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钣金冲压质量控制领域的创新

Sheet Metal Stamping Workflow

便携式计量设备可以快速适应各种任务和零部件几何形状,无需大量重新配置,从而减少停机时间,且无需多件专用检具。

在钣金冲压领域,尤其是在汽车和航空航天工业,如何兼顾质量和效率始终是一个挑战。这些行业需要精度极高的部件,以确保性能和安全。

同时,制造商必须保持高生产率才能保持竞争力。一致性至关重要。无论是第 100 个部件还是第 10000 个部件,从生产线下线的每一个部件都必须达到与第一个部件相同的严格标准。然而,传统的 QA 方法可能速度缓慢且劳动密集,从而造成阻碍生产率提升的瓶颈。

优先考虑质量或生产率中的任何一个,往往会有损害另一个的风险。为了解决这一矛盾,制造商们正在转向自动化、智能工厂和分析等创新解决方案,以满足严格的质量标准,同时确保生产工作流程的流畅和高效。

QA 领域的创新

创新的一个关键领域是质量控制过程本身。一些尖端工具,如在铰接式机械臂上配备激光扫描技术的高级坐标测量机 (CMM),既能提供卓越的精度,也能提升生产率。

这些高度精密但用户友好的便携式计量设备提供高精度、可操作的实时数据,并消除了繁琐的手动 QA 过程。通过简化质量控制,它们不仅消除了潜在的瓶颈,还成为提高过程效率的驱动力。

与静态手动检具不同,便携式计量设备可以快速适应各种任务和零部件几何形状,无需大量重新配置,从而减少停机时间,且无需多件专用检具。这类系统的适应性和便携性也降低了存储要求,这在拥挤的制造业环境中是一个重要的优势。

钣金冲压工作流程

战略预防性维护

便携式计量扫描仪在实现数字生态系统和工业 4.0 愿景方面也发挥着关键作用。它们可进行精确、实时的测量,同时生成丰富、详细的数据云。通过与互联系统无缝集成,它们提供切实可行的见解,从而增强决策能力、确保可追溯性并提高产品质量。

这种扫描仪使制造商能够精确地采用数据驱动的预防性维护策略。传统的定期维护往往过于频繁,既浪费资源又降低生产率。另一方面,如果维护频率过低,就会增加发生重大故障的风险。

便携式计量通过提供对设备实际状况的实时见解,提供了一种解决方案。这样就能在需要时进行准确的维护,减少不必要的停机时间,避免发生代价高昂的故障。

  • 工具装备劣化的早期检测:便携式计量系统能及早检测磨损,防止出现有缺陷的零部件,减少浪费,并确保整个制造过程的可追溯性。
  • 减少停机时间:准确、详细的测量提供宝贵见解,加速故障排除和问题解决。这样既能确保操作顺畅,又能避免代价高昂的延误。
  • 优化的预防性维护:基于准确、实时的设备状况数据进行维护,使制造商能够战略性地安排维护,避免不必要的中断并提高整体可靠性。

钣金冲压工作流程

利用便携式计量和智能技术,制造商可以摆脱被动应对的方式,采取积极主动、注重精度的方式来维护设备并确保卓越运营。

检具的限制

检具是很有价值的工具,但它们确实有明显的局限性。专为特定零部件或产品而设计,缺乏灵活性,无法轻易适应设计变更。虽然它们可以有效验证零部件是否满足预定的公差,但它们并不提供关于缺陷根本原因的详细见解。此外,它们对手动处理的依赖会带来人为错误的风险,随着时间的推移这可能会影响精度。

  • 时间和成本要求高

    设计和制造传统检具是一个复杂且耗时的过程。工程师必须仔细规划、构建和验证每件检具以确保精度。在这个过程中出现错误可能导致代价高昂的延误。仅仅制作、验证和维护一件检具的费用可能超过 10 万美元,而对于更大或更复杂的部件,成本还会更高。

