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从小处起步
一台长期使用故障频出的设备和几年来一直平稳运行的设备相比,有什么不同之处? 而与理想形状的细小偏差和技艺不精准之间的差别相比,其实上面的差异是非常微不足道的。这就是为什么Henschel采用精准的测量工艺确保其齿轮较长的使用寿命。即使是非常大、非常沉重的部件,如齿轮和外壳部分,也必须准确到千分级,以确保高的质量。
在InnoTrans–这个世界重要的铁路运输界盛会不久后,几个抛光的齿轮仍然立在铺了毡的底座上。它们由Henschel开发研制,用以确保列车安全、快速、可靠地运送旅客。 其中一个机车车轴齿轮在交易会上进行了展出,以及在2014年冬季奥运会期间,俄罗斯的列车将全面使用它们。以德国的Kassel为基地的Henschel主要生产用于塑料加工机械、有轨电车和火车、以及一级方程式赛车发动机试验台上的齿轮,他们最近得到了一笔大订单。 Bodo Kohlmeyer毫不怀疑其中的原因:“我们的质量和精度任何时候都不会被模仿。”他的信心来自于Henschel的质量管理总监几个月前投资的一项新的测量技术,该设备完全可以确保这个项目在技术上的优势。 可靠的测量技术对生产至关重要。Kohlmeyer说:“由于客户对高质量和高精度的需求不断增长,我们必须对中型和大型齿轮外壳采购流程进行适时调整。”Henschel建立了自己的外壳生产设施,以满足这些需求。该公司现在自己利用原材料生产重钢外壳。 Henschel采用蔡司ACCURA II测量机测量长达四米、几吨重的齿轮外壳的质量保证。
大型部件的精密测量
“能够找到对如此大型部件提供测量技术的供应商很不容易。我们重点查看了五个制造商提供的报价,对他们的产品性能、软件和价格进行仔细比较。期中只有三家供应商能够提供满足我们要求的测量仪。”Kohlmeyer介绍说。最后公司决定从卡尔-蔡司采购系统。 这是因为对Henschel来说,做该决策关键的因素是卡尔-蔡司ACCURA II测量机上的探针,它在测量期间可自动校正与部件的距离。Kohlmeyer还发现,重要的不仅仅是卡尔-蔡司产品的实用性,还有卡尔-蔡司所有主要组件-基座、探针和软件都由卡尔-蔡司自己生产。以他使用卡尔-蔡司产品的经验,他对卡尔-蔡司的产品印象十分深刻。“我们已经使用卡尔-蔡司的一台UPMC测量仪23年了。即使在今天,它仍比很多新的竞争对手的产品更加准确。这是非常了不起的!”现在UPMC可能会比新的型号慢,但却不能否认它的可靠性。 Henschel最近已经对该UPMC加装了新技术,增加了新的控制器、传感器和软件。根据工件的轮廓,探测器不断地修正探针的路径,并扫描表面。它调节部件并对偏差立即作出反应。
Henschel的齿轮和齿轮箱的生产和质量检验
Kohlmeyer非常清楚,投资一台测量仪器必须要有充足的理由。“不是每个人都能买得起如此规模和精度的测量技术。许多操作仍使用人工记录和目测检查。其结果会令人头晕,”Kohlmeyer说。 以往个别供应商提供精度不高的外壳问题,现在对Henschel来说已成为历史了。Kohlmeyer对决定建立具有高精度测量技术的内部生产非常高兴:“我们已在交货的可靠性上有了巨大的飞跃,现在正有效地实施我们的高品质战略。”具有国际知名度的Henschel齿轮由于使用寿命长、以及高可靠性将保证Henschel源源不断地收到来自世界各地独具慧眼的客户订单。
现代化厨房配备智能抽屉。它们可以安静地关闭,碰一下就能打开。为了确保这些系统的正常工作,奥地利制造商GRASS 公司采用蔡司测量技术确保其产品的质量。自从引进了 O-INSPECT 复合式测量机,该公司只需一半的时间即可获得初始样品的测试报告。 挑战:细小而敏感的零件 GRASS 在质量检测方面所面临的最大挑战,是使用在抽屉系统里的塑料零件细小而敏感。在这些部件进入批量生产之前,该公司需要生成一个原型件测试报告。单单一个零 件就必须测量多达 420 个参数。GRASS 公司已经使用了10 多年的接触式三坐标测量机已不再满足要求。塑料很敏感,会由于和测针接触而变形,因此得到的测量结果并不准确。最近,该公司采用多种测量设备,包括传统的 量具和高度游标卡尺。生成原型件测试报告需要两个星期。
