与OEM商谈如何解决目前汽配检测工具存在的问题？
（一汽轿车有限公司）
我国汽车制造业已发展成为世界上最大的市场，车型种类繁多，发展迅速。车辆及零部件广泛应用于多品种混线生产车型。传统的专用检测工具通用性低、工作效率低、检测能力低。精度低、不可重复使用的问题制约了其现代化的生产方式。为适应汽车生产质量不断提高的要求，检具制造技术向模块化、系列化、标准化、柔性化、智能化方向发展已成为汽车检具行业的主流趋势。
该检测仪作为制造企业测量和监测各种尺寸产品的一种快捷方便的工具，具有操作方便、稳定耐用、检测零件孔径大小、位置、轮廓、间隙和表面差异等直观数据。该特性广泛应用于汽车制造行业。随着现代检测工具在我国汽车制造业的应用逐步推广，合资企业的发展，已经形成了完整的汽车检具产业链。
常见的汽车检具主要用于白车身、内外饰件，用于新项目的开发过程和量产管理。在生产准备阶段，模具调试、生产工艺设计优化、批量产品质量监控发挥着重要作用。汽车检具对于缩短项目周期、提高生产效率和产品质量具有重要意义。它是汽车工业的基本工艺检测设备，是我国汽车工业制造技术与国际接轨的重要标志之一。
汽车零部件检测工具面临的问题
一
随着我国汽车产业的快速发展，车型升级步伐不断加快，整车项目周期越来越短，市场对整车质量的要求越来越高，汽车价格不断攀升。下降，成本压力增加。发展趋势，相应地，汽车零部件检测工具的发展应满足短周期、高质量、低成本的要求。当前汽车项目和零部件检测工具项目在周期、质量、成本等方面存在突出问题，影响了汽车检具行业的健康发展。
问题一
检具项目周期长、整车项目周期不断缩短的问题
1、 检具启动时间晚，设计周期长，而整个车辆项目周期越来越短。
1950年代整个车辆更换周期约为15年，1980年代整个车辆更换周期约为7年。目前国内的新车型研发周期约为2~3年。随着市场的快速发展，市场需求转瞬即逝，整车项目不容拖延。但是，检查工具的启动条件已完成。一般需要零件的3D数据、二维图、GD&T图或产品标书、整车装配环境数据来确定检具的定位要素和检测特性，从而启动检具。时间比成型件的开模时间晚1个月，完工时间一般晚于模具制造。
2、 检具制造、加工、检验周期长，导致项目延误。
传统的检具加工制造一般采用车床、铣床、线切割。它还需要钳工装配处理。虽然使用3轴和5轴CNC加工中心可以缩短加工周期，但钳工装配、装配精度调整、三轴检测的周期仍然很长。
问题二
检具价格持续下降和制造成本持续上升的问题
由于检具企业数量快速增加，行业竞争和车辆成本压力导致检具价格持续下降。据统计，与10年前相比，汽车零部件检测工具的价格下降了近50%。比如2005年保险杠总成检具的价格一般在50万元左右，2015年的价格只有20万到30万元。相应地，检具本身的手工设计成本不断增加，原材料成本不断增加。因效率提升导致的制造成本并未明显下降，导致检具利润空间不断降低，行业亏损问题更为普遍。
问题三
传统检测工具的测量效率和精度较低，汽车零部件的尺寸精度要求不断提高。
车身尺寸精度控制是汽车制造商的关键技术。无论是“2mm工程”还是“6sigma管理”，其本质都离不开一个数据化的检测监控系统，通过制造过程检测数据建模分析和控制车身和零部件制造中的尺寸偏差来源，确保制造的稳定性，最终提高整车的装配精度。但目前检测一般采用手动测量工具，测量效率低，人工测量误差大。此外，使用“通过和停止规”测量导致无法获得特定值。测量效率和人工检测误差使系统' s 数据统计分析困难。影响车辆质量的提高。
检具制造精度普遍偏低与整车精度不断提高之间的矛盾日益突出。目前检具的制造精度仍停留在定位孔。制造精度-0.1~+0.05mm，检测模块制造精度±0.1mm，检测模块制造精度±0.@ >15 毫米。与此相对应的是，整车质量和精度要求越来越高，大型内饰件装配精度要求≤1mm，结构注塑件尺寸精度要求达到0.5mm ，并且可以达到关键匹配要求<
