工業(yè)4.0的目標之一，就是為人們提供更多優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，也因此越來越多的制造商和供應商將質(zhì)量控制作為制造環(huán)節(jié)中的重中之重，質(zhì)量4.0就是在此背景下產(chǎn)生的新型質(zhì)量管理方式。在工業(yè)制造中，負責質(zhì)量控制的團隊需要不斷優(yōu)化工件檢測流程，降低工程設計與制造部門之間反復修改和試產(chǎn)，減少CMM(坐標測量機)設備的性能瓶頸問題。此外，質(zhì)量控制團隊不但要正確發(fā)現(xiàn)問題，同時還要提供與問題相關的各種數(shù)據(jù)和測量結(jié)果。

    挑戰(zhàn)

    目前，討論工件檢測不能脫離全球化這一大的背景—產(chǎn)品生產(chǎn)分散在世界各地，各個生產(chǎn)地點之間通過電子傳輸進行信息交換。繼蒸汽機(工業(yè)1.0)、流水線(工業(yè)2.0)和機器人(工業(yè)3.0)之后，工業(yè)4.0來到了屬于我們當下的數(shù)字時代。在工業(yè)4.0時代，企業(yè)呈現(xiàn)出一種分散結(jié)構(gòu)，供應商和承包商遍布全球，然后通過網(wǎng)絡連接在一起。在這一特定背景下應如何進行工件檢測呢?如何才能將虛擬模型(CAD模型)與實物(生產(chǎn)的產(chǎn)品)更好聯(lián)系在一起，保證各地生成的產(chǎn)品完美兼容呢?

    示例

    歐洲一家汽車制造商設計了一個零件，然后將零件的數(shù)字模型發(fā)送給亞洲的一個承包商由其進行生產(chǎn)，生產(chǎn)出來的零件繼續(xù)發(fā)送至位于南美的工廠進行裝配。

    南美的汽車制造商將進行首次檢測，在第一次嘗試裝配后標記出零件缺陷，然后將零件缺陷反饋至亞洲承包商;然后，亞洲承包商調(diào)整工裝，重新生產(chǎn)樣品并再次發(fā)送至南美汽車制造商;零件可能仍然無法正確安裝，汽車制造商再次要求承包商調(diào)整工裝，如此往復，循環(huán)多次。

    但是，如果可以對零件進行掃描，然后將零件的數(shù)字模型而不是零件本身繞過半個地球發(fā)送至南美進行測試，那么就可以極大地節(jié)約時間和工作效率。然后，南美制造商就可以進行虛擬裝配并評估零件改正，避免在全球范圍內(nèi)多次來回運輸/發(fā)送零件。

    解決方案

    傳統(tǒng)的標準檢測方案是坐標測量機(CMM)。CMM通常固定在地面上，測量速度較慢，而且還必須將工件運送到測量工具位置。出于CMM解決方案的時間成本和資金成本考慮，工件檢測先后經(jīng)歷了一系列的重大改進。

    便攜性

    便攜式技術的出現(xiàn)，例如關節(jié)臂、激光跟蹤儀、便攜式光學坐標測量機等，使質(zhì)量控制團隊可以直接深入生產(chǎn)車間，無需將工件從車間移動至實驗室，從而節(jié)約了時間，降低了成本。

    可靠性

    便攜式光學坐標測量機在生產(chǎn)環(huán)境下?lián)碛懈煽康某錾憩F(xiàn)，由此解決了便攜式測量技術的可靠性問題。另外，便攜式坐標測量機在可測量和分析的數(shù)據(jù)容量方面也存在諸多限制。便攜式坐標測量機一般通過計算批量生產(chǎn)中可獲得的幾個點的數(shù)據(jù)，來判斷是否出現(xiàn)誤差和漂移。但是，對于工件樣品，這些有限的數(shù)據(jù)不足以支撐生產(chǎn)團隊的分析。因此，工件檢測對信息密度提出了更高的要求。

    信息密度

    為此，3D掃描儀便登場了，它能夠非接觸地通過大量的點對復雜形狀的工件進行數(shù)字化建模，實現(xiàn)對樣件的詳細分析。例如，色圖(如下圖)的應用能夠顯示出缺陷位置，并指明引起缺陷的設備設置。

    結(jié)論

    最新問世的計量級3D掃描儀掃描速度快，易于使用，能夠在任何時間、任何生產(chǎn)地點執(zhí)行工件檢測。使用3D掃描儀可以有效避免無謂地運輸缺陷零件，還能夠提供更加詳細的缺陷分析，便于非專業(yè)人士理解，由此縮短試產(chǎn)擴量時間和生產(chǎn)調(diào)整時間，降低工件缺陷檢測與糾正延遲。

    簡而言之，3D掃描儀可以避免實物工件的來回運輸，從而優(yōu)化工件檢測過程，而且還突破了傳統(tǒng)CMM設備的瓶頸，縮短了批量生產(chǎn)前的調(diào)整時間。通過優(yōu)化工件檢測，質(zhì)量控制團隊可以快速發(fā)現(xiàn)問題，及時提供解決方案，最終獲得具有更高質(zhì)量與兼容性，同時滿足客戶需求的首件樣品，帶來更高的滿意度、銷售額和利潤。

    用3D掃描儀進行首件檢測有助于實現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)流程，持續(xù)產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

    用3D掃描儀可有效縮短試產(chǎn)擴量時間和生產(chǎn)調(diào)節(jié)時間，降低工件缺陷檢測與糾正延遲。

    用3D掃描儀能夠?qū)ぜ毕葸M行詳細分析，大型工件也沒問題。

    用3D掃描儀可以實現(xiàn)在線自動化檢測，在保證質(zhì)量的前提下節(jié)省人工，提升效率。

    在全球化背景下，3D掃描儀能夠顯著優(yōu)化工件檢測流程，甚至實現(xiàn)完全虛擬化的首件檢測，使樣品在第一次試裝配時就取得成功。在當前的技術下，完全可以做到這一點，只需要將其融入制造商的技能培訓、企業(yè)文化和精神就可以做到。