解决方案:一个系统同时拥有光学和接触式测量功能
为了提高测试的速度和质量,GRASS 于 2008 年投资了一台 O-INSPECT 复合式测量机。该系统允许操作员能轻松地在传统接触式扫描和光学测量之间切换。现在使用一台测量机检测所有的尺寸变得可能,即使是直径 0.6 毫米的细小钻孔。对现有三坐标测量机上的测针而言,这些钻孔实在太小了;但是使用光学测量时,尺寸变得不再是问题。
收益: 费用降低一半
作为试点客户,GRASS 在 O-INSPECT 的开发过程中起到了关键性作用。该系统从 2009 年年初开始就在该公司奥地利赫司特的工厂中运行。对于 GRASS 操作质量管理主任 Markus Ehgartner而言,这项投资绝对物超所值:"“无需两个星期,现在我们只需5天就能完成对新零件的初始测试。”"他的员工也从 CALYPSO 软件中受益,它能自动捕捉每一个尺寸,而且能一目了然地将零件分析所需的一切呈现给测量师。GRASS已做好了充分的准备,能够满足不断增长的对智能抽屉 系统的需求。
公司介绍
总部位于奥地利赫司特,GRASS GmbH 60 多年来是家具配件和加工设备的制造商。GRASS 的导轨和铰链系统出现在众多知名厂商的家具上,例如Miele 和 LEICHT。"“每一件家具都有着迷人的秘密。”"奥地利制造商 GRASS 如此描述对其的热情:提供的便利移动系统。精度和质量是最终的目标,无论在生产上,或是在测量技术上。
滴答...滴答...无缝结合的细齿轮轻松驱驶着极其精密的时钟内部运转机构,并始终保持分秒不差。钟表行业精确的时间度量皆来自于对每个细节的全面保证,而IWC(钟表制造商)则更加严苛于此。卡尔•蔡司的测量技术为高端瑞士手表的制造质量提供了保障。
IWC的质量副主任Thomas Bregel博士说:“与过去相比,使用卡尔•蔡司测量机进行测量工作可以在更短的时间内得到所需的精确数据”。沙夫豪森万国表业以其高超的制表工艺著称于世,自1868年以来,沙夫豪森一直致力于制造集极高精度与独家奢华设计于一体的高级腕表。IWC因其拥有不断推出创新解决方案的激情和技术开拓精神而享誉全球。该公司作为世界领先的高档腕表品牌之一,不仅生产如飞行及潜水用的运动手表,同时也生产用于高精度钟表的高级精密机芯。IWC发明的几种特殊功能的手表,如具备“万年历”功能等,即使在闰年也能显示准确的日期。有时,一款具有精湛技艺的杰作需要花费制表师数周的时间。
几何精度
IWC的生产运营平稳得如瑞士手表一般。该公司拥有完美的技术,经过多年培训的熟练钟表师以及优秀的专家,同时先进的质量管理体系也是必需的。 对于一款高精准的腕表而言,各微小部件彼此之间都必须具有完美的尺寸配合。这些小部件的尺寸公差大多数只有两微米。做一个简单的比较,人类头发的直径大约为100微米。另外IWC手表的特殊功能使得在组件的设计、装配和质量检验方面增添了额外的复杂性。
四年以前,IWC在质量控制上主要依靠手工测量,不同的型号和尺寸的工件采用不同类型规格的量具量规来检测。从四年前开始,IWC引进了新的检测工艺,在卡尔·蔡司工业计量技术的帮助下实现了以最少的工作量满足不同的品质检测要求。Bregel说:“沙夫豪森万国表业是一个日益国际化的公司,我们的产品精准度高、工艺先进、追求完美并且新颖独特。”Bregel解释与卡尔·蔡司的伙伴关系时说:“因此,在我们发展的过程中,我们决定选择在质量保证方面也拥有同样的价值标准的合作伙伴。”
目前,一贯以高要求著称IWC,将这些高要求、高标准体现在一个有效的质量检验理念中,包括量身定制的生产流程、合适的测量仪器、与之匹配的测量程序及软件、智能的数据管理系统。选择卡尔·蔡司的关键因素:全面的检测方法。毕竟,测量过程的重要性远远超过测量仪本身。Thomas Bregel作为Oberkochen光学专家,根据他的观点,经验和开发专长也是关键因素。
携手并进
