汽车检具发展现状及趋势优先发布
Die Industry 2017 Volume 43 Issue 4 Review 0 引言 作为制造企业测量和监控产品各种尺寸的快速简便工具，检测工具用于检测零件的孔径大小、位置、轮廓、间隙和表面。具有操作方便、稳定耐用、数据直观等特点，广泛应用于汽车制造行业。现代检具在我国汽车制造业的应用随着合资企业的发展逐步推进，形成了完整的汽车检具产业链。常见的汽车检具主要针对整车白车身、内外饰件，用于新项目开发过程和量产管理，在生产准备阶段的模具调试、生产工艺设计优化、批量产品质量监控等方面。扮演一个重要角色。汽车检具对缩短项目周期、提高生产效率和产品质量具有重要意义。它是汽车工业的基础工艺检测设备，是我国汽车工业制造技术与国际接轨快速发展的重要标志之一。1 汽车零部件检测工具的发展现状 欧美日等发达国家汽车制造业的发展受益。对汽车检具的研究起步较早，现已达到比较先进的水平。其检测工具广泛应用于汽车。制造业的应用已经非常完备，检具的自动化程度非常高。例如西班牙Tecno-matrix公司生产的仪表盘总成检测工具，引入了梅林运动传感器代替手动百分表检测，检测效率高；意大利马波斯公司生产的检测工具采用CAPTOR数据系统，可以无线采集百分表测量的数据，并将这些数据传输到PDA上供技术人员分析。西班牙Tecno-matrix公司生产的仪表盘总成检测工具，引入了梅林运动传感器代替手动百分表检测，检测效率高；意大利马波斯公司生产的检测工具采用CAPTOR数据系统，可以无线采集百分表测量的数据，并将这些数据传输到PDA上供技术人员分析。西班牙Tecno-matrix公司生产的仪表盘总成检测工具，引入了梅林运动传感器代替手动百分表检测，检测效率高；意大利马波斯公司生产的检测工具采用CAPTOR数据系统，可以无线采集百分表测量的数据，并将这些数据传输到PDA上供技术人员分析。
目前国外汽车生产已采用自动化程度高的实时在线检测设备，能够及时反映汽车整车及零部件生产过程中优质汽车检测工具的发展现状和趋势。窦涵玉（吉林省一汽轿车有限公司质量保证部）长春130012）摘要：本文从检具的实际应用出发，从缩短检具项目周期三个方面进行研究分析，降低检具制造成本，提高检具工作效率和测量精度，并结合案例提出具体方法。设计、制造和管理方面的解决方案。以及未来标准化、系列化的发展趋势，阐述了检具的可回收性和智能化，对检具行业的发展具有现实的指导意义。关键字：汽车检具; 测量效率；准确性; 标准化检测工具；系列化设计；16787/ki.1001-2168.dmi.2017.04.001汽车检具的发展现状与趋势 窦汉宇（一汽轿车股份有限公司质量保证部, 吉林长春 130012) 摘要：从检具的实际应用出发，从缩短制造周期、降低制造成本、提高测量效率和精度三个方面进行了研究。结合具体案例，提出了检具设计、制造和管理的解决方案。最后，阐述了检具标准化、系列化、循环化、智能化是未来的发展趋势，对模具行业具有指导意义的信息。测量效率；准确性; 标准化检具；系列化设计；系列化设计；智能——————————————收稿日期：2017-01-09。序列化设计；智能——————————————收稿日期：2017-01-09。系列化设计；智能——————————————收稿日期：2017-01-09。系列化设计；智能——————————————收稿日期：2017-01-09。
作者简介：窦涵宇（1982-），男（汉族），吉林长春人，注册质量工程师，主要从事汽车零部件质量检测工作。1 在线发表时间：2017-04-14 16:58:59 在线发表地址：模具工业2017年第43卷第4期[1]。随着我国汽车工业的快速发展，市场对汽车零部件质量的要求越来越高，各大主机厂之间的竞争已经演变为整车质量的竞争。检具作为质量管理的重要工具，也发展迅速，检具企业大量涌现。目前，我国检具行业已从单纯的模仿和学习国外向自主技术研发转变。新的设计理念、新的结构方案、新的标准件系列、新的材料用途和新的加工技术层出不穷[2,3]。现在汽车检具的使用已经成为汽车企业及其零部件供应商生产资质的体现，因此汽车检具的设计与制造成为国内汽车行业新的研究热点。公司在检具设计的研究、制造和测试方面取得了比较丰富的成果。华东理工大学姚兴军[4]通过分析检测工具的标准要求和设计方法，基于通用CAD软件平台，开发了一种零件建模方法检具设计。 Pro/E平台，
