軟件，可以接受無線百分表發(fā)出的測量結(jié)果。檢具上同時配備百分表的校準器，以便測量前對百分表進行校準。1、通過NFC芯片，消除對檢具型面的影響，不會對原有功能造成影響。2、NFC芯片抗干擾能力強，避免其它無線信號的影響。3、檢具本身不需要配置電力系統(tǒng)，只在手持百分表基座上增加NFC識別器與發(fā)射器，通過紐扣電池即可實現(xiàn)。如果車型EOP，NFC電子標簽報廢，其余都可以重復(fù)利用在后續(xù)的項目上。

操作步驟：1、百分表放在刻線附近10mm以內(nèi)。2、按一下發(fā)射器上的數(shù)據(jù)讀取按鈕。

3、通過接收器發(fā)送百分表測量值數(shù)據(jù)與NFC識別器數(shù)據(jù)，軟件接收數(shù)據(jù)并顯示在對應(yīng)位置。4、軟件對測量結(jié)果進行評判，導(dǎo)出規(guī)范格式的報告。

方案二介紹：

檢具上的所有測量點位置布置打表點固定座（如下圖所示），在每個測點位置設(shè)定序號識別功能，并利用帶無線傳輸功能的感應(yīng)式千分表，測量所得的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)杰浖到y(tǒng)。訊號觸發(fā)及接收裝置、百分表、顯示屏等硬件若無損壞，將來都可以回收重復(fù)使用。數(shù)據(jù)接收：開啟電子設(shè)備及專用軟件，導(dǎo)入被測產(chǎn)品的理論數(shù)據(jù)，并打開無線藍牙功能，電子設(shè)備及軟件自動與帶無線傳輸功能的感應(yīng)式百分表進行連接，提示連接成功即可開始使用。

將無線傳輸功能的感應(yīng)式百分表插入打表點固定座即可自動識別產(chǎn)品十五與理論數(shù)據(jù)之間的偏差值。測量的數(shù)據(jù)偏差可以直接在電子設(shè)備上顯示結(jié)果，并可以根據(jù)設(shè)定的公差范圍，識別出合格或超差。測量數(shù)據(jù)除了和圖紙對應(yīng)公差比較，還可以與以往測量的數(shù)據(jù)進行對比。判斷趨勢并預(yù)警。

定制開發(fā)的APP示例：

這樣改進后的檢具解決了快速讀取收集測量結(jié)果的目的，在效率上得到了很大程度的提升。

隨著整個行業(yè)向工業(yè)4.0、智能制造轉(zhuǎn)型的不斷推進，零件質(zhì)量管理以及對應(yīng)的測量領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)型需求也越發(fā)迫切。打通整合以往各個獨立的信息系統(tǒng)、將更多的離線設(shè)備接入云端已然成為制造行業(yè)轉(zhuǎn)型突破的關(guān)鍵所在。

（上汽大眾汽車有限公司，上海 201805）