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GOM专家谈 | 大众、特斯拉的智能工厂怎能少了三维扫描这一环?

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继西方国家于2013年推出工业4.0之后,中国政府在2015年出台了“中国制造2025”,力争在未来十年内跻身世界制造强国之列。两者的核心都是智能制造,至此,世界范围内各国相继推出智能制造战略。就汽车行业而言,其自动化程度本身比较高,那么如何进一步挖掘汽车制造环节的数字化转型之路,并最终实现全面的数字化是汽车行业发展的新引擎。

GOM的自动化三维光学测量可在智能制造中扮演什么样的角色?与传统的三维测量检测方式相比,它有哪些优势?大众、特斯拉的智能工厂在生产研发阶段为何首选GOM光学蓝光三维扫描仪,能够解决哪些痛点呢?如何提升竞争力呢?接下来从五点为大家说明。

 

人物介绍:束玛君    

GOM资深汽车行业应用专家,熟知GOM光学三维测量技术,尤其在汽车行业的自动化三维计量应用中经验丰富。

01

当前,许多车企如大众、特斯拉等都在搭建其智能工厂,可否谈一谈汽车行业的智能工厂?

智能制造是当前汽车工业领域的一个发展大趋势。传统的制造方式周期长、工艺水平较低、人力成本高。但是,随着科技水平的提高,产品从设计、生产到测量都在往更高的水平,向着数字化和智能化发展。而这其中的每一个生产步骤都是实现智能制造不可或缺的环节。
目前,中国大多数的企业还处在工业3.0的中后期,没有完全实现全自动化生产,在很多环节还是需要工作人员根据测量结果判断零部件的好坏。而工业4.0时代要求工厂完全实现自动化,可以由计算机对测量结果做出直接的分析、判断,并做出反馈。上下游工位接收到反馈信号后,会即时做出调整,而不再需要人工的介入。智能制造可以大大提高产能,实现更高水平的工艺,降低维护的时间和人工成本。

02

GOM的自动化三维扫描仪测量可在智能制造中扮演什么样的角色?与传统的三维测量检测方式相比,它有哪些优势

围绕生产的三个最重要的方面是设计、生产和测量。设计负责生产的合理性,生产负责过程,测量负责生产的质量。早期,质量检测是通过人工定性的测量方法,借助卡尺和塞规等测量工具,而非现在广泛使用的测量设备。可是,传统的测量方式落后,对人工的依赖性较强,没有数字化的方式量化和分析测量结果,导致测量的精度不高,生产的迭代次数较高。

使用GOM的蓝光自动化测量设备,可以实现全域、高效的检测计划。GOM Inspect 三维检测软件自动规划测量路径和曝光时间等,最大化减少编程时间,排除人员干预和环境干预,实现自动化测量设备的一键式操作。测量报告的数据类型比人工测量获取的数据更加丰富和多样化,有了更多的定量的分析方式。另外,GOM自动化扫描设备可以结合在生产线或者旁线,测量数据可以迅速反馈到生产线,使得生产线可以做出即时调整,这是智能工厂中的必要环节。

三坐标虽然测量精度高,但是非常依赖环境,需要恒定的温度、湿度以及稳定的地基。并且,三坐标采用打点测量的方法收集数据,耗时长,数据量小。同时,测量报告是以数字的形式呈现,不直观,十分依赖人工判读。与三坐标相比,GOM自动化测量设备可以节省四到五倍的测量时间,并且获得更多的数据量。

(视频: GOM自动化测量方案实现汽车部件和车身的全面检测 )

03

可否介绍一下GOM针对汽车行业的自动化测量解决方案?