汽车零部件检测工具解决方案及未来发展趋势
二
缩短检具项目周期的解决方案
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模块化、系列化设计有利于缩短检具项目周期
乐高积木是一种常见的儿童玩具，可以使用基本零件拼成不同的结构。从某种角度看，汽车零部件检具的设计结构类似于积木，检具由检具底板、支撑结构、定位机构等组成。另外，同一主机厂的同类产品基本相同，检测模块的形状相似，不同主机厂的检测机制差别不大，具备模块化的前提。所以在检具设计中也可以采用模块化的设计理念，用模块化的设计代替单单设计，缩短开发周期。
在检具的模块化设计和应用中，还可以将模块按照不同的尺寸规格组成系列化模块，建立系列化规格数据库，设计时可直接从数据库中选择，缩短周期. 建立数据库时智能检具，可以使用公司内部的通用数据库，也可以是面向市场的标准行业数据库，即专业检具制造公司提供检具专用模块，如一系列标准化底板（见表1）、系列支撑机构规格、翻转机构模块（见1）、定位轴孔标准件（见2））、滑动机构等。
图1 检具翻转机构标准件
图2 检具定位轴孔标准件
目前，我国汽车检具市场已经形成了标准化的模块体系。专业公司提供标准化的水平翻转机构、翻转机构、滑动机构、定位销、夹紧机构、检测卡机构、导销、导向套标准数据库和标准化零件，为汽车零部件检测工具的模块化、系列化设计提供技术支持。
2
检具设计平台参数化有利于缩短检具项目周期
检具设计采用参数化设计，同一主机厂的整车及零部件设计结构具有连续性。不同的车型和改型一般采用相同或相似的结构设计模式，检具设计建立车辆部件模块的检具设计库参数化平台车的模块检具数据。在设计同类产品时，使用原始曲面替换和刷新原始钣金数据或结构数据，快速实现检具的模块化设计。相应加工中心的CNC加工程序也可以通过类似的刷新编程方式提高设计效率。
标准化、通用化、可回收设计降低检具制造成本
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专业化集成降低检具系统设计难度
检具的高制造成本主要是由于其自身的单件订单式生产，具有零件制造精度高、设计难度大的特点。复杂的检具设计和编程设计仅用于单件订单式生产。形成批量生产。据统计，检具设计、编程设计、订单换刀等占检具制造成本的50%以上。如果采用大规模生产，其制造成本将降低，发展空间巨大。
汽车零部件检测工具的设计和开发需要高素质和富有创造力的工程师和技术人员。检测工具的生产和制造也需要高水平的操作经验和技能熟练程度。但是，检具项目是不连续的，检具企业经常面临项目多时加班，项目少时不工作的问题。汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟。检具设计应该使用更多的标准件，避免每个公司单独设计和制造，导致设计师和程序员比例高，人均产值低。问题，成本负荷增加。
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检具可回收设计，降低成本
检具的原材料成本是总成本的重要组成部分，约占总成本的30%。目前，我国汽车的使用寿命较短，全新更换5年，内外饰件改装2年，外饰件改装1年。检具的使用寿命特别短，尤其是在项目结束后。检测工具的精度保持良好，但不能重复使用，只能作为废品使用。
目前常用的检具材料有铸铝、铝型材、铸钢、不锈钢、钢型材、代木等，除代木外，其他材料均具备尺寸稳定性、反复回收、再加工、并重复使用。，尤其是检具的底板和支撑结构的使用价值非常高。目前，同类型新车型一般采用平台式设计，不同车型内部零部件结构变化很小，只有局部变化，为重复使用创造了有利条件。