Siemens [5] 使用 Siemens PLM Software 的 UG NX 软件作为 检具设计 开发平台，并使用 UG/Ope-nAPI、UIStyler、Menuscript 和 Visual Studio.Net 作为 检具设计 开发工具来完成汽车一体化。车用玻璃检具设计开发知识库，并在此数据库的基础上，研发“基于知识库的车用玻璃检测工具快速设计系统”。华中科技大学刘明[6]开发了以弯头检具为研究对象的汽车管路检具设计系统，并建立了汽车弯头检具的设计模块及其他配套标准件。参数化模板技术。该库为设计人员提供了一个用户界面，可以自行管理标准件系统，开发了工程图输出模块，有效提高了弯头检具的设计效率。上海交通大学刘飞[7]从白车身检具质量评价方法入手，建立了一套检具综合制造质量指标体系，以解决质量问题。在检具验收阶段。检具的各项评价指标标准化，有效保证检具的验收质量；胡才奇[8]基于白车身检测工具的整体选型设计、结构框架设计和设计方案优化三个阶段，开发了一种基于神经网络的检测工具。汽车检具模型选择方法，
中北大学李蓓[9]研究了汽车检具的生产管理和汽车检具制造车间的设备布局。他利用三维仿真软件Flexsim建立了当前产线的Flexsim仿真模型，并进行了产线仿真。性能分析和优化以提高 汽车检具 的生产力。预计我国汽车工业的健康发展还将持续5到10年。对于新车型、中期改款和年度改款的尺寸检测和质量监控，各大主机厂和汽车零部件供应商都需要制作相应的汽车零部件检测工具。这些需求将伴随我国汽车工业的发展。长期存在，检具行业未来市场仍有广阔空间。2 汽车零部件检具面临的问题伴随着我国汽车工业的快速发展，车型更新换代步伐加快，整车项目周期越来越短，市场对质量要求越来越高对于整车而言，汽车价格持续下降、成本压力加大等发展趋势，相应地，汽车零部件检测工具的发展应适应短周期、高质量、低成本的要求。目前，整车项目和零部件检具项目的周期、质量和成本问题突出智能检具，影响汽车检具行业的健康发展。2.
随着市场的快速发展，市场需求转瞬即逝，整车项目不能耽误。但是，要求检具的启动条件是完整的。一般需要零件的3D数据、二维图纸、GD&T图纸或产品招标文件、整车装配环境数据来确定检具的定位要素和检测特性，从而导致检具启动。时间比成型件开模时间晚1个月，完成时间一般晚于模具制造。(2）检具制造和检具周期长，导致项目延误。传统检具制造一般采用车床、铣床、线切割、也需要装配工进行组装加工。3轴和5轴CNC加工中心虽然使用治具可以缩短加工周期，但钳工和刀具装配、装配精度调整、三坐标检测的周期还是比较长的。2.2价格检具数量持续下降检具设计制造成本持续上升的问题是由于检具企业数量的快速增加，行业竞争以及整个模具行业的成本压力，Vol. 2017年4月43日第4期，导致检具价格持续下跌。据统计，与10年前相比，汽车零部件检测工具的价格有所下降。例如，近 50% 2005年保险杠总成检具价格普遍在50万元左右，2015年价格只有20万到30万元。相应地，检具本身的人工设计成本不断增加，原材料成本与持续改进，效率提升带来的制造成本并没有明显下降，导致检具利润率不断降低，行业亏损问题比较普遍。2.3传统检测工具的测量效率和精度相对较低，汽车零部件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一项关键技术。无论是“2毫米工程” 或“6 sigma管理”，其本质离不开基于数据的检查和监控。系统通过对制造过程的检测数据进行建模和分析，控制车身及零部件制造中尺寸偏差的来源，保证制造的稳定性，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，手动测量误差较大。此外，使用“go-to-stop”测量会导致无法获得特定值。测量效率和人工检测误差导致系统中数据的统计分析困难。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。，检测模块的制造精度为±0.1 mm，检测模块的制造精度为±0.15 mm。相应地，整车质量精度要求越来越高，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，关键配套要求可以做到0.3mm，如果我国的传统检具大大提高制造精度，在目前的制造技术水平下会带来高加工难度和高加工成本。3 汽车零部件检测工具的解决方案及未来发展趋势 Project Cycle 乐高积木是一种常见的儿童玩具，可以从基本零件拼成不同的结构。从某种角度来看，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、定位机构组成。另外，同一个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，所以有模块化的前提。