自2007年以来,IWC一直使用卡尔•蔡司的坐标测量机进行进货检验、首件检测,生产过程中的检测以及最终检验。作为IWC现有手动检测仪器的有效补充,与过去的光学测量系统不同,O-INSPECT是高度和钻孔类尺寸检查的理想选择。IWC与蔡司的合作始于2007年,IWC为两个生产基地Schaffhause和 Neuhausen的测量实验室购置了四台O-INSPECT型光学接触式测量机。 使用多探头系统检查不同的手表零件的位置及形状特征。仅需按下按钮,机器即开始测量工作。 对于接触式测量,探针基于指定的测量程序探测并扫描工件。采集的数据可直接进行统计分析。O-INSPECT测量机采用光学镜头对曲线及轮廓进行光学检测。自2007年以来,除了O-INSPECT 测量机,还有两台DuraMax三坐标测量机在该公司投入使用。由于其体积小,对温度波动不敏感,这些测量机可以直接在车间使用。 生产人员可以籍由快速可靠的测量结果对工件进行直接修正。
Thomas Bregel补充说:“使用新的坐标测量机,我们可以得到的测量结果。” 新的测量理念使IWC 能够在质量保证方面大大提高效率。测量机提供部件的额外信息有利于对机器的设置和工具的修正。 此外,设计师对其设计部件的可行性也能得到更准确的反馈: 设计师不仅能够了解一个部件是否符合设计需要,也可以了解该部件是否可以量产。测量结果也可以使工人知道在何处出现了偏差。同时所有这些信息又可以被设计师采纳,用于改善未来的设计工作。
三维测量仅需几分钟
测量结果不仅包含更多的信息,新的测量理念也减少了为质量保证而需做的必要工作。 单一的测量机替代了多种测量仪器。 在短短几分钟内三坐标测量机即可完成复杂的三维测量。 检查底板两个钻孔的位置或手表零件的平面度,轻而易举即可实现。配备了相关卡具的装载系统,用于测量极小的零件,在测量运行的同时,也可为随后的零件测量做好准备,从而提高机器的利用率及工作效率。此外,测量技术人员可以在第一批部件生产出来之前就根据设计图纸进行该批产品测量程序的编制。Thomas Bregel回忆说:“这是我们决定选择卡尔•蔡司的关键因素。”
进步不仅仅局限于三坐标测量机测量结果的改善,同时进步的还有两款很重要的软件CALYPSO和PiWeb。 其中CALYPSO可用于所有测量机的离线编程。根据零件要求,技术员基于其CAD模型确定需测量的表面。一旦程序编制完成,可以直接由未经培训的人员按动按钮启动测量。机器联网、整体装载及运行理念,简化了机器的操作。这使员工可以同时灵活地在六台设备上进行6件工件测量,以减少工作中出现的瓶颈现象。
基于Web的PiWeb质量文档管理软件与机器相连。 所有测量结果均由一个中央数据库进行管理。PiWeb支持数据分析、统计评估、编辑和保存。“借助于PiWeb,我们可以非常简便、清楚地设计测量日志。PiWeb的使用得到生产人员的认可,这也是非常重要的。”Bregel说。此外,从长远来看,所有测得的结果还可以用于对未来产品设计的优化。
140年以来IWC一直致力于开发具有收藏价值的计时器
这些手表由于所具有的复杂功能和出色的用户友好性能受到众多钟表爱好者的无比喜爱,显然他们期望从手表中得到的不仅仅是准确的时间。 毫无疑问他们正迫切地期待着,希望看到来自沙夫豪森万国表业的工程师在未来将开发的新产品。 然而不管将来怎样,沙夫豪森万国表业的钟表师们将继续依靠卡尔•蔡司进行质量保证的各项工作。“我们深信,该公司能够帮助我们战胜未来可能会遇到的任何挑战。”
IWC国际钟表有限责任公司
公司总部设在瑞士的Schaffhausen,生产高品质的腕表和怀表已有140多年的历史了。 自2000年以来,拥有650名员工的IWC已经成为瑞士奢侈品集团Richemont的一员。
低消耗,高效能在汽车内导航设备指示车辆行驶的方向,同时加热的座椅确保驾驶时的舒适度:现在汽车电子产品不再是单纯的摆设。为了减少燃料消耗,发动机的效能必须要提高。斯图加特的Robert Bosch GmbH工厂生产的爪极实现了上述目的。 该公司现在完全凭借卡尔蔡司生产的DuraMax三坐标测量机在生产中实现了质量保证。爪极是拳头大小的金属件,中间有一个孔,带有朝上的六个或八个爪牙。它是发电机的关键部件,例如,几乎所有为机动车辆供电用的发电机都含有这个部件。罗伯特博世有限公司正在致力于进一步研发爪极,从而使这些发电机在未来能提供更大的效能。于今年秋季上市的新型爪极提供电能提高30%以上。两台来自卡尔蔡司的工业测量仪DuraMax是生产中质量的保证。博世计量方法研发部Uwe Kasten先生强调:“如果没有这些三坐标测量机,我们甚至不可能对新的爪极进行测量。”
