从季节性飓风和龙卷风到威力强劲的暴风雪，气象学中的现象总是充满力量。事实上，根据最近的一项研究估算，仅一场袭击印度的雷暴，其电压竟然高达 13 亿伏。如此令人震惊的统计数字让许多人对天气乃至与天气相关的词汇，都产生出天然的恐惧。毕竟，“气象学”中包含着“流星”一词，而后者的意思是偏离轨道的巨石。
但英语还有另一个听起来很像令人胆战心惊的“气象学”的单词，但其实不是，那就是“计量学 (metrology)”。这两个单词的大多数组成字母都相同，不过一个是研究天气和气候的科学“气象学”，而另一个则是研究测量和重量的科学“计量学”。无论天气如何，中小企业都应该特别重视这样一门研究测量（及其应用相关工具）的科学。
计量学其实一点也不高冷。中小企业也不应该认为一定需要特殊技能或取得高等数学学位才能掌握这门技术。如今，得益于先进易用的三维测量硬件（如便携式测量臂）和软件，计量学已变为一门简单易懂的应用科学。特别是相较于在使用精度堪忧的手动工具、笨重的固定式坐标测量仪 (CMM) 以及类似产品时，操作员现在可以随时随地进行测量，即使零件仍在生产线上。不仅如此，采用此类测量解决方案的企业（及其客户）还可从拥有检验报告的永久数字记录中获益。从而获得最佳透明度和效率。
便携式三维测量臂未来前景一片光明
那么，在谈论当今的计量学工具时，我们想表达的又是什么呢？在本文中，我们将具体讨论用于产品构建和验证的便携式数字化工具。计量学在各种各样的中小行业都发挥着作用，其中包括：机械加工厂、铸造、锻造、加工、模具和冲模、制造/设备组装。
像 FaroArm® 这样的工具是便携式数字测量的绝佳示例。例如，全新 FARO® Quantum Max ScanArm 能够支持多种机械加工厂和工业应用自信进行三维测量，因为它结合了 Quantum Max 便携式坐标测量机 (CMM) 的测量功能与激光线测头的非接触式功能。Quantum Max 还有三个激光线测头，可以根据项目需要优化精度、速度，或同时优化两者。
像其先代产品一样，凭借便捷、快速和易用的优点，其为小型高精度任务的理想之选，能够极大地改进并替换多种手动工具，例如测微计、卡尺和高度仪。Quantum Max 之类的产品几乎消除了检查瓶颈和操作员的个体差异，而这正是决定小型企业是盈利还是亏损的因素之一。
在 Quantum Max 的使用案例中，收集的数据直接存储在计算机上，并与原始 CAD 数据进行比较。CAD 数据？当然——既然您的计算机数控机床 (CNC) 机器便是由 CAD 数据驱动的，那么为什么不和机器使用相同的标称数据来进行验证和测量呢？您没有 CAD 数据，因此不用担心这个问题？只要您有可参照的理论测量标准（如蓝图），便仍然可以使用这些工具。所有这一切都是为了确保根据原始设计标准验证被测部件。同时确保将被拒部件和废料数量减少至最低。
经济实惠且富有创新的三维计量工具如何帮助中小企业超越自我，取得更大成功，Quantum Max 只是其中的示例之一。接下来要谈论的这组产品是激光跟踪仪。它们最适合用于大规模三维测量。激光跟踪仪可以测量角度和距离。使用起来像傻瓜相机一样简单，适用于装配校准、部件和组件检测、设备安装与校准，以及反向工程。例如，借助激光跟踪仪，您可以测量整个船体，而不用手动测量船体的每个装配部件。与所有数字模型一样，无论是使用 CAD 图纸还是蓝图，您都可将测得规格与原始设计规格进行比对。
在完善三维计量学硬件三部曲的过程中，使用激光导引型装配投影的虚拟模板领域也迅速得到发展。这些设备将可见的激光轮廓投射到三维表面和对象上，供组装人员用于为工作排序并确定组件装配位置。您可以将它想象成按照规格数字画画的三维计量学技术。所有操作员要做的就是找到与图像轮廓匹配的部件，然后完成组装。
基于 CAD 的虚拟模板省去了对物理模板和硬质模具的需求。如同其他数字化解决方案一样，它可以减少人为错误和代价高昂的返工。借助这些工具，制造商能够节省因使用大型笨重模板而耗费的时间和开支，同时极大地改进质量控制。
展望未来：无需惧怕
对于从未使用过此类产品的中小企业而言，有些担心是很自然的。许多中小企业目前使用的手动测量工具不超过 10 种，一下子跳到基于计算机的三维测量设备，的确会让他们望而却步。但其实大可不必。
他们最普遍的担忧之一是技术本身过于精确。也就是说，会生成过多的数据导致信息过载，让员工产生自我怀疑。或者会显示匹配只是稍微超出公差范围的错误，但相对于原始设计规格而言，并不值得纠正。（这种情况下会引发内部争论：如果一款测量工具只是告诉我并不需要知道的信息，那么为什么要在一开始采购它。）
但是，正如任何经验丰富的专业人士所知道的那样：无知就是无知，并不是幸福。三维测量并不是要颠倒您的现在流程。正相反，像 Quantum Max、激光跟踪仪和虚拟模板等工具都旨在帮助您在发现制造流程更上游的问题和错误。越早发现错误，由此产生的废料、返工以及加班成本便会越低。对产量大的中小企业而言，即使匹配错误量仅占产品出产的一小部分，也会很快变成吞噬利润的怪兽。而智能应用三维计量学则可让制造商避免面对多个这样的“怪兽”：
- 返工和废料
- 对超出公差范围且无法通过最终检测的部件投入更多制造时间和成本，可能是成本最高的废料和返工示例。
- 而将不合格的产品运送给客户不仅成本高昂，还会导致客户不满意，最终导致合同中止，收益受损。
计量学还可怕吗？现在不可怕了。事实上，不运用一点三维计量学可能才是真的可怕。
在高层的领导下，"春风化雨"。
可以肯定的是，无论您是气象学家还是计量学家，从上级那里获得一点指导都会有所助益，也就是俗话所说的池塘里的"大鱼"。（为了与我们的天气/自然主题保持一致。）
在这种情况下，中小企业效仿其较大的竞争对手是明智的。或者至少注意到更广泛的行业趋势。不管是大型制造商还是小型制造商，现在应该很清楚，附加的三维测量技术不仅在检测最终产品时有价值，而且在整个加工过程中也很有价值，可以缩短完成的时间，同时简化工作流程。
在未来几年，随着三维计量学继续推进到制造业的各个方面，越来越多的中小企业将效仿同行大企业接纳这项技术。同时，三维测量工具将越来越多地被整合到智能工厂应用中，并贯穿于整个加工工作流程中，从而收集到更多的数据，并依照数据行事和共享数据。便携性、"可暂停性"（直接识别任何潜在的问题，并在更短的时间内纠正机器程序）和过程中的校准，是当今大小机械加工厂都殷切拥抱的成功的关键驱动因素。
从密苏里州西普莱恩斯大奥扎克先进技术中心 (GOCAT) 的一项为期 12 周的全新课程报名情况可以看出，现在的学生正在学习未来的自动化制造技能。如果这样的教育势头正在夹在 Mark Twain 国家森林和奥扎克国家森林之间的一个美国小城市形成，您可以笃定其他教学机构正在进行关注。
因此，现在采用这些解决方案，可能正是您的企业一直在寻找的脱颖而出所需的竞争优势——更是人才招聘的一个新"工具"。
这项技术无疑会提升企业的收入和盈利能力，推动业绩“一路增长”。