GOM ATOS ScanBox 是一套成熟的自动化光学测量系统,配备ATOS 测量头,搭载机器人手臂,能够作用于从设计、生产到装配的整个工艺流程。作为自动化计量领域的多面手,ATOS ScanBox提供一站式的解决方案,从扫描、检测到自动生成评估报告。同时,GOM可为不同行业和有特殊需求的制造工艺提供行业量身定制的解决方案。
GOM自动化测量系列包含多种型号,针对不同尺寸和应用配备不同机型。最小的ATOS ScanBox 4系可测量小至四五十厘米的零件,而最大的ATOS ScanBox8系可测量大至六米甚至八米的物件。小到汽车内饰的塑料件、车灯和排气管等,大到底板、副车架和整车,ATOS ScanBox均可覆盖。GOM的测量设备完全能够达到汽车行业对测量精度的要求,目前,国内外知名的汽车OEM,包括其一级、二级供应商都已经在使用GOM的测量设备。据我所知,许多汽车OEM也会希望其供应商能够提供相同类型的蓝光检测报告,避免在产品交付时出现检测报告的差异性。
ATOS ScanBox 8360自动化三维扫描仪

04

GOM的自动化解决方案有哪些技术亮点?可否分别从硬件和软件方面聊一下?

从硬件方面来说,GOM的自动化测量设备由公司自主研发,集成性好,受外界的干扰因素小,并且能够很好地集成在生产线上。ATOS ScanBox 8系的测量头可以深入到汽车内部和底部,能够同时测量汽车内部、外部和顶部。自从GOM在几年前推出了光源更强的ATOS 5X测量头,其检测速度得到了大大的提升。小型分总成件,如车门,仅需要5-10分钟,侧围和底板15分钟,白车身20分钟而如果使用三坐标测量同样的白车身,则需要花费三个多小时。

(图: 应用3D检测数据进行虚拟装配分析)
在软件方面,GOM自主研发了适用于整个工作流程的GOM Suite三维检测软件,它是一套高价值的独立软件解决方案,针对不同行业和应用拥有不同的行业模块,并且全部整合在一套软件中。在汽车领域,比较实用的是数字化装配功能,在实际进行装配之前,对测量部件进行虚拟装配,及早评估缝隙、齐平或功能尺寸信息,无须真实场景下的测量和匹配,即可对车身进行评估。
GOM近两年推出的另一个比较前沿的功能是虚拟装夹。为评估零件的质量,人们通常需要把零件固定到各种不同的夹具上进行测量。这样做的目的是为了模拟装配情况,并由此补偿成形过程中发生的翘曲或回弹。一直以来,这都是一个高成本且耗时的过程。而现在,通过GOM软件虚拟装夹模块中的变形模型,用户能够直接计算出零件的夹紧状态,生成符合真实受夹零件的精确、可重复的测量数据。
车身在线检测

05

目前,在工业4.0时代,光学测量技术在汽车工业应用领域将如何发展?

利用光学测量方法实现汽车工业领域的整体质量控制是一个大趋势。以目前的发展来看,首先,绝对测量将替代相对测量,即将测量结果直接和CAD进行比较,获得更精确的评估结果。其次,光学测量在汽车工业领域的应用会越来越多,因为智能工厂要求检测数据量大、直观,能够迅速反馈到生产端,并且人工干预越少越好,而这正是光学测量技术的优势所在。另外,目前汽车领域的检测大多还是抽检,随着数字化、智能化的不断深化,今后的自动化测量设备将会更多地作用于生产线上,并且实现对每一个车身零件,甚至每一辆整车的检测。
GOM和蔡司正在携手打造在线测量项目,力求推进测量系统与生产线的全面融合,即时提供精确、可追踪的测量结果,而无需等待测量室的测量结果。今后,在线测量将提供生产控制环节所需的一切数据,以实现对整个生产过程的质量控制,并且提升产线效率、降低运行成本。

GOM ScanBox自动化三维扫描测量解决方案

马路科技为德国GOM光学三维扫描仪在中国25余年总销售商。业务涵盖:三维扫描仪销售,自动化3D测量仪销售,蔡司工业CT销售及服务,三维测量服务,逆向工程服务等,服务行业客户5000+,拥有9个3D技术服务中心,300余人的技术服务团队,24小时在线服务,助力行业客户缩短研发周期,提高生产效率、提升产品品质。全国服务专线:400-002-9998

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马路科技成立于1996年,从逆向工程与快速原型应用整合,今日为华人市场上最专业的3D列印与3D扫描专家于各种产业。

马路科技陆续引进了工业设计(ID)、工业辅助检测(CAV)、雷射加工机设备、公仔设计服务、工程服务等的关键知识与技术。

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