博世研发爪极
博世每年共生产发电机集成爪极165万个。 两个相互连接的爪极构成转轮机构。由于电磁效应和静态铜线圈的存在,汽车发动机驱动此机构沿立柱转动并产生电能,这样就会为车辆的电瓶充电。电瓶提供汽车正常使用时所需的电能,如照明、收音机或起动发动机,同时电瓶也向驾驶时所有工作的电子系统提供电力。
斯图加特工厂负责制造爪极已超过四十年了。而生产发电机的地区已经逐步扩展到国外–如英格兰、西班牙、巴西、南非和印度。 Uwe Kasten先生说:“能够生产爪极的工厂只有斯图加特。” “我们根本无法将与制造爪极相关的先进冲压技术及工具转移到其它生产区域。 这涉及到我们多年积累起来的诸多专业技术知识。” 对测量设备和操作人员的要求爪极的加工制造是一个非常复杂的过程。冲压而成的钣金件非常厚实且坚韧。星型金属件的切割就象饼干一样,要尽可能紧密地结合在一起,以最大限度地减少浪费。然后是打孔,使爪牙向上弯曲。 最后,将爪极放入炉中几个小时。只有这样,它们才能充分发挥其潜在的性能。其加工形状的复杂程度与精密零件的加工是一样的。几乎没有平直的表面,几乎没有对称的爪牙,几乎没有垂直的边线。正是这个原因,质量保证在博世并非易事。
到现在为止,工厂仍依靠传统的仪表在车间进行系列化检查:卡尺、千分表、螺旋测微仪、角尺、深度尺-员工使用多达10种不同的测量仪器在正进行的生产过程中随机检查样品的尺寸。这不仅花费的时间长,而且也容易出现错误,因为不同操作人员的操作会得出不同的测量结果。 员工们总是依赖于测量实验室获得更为详细的测量结果。这往往需要大量的时间。新型测量设备的需求在迅速增长。 Kasten强调说:“我们希望在生产过程中直接得到所有的测量信息。”
所有的愿望都可以实现
现在在博世的许多领域卡尔蔡司的三坐标测量机已经作为质量的重要保障。而当初工厂也并不只是简单地走出去,然后购买一台DuraMax。 Kasten解释说:“我们一直对整个市场上的产品进行严格评估,这也是我们企业理念的一部分。”在我们选择蔡司之前,我们咨询了多家生产厂商并测试他们的产品:“当DuraMax在2008年的ControlShow上展出时,我们知道它正是我们一直在寻找的。”这是一款适合在车间使用的强大的机器,能够满足测量需要的精度和经济化的要求–DuraMax满足一切需求。另外软件也是其另一个亮点。Kasten说:“我们不希望迫使员工使用太多不同的系统,我们对CALYPSO非常的满意。该测量软件有非常好的灵活性。”
37 种爪极和一台测量机
经过无数的测试,博世在2008年11月投资了两台DuraMax。一台用于爪极生产,一台用于模具检测,以便对冲压成形模具进行初始检查。 Kasten解释说:“总的来说,该系统是很容易使用的,任何员工在经过简短培训后都可以从事测量工作,就像过去使用各种量具一样。 尽管如此,我们仍给他们足够的时间来熟悉机器的一切。” Kasten的观点是:毕竟员工是关键。员工们每天用新的设备进行工作,必须摒弃旧习惯并学习新知识。“尽管我们同时仍在使用量具。 但是,我们希望在不久的将来将它们完全替换掉。” 在线坐标测量技术的潜力已经是显而易见的了:在短短六分钟内就可得到各项结果,而不是原来的半天。对夹具稍加修改,员工就可以可靠地检查37种不同的爪极,即便是最新的产品。虽然测量机的一些配置在某种程度上比传统的量具复杂,但是,对操作人员的影响已基本消除。 并且在测量过程中,甚至不需要工作人员。Uwe Kasten对这一决定不止是满意:“DuraMax确实是我们真正想要的。它可能并不像PRISMO那样,但在这里已经足够使用。”Uwe Kasten愿意扩大与卡尔蔡司在未来的伙伴关系,例如,“CALYPSO用户日”将涵盖所有罗伯特博世公司的生产场地。“我们在全球的许多测量机使用该软件。 我们的产品需要大量的测量程序员和软件。 这样的活动促使员工对软件的使用进行积极的讨论、彼此相互学习,同时也向卡尔蔡司的专家学习。”
IKD公司
直径、孔距、公差一组组看似毫无关联的数据对于普通人来说是枯燥乏味的,但是对于工厂的测量人员来说,这些数据却是会“说话”的,这些数据不仅可以“告诉”技术人员被测零件是否合格,而且其数据的稳定性与否还关乎到车间生产过程是否稳定。换句话说,精准的测量就像是生产的眼睛,对于企业生产而言重要且不可或缺
