与OEM讨论如何解决当前的汽车零件检查工具问题？
（一汽汽车有限公司）
我国的汽车制造业已发展成为世界上最大的市场，其车型众多且发展迅速。整车及零部件广泛用于多品种混流生产线。传统的特殊检查工具不是通用性很强并且工作效率很高。检测精度低和不可重复使用的问题限制了其现代生产模式。为了满足不断提高汽车生产质量的要求，向模块化，系列化，标准化，灵活性和智能化发展的检查工具制造技术已成为汽车检查工具行业的主流趋势。
作为制造企业中用于测量和监视各种尺寸产品的快速便捷的工具，该检查工具在检测零件的孔径，位置，轮廓，间隙和表面差异方面具有便捷的操作，稳定性和耐用性。 ，数据直观功能，广泛应用于汽车制造业。随着合资企业的发展，现代检验工具在我国汽车制造业中的应用逐渐得到推广。目前，已经形成了完整的汽车检测工具产业链。
常用的汽车检查工具主要用于白车身，内部和外部零件，并用于新项目的开发过程和批量生产管理，模具调试，生产过程设计优化以及批量产品质量监控在生产准备阶段发挥重要作用。汽车检查工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过程测试设备，是我国汽车工业制造技术和国际水平飞速发展的重要标志之一。
汽车零件检查工具面临的问题
一个
随着我国汽车工业的飞速发展，车型升级的步伐加快，汽车项目周期越来越短，市场对汽车质量的要求越来越高，汽车价格不断下降，成本压力正在增加。发展趋势越大，相应的汽车零部件检测工具的开发应满足周期短，质量好，成本低的要求。当前，整个汽车项目和零件检测工具项目的周期智能检具，质量和成本问题突出，影响了汽车检测工具行业的健康发展。
第一个问题
检查工具项目周期长，车辆项目周期持续缩短的问题
1、该检查工具的启动时间较晚，设计周期较长，而整个车辆的项目周期越来越短。
在1950年代，整个车辆的更换周期约为15年，而在1980年代，整个车辆的更换周期约为7年。当前的国内新模型开发周期约为2至3年。随着市场的快速发展，市场需求转瞬即逝，车辆项目不应该延迟。但是，检查工具的启动条件已经完成。通常，需要零件的3D数据，二维图纸，GD＆T图纸或产品招标书以及车辆组装环境数据来确定检查工具的定位元素和检测特性，从而导致检查工具的激活。该时间比成型零件的模具启动时间晚一个月，而完成时间通常比模具制造晚。
2、检查工具的制造，加工和检查周期很长，导致项目延迟。
传统检查工具的加工和制造通常使用车床，铣床和线切割。它还需要钳工装配加工。尽管使用三轴和五轴CNC加工中心可以缩短加工周期，但可以调整钳工的装配和装配精度，但三坐标检测周期仍然很长。
第二个问题
检验工具价格持续下降，检验工具的设计制造成本不断提高的问题
由于检查工具公司的数量迅速增加，行业竞争和车辆成本压力导致检查工具价格持续下降。据统计，与10年前相比，汽车零部件检查工具的价格下降了近50％。例如，保险杠总成检查工具2005年的价格一般在50万元左右，而2015年的价格仅为20万元至30万元。相应地，检查工具本身的人工设计成本持续增加，原材料成本持续增加。由于效率的提高而导致的制造成本并未显着降低，从而导致检验工具的利润率持续下降和行业损失问题。
问题三
传统检测工具的测量效率和精度较低，对汽车零件的尺寸精度要求不断提高。
控制车身尺寸精度是汽车制造商的关键技术。无论是“ 2mm工程”还是“ 6sigma管理”，其本质都与基于数据的检查和监视系统密不可分。通过检查制造过程，数据建模分析可控制车身和零件制造中尺寸偏差的来源，确保制造的稳定性，并最终提高车辆的装配精度。但是，目前普遍使用手工测量工具进行检测，测量效率低，手工测量误差大。另外，使用“通过和停止规”测量导致无法获得特定值。测量效率和手动检测错误使系统的数据统计分析变得困难。影响车辆质量的改善。
通常，检查工具的制造精度较低与整个车辆精度的不断提高之间的矛盾变得越来越突出。检查工具的当前制造精度仍保留在定位孔中。制造精度为-0.1〜+ 0.05mm。模块的制造精度为±0.1mm，检测模块的制造精度为±0.15mm。相应地，整车的质量和精度要求越来越高，大型内饰件装配的精度要求≤1mm，结构注塑件的尺寸精度要求达到0.5mm，并且关键匹配要求可以达到0.3mm。目前，如果在我国提高传统检测工具的制造精度，在目前的制造技术水平下将带来更高的加工难度和更高的加工成本。
汽车零部件检查工具的解决方案和未来的发展趋势
两个
解决方案可以缩短检查工具的项目周期