因此检具设计中也可以采用模块化设计理念，用模块化设计代替单阶设计，减少开发周期。在检具的模块化设计应用中，还可以根据不同的尺寸和规格将模块组成系列化模块，并建立系列化规格数据库，设计时可以直接从数据库中选择，从而缩短周期. 建立数据库时，可以使用公司内部通用数据库，也可以使用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），市场已形成标准化的模块体系，专业公司提供标准化的水平翻转机构，3模具行业2017 Vol. 检卡板机构、导销、导套等标准数据库和标准化零件，为汽车零部件检具的模块化、系列化设计提供技术支持。
3.1.2 检具设计平台参数化有利于缩短检具的项目周期检具设计采用参数化设计，整车及零部件的设计结构同一主机厂具有连续性，不同车型和改装一般采用相同或相近的结构设计模式，检具设计构建检具设计整车零部件模块库，参数化平台车的模块检具数据. 设计同类产品时，可将原有的钣金数据或结构数据用原有的曲面进行替换和刷新，快速实现检具的模块化设计。对应加工中心的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。3.2 标准化、通用化、可循环设计降低检具制造成本3.2.1 专业化整合降低检具系统设计难度零件制造精度高、设计难度大的特点。复杂的检具设计和编程设计只用于单件订单生产，不能形成批量生产。据统计，检具设计、编程设计、订单式换刀成本超过检具制造成本的50%。如果采用大批量生产，制造成本将降低，发展空间巨大。汽车零部件检具的设计开发需要高素质、富有创造力的工程技术人员。检具的生产和制造也需要工人具有较高的操作经验和熟练程度。但是，检具项目是不连续的，检具企业往往面临项目多时加班，项目少时不加班的问题。汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟，检具设计应使用更多的标准件，避免各公司独立设计制造，导致设计编程人员比例高，人均成本低。人均产值。问题，成本负担增加。检具的生产和制造也需要工人具有较高的操作经验和熟练程度。但是，检具项目是不连续的，检具企业往往面临项目多时加班，项目少时不加班的问题。汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟，检具设计应使用更多的标准件，避免各公司独立设计制造，导致设计编程人员比例高，人均成本低。人均产值。问题，成本负担增加。检具的生产和制造也需要工人具有较高的操作经验和熟练程度。但是，检具项目是不连续的，检具企业往往面临项目多时加班，项目少时不加班的问题。汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟，检具设计应使用更多的标准件，避免各公司独立设计制造，导致设计编程人员比例高，人均成本低。人均产值。问题，成本负担增加。而检具企业往往面临项目多时加班，项目少时不加班的问题。汽车检具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟，检具设计应使用更多的标准件，避免各公司独立设计制造，导致设计编程人员比例高，人均成本低。人均产值。问题，成本负担增加。而检具企业往往会面临项目多时加班，项目少时不加班的问题。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，避免各公司独立设计和制造，导致设计和编程人员比例高，而每人均产值。问题，成本负担增加。导致设计和编程人员比例高，人均产值低。问题，成本负担增加。导致设计和编程人员比例高，人均产值低。问题，成本负担增加。
3.2.2 检具回收可设计降低成本检具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比较短，新一代5年智能检具，内外饰改装2年，外饰改装1年。检具的精度保持良好，但不能重复使用，只能当废品。目前检测工具常用的材料有铸铝、铝型材、铸钢、不锈钢、钢型材、代木等。除代木外，其他材料均具有充分的尺寸稳定性，可反复回收、再加工、再利用. , 特别是检测工具的底板和支撑结构的可用价值非常高[10]。目前同类型的新车型普遍采用平台设计，不同车型的内部零件结构变化很小，只有局部变化，为复用创造了有利条件。目前，一汽轿车公司的部分检测工具，特别是三坐标检测，已经尝试回收利用。图3为一汽轿车D090车型项目侧壁检测支架。检测支架采用精密型材和多孔桁架结构。并且不同车型的内部零件结构变化很小，只有局部变化，为复用创造了有利条件。目前，一汽轿车公司的部分检测工具，特别是三坐标检测，已经尝试回收利用。图3为一汽轿车D090车型项目侧壁检测支架。检测支架采用精密型材和多孔桁架结构。并且不同车型的内部零件结构变化很小，只有局部变化，为复用创造了有利条件。目前，一汽轿车公司的部分检测工具，特别是三坐标检测，已经尝试回收利用。图3为一汽轿车D090车型项目侧壁检测支架。检测支架采用精密型材和多孔桁架结构。