博格华纳(Borgwarner)年度创新奖、法雷奥集团(Valeo)质量改进奖、索格菲(Sogefi)最佳供应商奖项、克诺尔(Knorr-Bremse)东亚最佳交付供应商奖项以及连续五年荣获博世(Bosch)优选供应商认证等所有这些荣誉奖项都归属于一个名不见经传的企业——爱柯迪股份有限公司(简称IKD),作为一个专注于铝合金汽车精密零部件生产研发企业而言,上述荣誉或许从一个侧面肯定了IKD的付出及回报。“虽然IKD是定位于汽车制造业的二级供应商,但是众所周知要想成为诸如博世(Bosch)、麦格纳MAGNA、大陆(Continental)、法雷奥集团(Valeo)、马勒(Mahle)等世界知名汽车零部件企业的供应商绝非易事。这其中产品的质量、精度甚至稳定性等等都至关重要。而所有这一切,不是我们或者客户谁说了就能算,最终还是要看测量数据。”IKD董事长兼总经理张建成如是说。
蔡司之后 再无它选成立于1996年的IKD,今年恰逢其成立20周年。IKD是从事压铸产品起家的,直到1999年才开始正式涉足汽车零部件产品。“当时集团领导层看好汽车零部件这个行业,一方面源于其市场前景,另一方面则是因为这个行业客户群体营造的氛围不一样。换句话说,有这么多世界先进的客户在背后督促你,对于IKD的督促与助推都大有裨益。”张总直言道,“而对于立志成为世界顶级供应商的IKD来说这种积极的环境才是我们所最需要的。”随着IKD的转型以及其国际化程度的深入,相应的困难或者说问题也随之而生。作为生产制造厂商,为了提高产品质量提高加工设备的投入是不可避免的,包括IKD在内,对此也毫不含糊。产品是生产出来了,但紧接着新的问题便产生了,那就是产品质量好坏谁说了算?“公司在建厂之初也采购了一些检具和测量设备,但是其精度尚无法满足新形势下产品的测量精度,此外还有一点就是,我们面对的多数是欧美企业,对于测量领域的人都知道,双方建立对等的测量体系至关重要。”IKD二号工厂质量部经理汪永颂回忆说,“在汽车制造领域,客户尤其是欧美客户使用的就是德国蔡司的测量设备,客户所建立的测量体系、标准绝大多数也是围绕蔡司的设备而建立起来的。所以在2004年的时候,抱着试试看的态度我们购买了第一台蔡司的三坐标测量机,型号是CONTURA G2。”在随后的使用过程中,蔡司三坐标测量机软件操作的便捷性、测量过程的自动化程度之高,还有其不可忽视的品牌效应,尤其是在汽车零部件生产制造领域,一、二级代理商都认可,诸如此类让IKD在后期的测量、比对甚至接单的过程中获益匪浅,所以“从购买了第一台蔡司三坐标测量机以后,IKD再没有考虑过其他的测量设备。”汪永颂坦言。据悉,现如今IKD集团共有三十多台蔡司的三坐标测量机,包括CONTURA、ACCURA、SPECTRUM、MMZ等众多机型。就在今年,IKD还刚刚一口气采购了7台蔡司的三坐标测量机。
测量精度和重复性好汽车雨刷系统、后视镜系统、减震系统、刹车系统、转向系统。传动系统、发动机系统等诸多产品都是IKD现有的主导产品系列。虽然产品类别不同,对于精度的要求也不一样,但是从目前看“IKD最严格的产品精度需要控制在0.01mm±10µ。”汪永颂介绍说,“而蔡司的三坐标测量机虽然型号不同测量精度也有所区别,但精度可达0.9µ,所以对于满足IKD产品的精度要求来说完全没有问题。”在IKD任何一个新项目的开发阶段蔡司的测量保证都是必不可少的,而对于已经量产的产品,IKD则采用抽检制。工人是三班倒,但是蔡司的三坐标测量机则是全天24小时都处于工作状态。“抛开上下料及测量辅助时间不算的话,保守估计蔡司的三坐标测量机每天工作也在22个小时左右。”汪永颂解释说,“蔡司三坐标测量机的稳定性由此得到了很好的验证,此外因为其测量自动化程度高,在IKD通常是一个测量工程师看三台蔡司三坐标测量机,而且由于其测量的重复性能极佳,所以对于IKD这样的规模生产也特别适合。”