  • 有限的数据输出

    传统的检具通常提供简单的“通止规”反馈,几乎不提供任何定量数据。在现代制造业环境中,详细的见解、可追溯性和过程优化至关重要,而缺乏详细的反馈会降低其效用。

  • 单一用途设计

    每件检具都是针对特定零部件定制的,每个独特的设计都需要一件新的检具。这种缺乏灵活性会导致持续性费用和效率低下,尤其是在设计变更频繁或生产周期短的行业。

  • 维护和存储负担

    生产结束后,检具通常需要存储多年,有时甚至数十年。适当的存储涉及编目、保护和维护,公司每年大约会花费一件检具原始成本的 4% 来确保其长期可用。这增加了传统检具本已很高的生命周期成本。

虽然传统的检具仍然是制造业的基石,但其高昂的成本、僵化的设计和有限的功能使其在现代、灵活的生产环境中越来越不切实际。

检具的演变:模块化解决方案

为了解决一次性检具效率低下的问题,制造商们开始采用模块化检具。这类系统具有可互换的部件,可以根据设计变更重新配置,无需为更新的零部件制造全新检具。通过实现快速调整,模块化检具显著缩短了开发时间并降低了成本,使其成为产品频繁更新或产量较低行业的实用选择。

模块化检具在维护和存储方面也具有显著的优势。与传统检具不同,模块化部件可以拆卸并紧凑存放,减少了对大量存储空间的需求。维护更简单、成本更低,进一步提高了其长期价值。

然而,模块化检具并非没有局限性。虽然它们提供了灵活性和节省成本的好处,但它们可能不适合高度复杂的几何形状或极高的精度要求。重新配置模块化组件也可能很耗时,并且可能带入影响测量精度的细微变化。此外,对于需要快速、实时数据收集或现场检查的行业,模块化检具可能无法提供与更先进技术相同的便携性或高级功能。

便携式 CMM:最有效的解决方案

钣金冲压工作流程

为了克服这些限制,钣金制造商越来越多地转向配备铰接机械臂的便携式坐标测量机。便携式 CMM 具有高度的移动性、多功能性,并能提供卓越的精度,可与通常仅限于实验室等受控环境中的传统固定式 CMM 相媲美。

便携式 CMM 提供了无与伦比的移动性,使检查可以直接在生产车间进行。这消除了将零部件运送到实验室的需要,实现高效的过程检查,并可以无缝集成到制造业工作流程。

高级扫描技术

现代便携式 CMM 利用非接触扫描技术,如激光扫描和结构光扫描,实现快速且准确的数据获取。这类系统可生成密集的点云,轻松创建复杂几何形状的全面 3D 表示。

这种扫描能力在汽车和航空航天等精度和复杂性至关重要的行业尤其有价值。非接触测量系统擅长检查精密材料,如现代设计中使用的超轻量钣金。传统测头可能造成敏感零部件变形并影响测量精度,与传统测头不同,这种先进的系统可确保可靠、可重复的结果。

适应性:在探测和扫描之间切换

高级便携式 CMM 的突出特征之一是能够在探测和扫描模式之间无缝切换。在应对不同的检查要求时,这种适应性非常宝贵。例如,操作员可以快速扫描大面积区域进行一般测量,然后切换到触觉探测以验证细部区域是否符合规格要求,并将所有数据捕获在一个集成文件中。这种双重功能性确保了效率和精度,满足客户的多样化需求。

机动性:到达难以到达的地方

最新的便携式 CMM 配备了先进的八轴系统,提供了无与伦比的机动性。这种创新设计使用户无需拆卸或重新组装即可检查难以到达的区域,从而简化了测量过程并节省了宝贵的时间。这种系统非常适合测量复杂的几何形状和大规模对象,系统符合人体工学,可减少操作员疲劳。结果是更加友好和高效的用户体验。

可配置性和模块化

现代便携式 CMM 具有高度可配置性,提供不同长度的机械臂以适应各种应用。可互换的扫描模块具有不同的焦距和分辨率,使操作员能够在大面积区域快速扫描和捕获具体特征的详细扫描之间进行切换。高级系统还提供可定制的操作手柄,如手枪式握把或双按钮设计,确保最大程度的舒适性和效率,以适应不同的操作需求和应用。

高效率但不牺牲质量

在汽车和航空航天工业的钣金制造中,如何同时实现精度和效率是一个关键挑战。这些行业要求满足严格的质量要求来确保性能和安全。便携式计量提供了一种变革性的解决方案,在不影响精度的情况下简化检查过程。通过采用这些方法,制造商可以提高生产率,同时保持最高的精度标准。

 

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