目前，一汽轿车公司的部分检具，特别是三坐标检具，已被回收再利用。图3为一汽汽车公司D090车型项目白车身侧墙检测支架。检测支架采用精密型材和多孔桁架结构。型材通过定位块和定位销连接。每个安装位置可安装20mm的距离。孔可以随意安装。由于使用的精密多孔型材均为标准尺寸，因此该模型项目停产后，该型材可用于新的检具项目。
图 3 白车身侧面测量支架
柔性检测工具是资源回收的一种特殊形式。它采用带有活动定位夹紧装置的固定底板快速夹紧和定位零件，然后利用三坐标测量实现零件检测。通常用于平台产品，如底板、门板、挡泥板、前盖、后盖等。
灵活的检具具有专用检具所不具备的优点。一套灵活的检测工具，只需稍作调整即可测量不同的产品。具有自动检测、精度高、维护成本低、开发周期短等优点。另外，以关节臂测量机为主体的柔性检测工具（见图4）和以单节卡尺的通用机器人为主体的检测设备），被测零件由基本支架支撑，通过在不同的预植入程序之间切换，可以快速轻松地完成相应零件的测量。
图4 关节臂测量机
检具的重复使用，对检具的日常维护提出了更高的要求。应采取标准管理，确保底板不发生改动或变形，并在回收前对底板的精度进行检测。
智能检测工具提高检测效率和测量精度
传统的汽车零部件检测工具一般是通过对抽样零部件的数据检测、分析和处理来判断其是否合格。但是，随着汽车制造水平的不断提高，汽车制造商对零部件检测工具的功能要求已经从判断是否合格转向在线全数字化尺寸测量，通过数据统计分析确定监控生产是否合格。系统稳定。但目前整车生产线和零部件生产线的周期时间一般为几十秒，人工操作已不再可能，检测工具需要向智能化、自动化方向发展。
智能检测工具是在传统检测工具的基础上，增加自动测量机制，结合信息处理系统，自动生成零件检测报告和数据分析报告，提高了测量效率，减少了人工测量误差，避免了数据处理和分析中的错误, 并提高了检验报告的准确性和测量效率。在线处理产品检验数据的自动统计分析和比较，可以识别测量数据大小的一致性、稳定性和一致性。在程序中设计异常尺寸波动和异常趋势的报警规则，实现生产线上的预防性报警，避免不合格产品，批量制造，以及生产线的持续恶化，将检测工具的质量降低到最低限度。图5为汽车玻璃智能检测工具，图6为智能检具的分析展示终端。
图5 汽车玻璃智能检具
图6 智能检具分析显示终端
智能检测工具功能需要有效判断零件的质量状态和趋势。检具设计时，充分利用行业的光电技术和机械加工技术，使汽车检具具有更高的灵活性和智能化水平，提高检具企业的技术和成本竞争力。目前，激光测量技术也是汽车检具技术发展的重要组成部分，并开始逐步应用，如图7所示。
图 7 A 激光测量高度
激光测量技术在汽车制造中的应用对汽车质量的提高具有重要意义。四门二盖产品等汽车白车身冲压件为自由曲面，检测要求为表面轮廓，包括测量点的选择、检测精度的保证和测量效率。传统的三坐标测量机和专用零件检测工具都存在效率低、精度低的问题。激光扫描测量仪对弯曲零件的表面和轮廓进行扫描和采集数据，结合数据处理、三维重建和数模比对，将被测零件的数据与CATIA/UG3D数模进行分析比较智能检具，并获得零件的尺寸和数模。符合性和差异点，输出最终检验报告。
基于计算机视觉和图像处理技术的汽车零部件检测系统在智能化和快速测量方面比传统的接触式检测系统具有更大的优势。它主要是利用CCD摄像头实时拍摄汽车零部件，获取数字图像，再利用计算机视觉检测技术确定被检汽车零部件的质量信息，与标准模板或设计参数进行比较，并监控产品尺寸和加工质量。图8显示了汽车密封件的视觉检测设备。
图8 汽车密封件外观检测设备
激光测量技术和计算机视觉技术在提高测量精度和提高测量系统的灵活性方面具有一定的优势，但其设备成本较高，且检测定位一般需要与传统的量具定位相结合，可用于未来的汽车制造业。. 目前，智能检具在检具行业中的占比并不高，但代表了汽车零部件检测行业技术的新发展方向。未来，人力资源将继续吃紧，并将发挥越来越重要的作用。.