一切拿数据说话在IKD看来,虽然不同于生产加工,测量本身并不会增值,“但是现在早已经不是靠以前的检具测量合格与否的年代了,现在是要靠数据说话。”汪永颂直言:“蔡司三坐标有着全自动测量的先进工艺,会自动进行数据的采集、分析并直观显示出来,在检测过程中一旦发现问题第一时间时发出信号,从而帮助工程师及时发现生产过程中出现的偏差。”在汪永颂看来,蔡司的测量机就好比是IKD“生产的眼睛”,其产品质量的好坏通过测量显示的数据一目了然,因为其自动化程度高、测量程序标准化,所以测量效率也高,对于IKD测量师的操作工来说,就是负责上下料、看数据以及最后的产品包装。“当然,如果客户愿意,蔡司还可以为客户提供全自动的测量解决方案,借助于机械手的参与,工人连上下料的工作都省了。”蔡司的技术工程师补充说。可以说已经成为蔡司测量“铁粉儿”的IKD,不仅在国内的工厂会采购蔡司的测量设备,其位于墨西哥的北美生产基地也配备了两台蔡司三坐标测量机。“IKD的生产以靠近客户为宗旨,我们有35%的产品销往北美市场,而即将于今年投产的墨西哥生产基地就是为了更好的服务于北美市场。”对此汪永颂表示:“是蔡司测量系统及设备出色的表现及其专业的技术服务赢得了IKD的信任,而根据公司发展的需求,今年我们墨西哥生产基地准备再购入一台蔡司三坐标测量机。”
本文出处:蔡司工业测量部
GM 降低 40%的测针优化设计和组装的时间
GM发动机和变速器铸造中心成功地使用蔡司三坐标测量机检测零件已有数年,现在该公司为了一个横跨其北美工厂的新项目,正在寻求一个策略,使其能加速三坐标测量机上的测针优化设计和组装。采用蔡司的测针组装软件SSC和新型的 ThermoFit Pro 元件,GM 进入了利用灵活测针系统和测针模拟进行测针优化的新时代。
挑战:测针优化设计需要更多控制
GM发动机和变速器铸造中心的三坐标测量机和量具工程组是一个集中的团队,约有 10 名三坐标测量机编程人员和工程师,其职责是为下一代 4 缸 V8 发动机在北美的所有质量检测实验室提供支持。这个项目包含了近 150 台蔡司三坐标测量机,大多数是 ACCURA 和 PRISMO,分别位于美国、墨西哥和加拿大的生产工厂。这个团队为该新项目的三坐标测量机优化测针设计和编写检测程序,他们希望借此在所有的生产基地都能在零件的重复性方面获得提高,做到测针优化设计和组装时间,在产品需求发生变化时可简单快速地修改测针组件。
解决方案:灵活的测针系统和测针模拟
作为蔡司工业测量部的一员,蔡司 3D Automation 首次于 2010 年拜访了GM发动机和变速器中心,向其介绍了新型带旋转接头系统的测针加长杆。GM非常满意其良好的热稳定性和碳纤维管的设计,但为了能更好地控制其远端检测实验室,他们还在寻找固定于机器上的加长杆。他们还希望在测针配置必须作出改变时拥有互换的能力。对于这个新一代的项目,他们希望所购买的三坐标测量机能为某个特定零件的整个生命周期服务。由于产品线的生命周期可能会有5 年、10 年或更多,他们还希望测针系统能够使用足够长久,而且在项目结束后有可能被再利用。经过与GM的合作和完成测针优化样品测试后,蔡司 3D Automation 在 2011 年成功开发并推出了其下一代测针优化系统,ThermoFit Pro。 在2011 年 6 月,GM发动机和变速器铸造中心也开始使用他们的首批Thermofit Pro模块。这个新的产品线使得 GM 能够使用 CALYPSO测针模拟功能制作最复杂的测针系统,无须以往的CAD定制化设计。在软件里简单地选择相应的角度值,即可将通用角度块修改成所需的角度。实际角度块也可利用半成品快速地生产出来。成品角度块可由蔡司生产也可通过自己的车间生产,只要库存中有半成品。每个零件都有蔡司零件编号,以便记录和重新订购。
无须 CAD 工程师和相关制图工作,他们自己的应用工程师能在测针组装软件SSC中完成所有的任务。“对于使用ThermoFit Pro模块完成CALYPSO模拟和测针组装软件SSC的研发,我印象十分深刻。”GM的发动机和变速器铸造中心的高级制造工程师 Craig Wegienka 说道,“我能利用测针组装软件SSC为我们的项目制作整套的角度块和测针优化设计。我可在 CALYPSO 里单独模拟每个测针配置来验证测针设计。模拟证明测针系统可正常工作。”
收益:降低测针优化设计和组装时间 “所有这些选项和使用的方便性可降低40%的测针优化设计和组装时间。”Craig 说道。“它不仅为我们节省了时间,还节省了成本,因为测针元件改变时,我们不必将其报废。” 保证每个产品都有相同的质量 — 无论其是在保加利亚、上海、底特律还是圣迭戈的工厂生产 — 如何保证产品具有相同的质量以及重复生产能力都是一个很大的挑战,因为员工的技术水平或零备件供应能力的参差不齐都会导致生产延误,同时产品设计的变更会导致程序和测针组件的修改以及文档变更。GM 公司现在可凭借 ThermoFit Pro 模块和 CALYPSO 测针组装工具SSC来全球化其质量控制程序,缩短产品推出时间,同时也能迅速适应任何产品的变动。
公司介绍 GM发动机和变速器铸造中心,位于美国密歇根州的庞蒂亚克,使用蔡司三坐标测量机进行零件检测并为一个横跨北美工厂的项目提供三坐标测量机的测针优化设计和组装服务。
(左)Mr.Vladimir Heleno,巴西菲亚特质量责任人 (右)Mr.Aldemir Humberto Araujo,巴西蔡司的商业伙伴,在贝蒂姆(Betim)厂PRO测量机前
品质是巴西菲亚特的重中之重。蔡司南美工业大客户一直对质量保证有着较高的需求,因此选择投资蔡司的测量技术。
基于对汽车的热情,巴西、意大利和德国以独特的方式团结在一起。意大利汽车巨头菲亚特在世界第五大国制造汽车。一名巴西人驾驶着一辆法拉力的F1赛车。蔡司提供了必要的测量技术,以确保各方面的品质——从大规模制造的汽车到世界著名的赛车队的机器。
测量一个菲亚特锡耶纳(FIAT Siena)车身
测量技术最近在贝蒂姆厂安装了两台蔡司水平臂测量机——一台PRO T型测量机和一台有两个立柱的PRO SELECT测量机。不过,菲亚特不仅投资于较为稳定的测量技术,同时也建立了一个新的测量实验室,现在为菲亚特和其在巴西的供应商提供质量参考。在几何控制区,按每日三班制对来自12种不同型号的约90个车身进行测量。进料系统(Cargobus)从生产线上依次自动移动车身,并把它们运送到测量实验室。摄像头捕捉每一个车身,然后对其进行全自动测量。巴西市场对菲亚特来说尤为重要。为了满足其客户的需求,菲亚特对其自身也设定了越来越高的目标。该公司在质量保证上的目标是“追求品质。”来自蔡司的测量技术能够保证这一点。此外,蔡司通过技术活动,例如在巴西和德国的培训课程,来支持菲亚特。
贝蒂姆厂Cargobus自动进料系统
在南美首次公开亮相EagleEye自动导航探头菲亚特是蔡司在南美的第一个使用EagleEye自动导航探头的客户。这项技术以利用激光三角进行测量为基础。被引进到巴西,作为合作的一部分。来自西班牙子公司卡尔蔡司工业测量(IMT)的应用型技术人员在贝蒂姆厂花了四个星期来训练菲亚特操作员对这一尖端技术的使用。对三个不同的部分进行完整的测量是训练过程中的工作目标。据Vladimir Heleno,巴西菲亚特质量责任人表示,其结果加强了对蔡司测量技术的信任度。近年来,大量的蔡司测量机已安装在了菲亚特集团各地。Dr.Joao Carlos Oliveira Lopes,蔡司销售经理说这是一个高客户满意度的标志。它基于密切的合作,以及高生产力和坐标测量机的效率。
Mr.Vladimir Heleno和Mr.Aldemir Humberto Araujo在贝蒂姆厂的测量实验室前
菲亚特渴求发展据菲亚特所知,该公司计划于2010年在巴西投资约23亿欧元,主要是用于对贝蒂姆厂和塞蒂拉瓜斯FPT动力系统方面的投资。菲亚特计划扩大贝蒂姆。今后,每天将有5200辆汽车下线,而在1976年只有800辆。为了确保这个输出,菲亚特认为有必要对质量精益求精。蔡司在巴西有近80年的运营历史,未来也将是公司测量技术的合作伙伴。菲亚特公司介绍作为巴西汽车和商用车市场的领导者,菲亚特汽车在菲亚特集团里扮演着一个重要的角色,它负责28%的全球销售数量。自1976年起,菲亚特公司就开始在贝蒂姆城市和米纳斯吉拉斯州生产轿车。该工厂是意大利以外规模最大的,运行三班制。目前,大约每天制造3000辆轿车。2007年共售出608000辆,相当于市场份额的26%。
信心源于高质量的保证
制造业在过去40年里发生了巨大的变化。 Jamco航空航天公司对这些变化深有体会,他们意识到将检测设备引入其制造工艺过程中对其保持公司竞争力是多么的重要!Jamco引进卡尔•蔡司两台扫描式三坐标测量机,用以确保制造过程中每一步骤的精确性。在2006年,Jamco公司决定购买更高效的质量检测设备,这项决策完全是为了保持公司的行业竞争力,并为了达成ISO9001/AS9100版本的认证中处理大量的流程文档的需要。公司原有的触发式三坐标测量机和手工量规不再有效,而三坐标测量机软件编程也遇到了一些挑战。因此他们需要一个新型三坐标测量机,大小类似他们以前的三坐标测量机,但必须有效的测量技术。Jamco公司的首席执行官Jack Lee博士说:“我加入这个公司已经40多年了,我们在美国的生产基地已经变得越来越小,但比以往更具竞争力。扫描检测技术在迅速地发展,我认为关键是要提高整个加工制造过程的质量,使检验完全没有价值。” 全面的技术规范Jamco公司在深入研究后,认定卡尔•蔡司带扫描技术的CONTURA G2 10/21/6VAST XXT RDS适合他们检测工作。CONTURA G2 10/21/6 正是符合他们零部件加工尺寸的有力设备。VAST XXT RDS旋转式探头专为测量体积小且有很多角的零件而设计,能以2.5度的角度差旋转在20,736个不同角度进行测量。较之以前的触发式三坐标测量机,此扫描技术能在较短的时间内得到更多的信息,明显的优点就是通过提高效率而降低制造成本。Jamco公司的典型零件是结构式舱壁或用在飞机上的配件,他们在CONTURA G2上进行过程测量和终检。工件初始精加工完成后在测量仪上对其进行检验,在车削或铣削前进行第二次检查。在所有的加工过程和装配完成后进行最终检验。多年以来,虽然大部分零部件需要100%检验,但由于加工效率的提高可以完成更多的订单。随着零件和订单数量的增长,该公司意识到需要再增一台三坐标测量机。
VAST XXT探头测量中型规格的配件的典型应用
VAST XXT探头测量乘客出入门的镁金属外壳组件
他们非常喜欢带VAST XXT RDS关节式探头的CONTURA系统,但想要一个更大的机器,以便更有效地处理较大的航空部件,如隔离舱、纵梁、翼肋、腹板和框架,需要有相同的CALYPSO软件和ZEISS质量。 2011年,他们购买了大型龙门式三坐标测量机,一台MMZ 20/50/15,它不仅可以测量较大的部件,而且还能大批量测量较小的部件。
Jamco公司赞赏CALYPSO软件简单易用且兼容性强。
“一旦你知道要的是什么一切都简单了,”Jamco公司的质量控制经理Ronald Lee先生说。“即使操作人员不能确定如何设置一个零件也没关系,该软件会显示多个零件视图使这一设置过程变得更加容易。 采用带CALYPSO的CAD模型使编程轻松了许多,这是因为集成助手可以帮助您选择测量参考,不存在难懂的代码或文本编辑。 因此就可以在测量上花更多的时间,而不是在编程上,这与我们以前的测量软件不同。”Lee补充说。
效率提高
因其质量检查准确性和效率的提高,蔡司系统已经帮助Jamco公司获得了更多的客户。三坐标测量机也使他们的目标公差都保持在五万分之一英寸以内。触发式三坐标测量机在2至3小时内收集约100个点,而蔡司的扫描式三坐标测量机在1至2分钟内即可收集1000个点。
Jamco现在每天测量大约30个零部件。 典型零件长约12英寸,关键部位需要30-40分钟的程序检查。因为操作人员可以同时运行多任务检查,所以效率也提高了。对于约40个部件的较大订单,他们喜欢使用AutoRun自动运行功能,这样几乎全部零件都可以自动检测。
蔡司系统能处理更多的检测项目,测量更大的部件,这给Jamco公司带来了信心。 ZEISS MMZ测量机可有效地处理较大的部件,也可一次性检查一托盘较小的部件,而不必做一系列的测量工作。 Jack Lee博士说:“质量保证贯穿我们所有的制造工艺过程中,并给我们和我们的客户带来了新的信心。”
Jamco航空航天公司简介
Jamco航空航天公司成立于1967年,总部位于纽约州。该公司是一个以制造用于航空航天业复杂的、结构性部件闻名的制造商。 该公司95%的订单来自航空航天工业,其余5%来自陆路的交通运输行业。他们是一家一直致力于提供全面机加工服务和机身配套设施的工厂。其中的一些大客户包括:诺思罗普-格鲁曼公司、波音公司、斯皮里特空间系统公司和美国政府。
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