1
模块化和序列化设计有利于缩短检验工具的项目周期
乐高积木是一种常见的儿童玩具，可以使用基本零件将其构建为不同的结构。从某种角度看，汽车零件检查工具的设计结构与构件类似，检查工具由检查工具底板，支撑结构，定位机构等组成。另外，同一OEM的同类产品基本相同，检测模块的形状相似智能检具，不同OEM的检查机制差异不大，具有模块化的前提。因此，在检验工具的设计中也可以采用模块化的设计思想，并采用模块化的设计代替了单级设计，以缩短开发周期。
在检查工具的模块化设计和应用中，还可以根据不同的尺寸规格将模块形成序列化模块，并建立序列化规格数据库。可以直接从数据库中选择设计，从而缩短了周期。建立数据库时，可以使用公司内部的通用数据库，也可以使用市场导向的标准行业数据库，即，专业的检验工具制造公司提供检验工具的特殊模块，例如一系列标准化基板（请参见表）。1），系列支撑机构规格，翻转机构模块（请参见图片1），定位轴孔标准零件（请参见图片2），滑动机构等）。
图1检查工具车削机构的标准零件
图2检查工具的定位轴孔的标准零件
目前，我国的汽车检测工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车削机构，车削机构，滑动机构，定位销，夹紧机构，检查卡机构，导向销，导向套和标准化零件等标准数据库，为汽车零件检查工具的模块化和系列化设计提供技术支持
2
检查工具设计平台的参数化有助于缩短检查工具的项目周期
检查工具设计采用参数化设计。同一OEM的整个车辆和零件设计结构具有连续性。不同的模型和修改通常采用相同或相似的结构设计模式。在检查工具的设计过程中会建立整个车辆零件模块。平台的检查工具设计库将参数化平台卡车的模块检查工具数据。在设计类似产品时，可以在原始钣金数据或结构数据中替换并刷新原始曲面，从而可以快速实现检验工具的模块化设计。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法来提高设计效率。
标准化，通用化和可回收利用的设计降低了检查工具的制造成本
1
专业集成降低了检查夹具系统设计的难度
检查工具的高制造成本主要是由于其自己的基于订单的单件生产，其特点是零件制造精度高且设计困难。复杂的检查工具设计和编程设计仅用于单件订单生产。无法形成批量生产。据统计，检查工具设计，程序设计和基于订单的工具更改占检查工具制造成本的50％以上。如果采用批量生产，将降低其制造成本，还有巨大的发展空间。
汽车零件检查工具的设计和开发需要高素质和创新的工程技术人员。检查工具的生产和制造也需要高水平的操作经验和工人的技能水平。但是，检查工具是不连续的。工具公司通常会在有多个项目时面临加班的问题，而在有几个项目时就不会工作。汽车检验工具企业通过专业整合形成专业的产业链联盟。在设计检查工具时，应使用更多的标准零件来避免每个公司的个性化设计和制造，从而导致设计师和程序员的比例较高，人均产出较低以及成本负担。增加。
2
检查工具的回收和可用设计可降低成本
检查工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相对较短，新一代汽车为5年，内饰和外饰改装为2年，外饰改装为1年。检查工具，特别是内部和外部装饰检查工具的使用寿命非常短。项目完成后，检查工具的准确性得到了很好的维护，但是它们不能重复使用，只能用作废品。
当前，检查工具常用的材料是铸铝，铝型材，铸钢，不锈钢，钢型材，替代木材等。除替代木材外，其他材料具有充分的尺寸稳定性，可重复使用和再加工，并重复处理。使用条件，特别是基板的有用价值和检查工具的支撑结构非常高。目前，同一类型的新模型一般都采用平台设计，不同模型内部零件的结构变化很小，只有部分变化，为重用创造了有利条件。
目前，一汽轿车公司的某些检查工具，特别是三坐标检查，已经被回收再利用。图3显示了一汽汽车公司D090模型项目的白车身侧面的检测支架。检测支架采用精密轮廓和多孔桁架结构。型材通过定位块和定位销连接。每个安装位置的安装距离均为20mm。孔可以随意安装。由于使用的精密多孔轮廓均为标准尺寸，因此在停止生产此模型项目后，可以在新的检查工具项目中使用轮廓。
图3白车身侧面测量支架
灵活的检查工具是资源回收的一种特殊形式。它使用带有可移动定位和夹紧装置的固定基板来快速夹紧和定位零件，然后使用三坐标测量来实现零件检测。通常用于平台产品，例如地板，门，挡泥板，前盖，后盖等。
灵活的检查工具具有特殊检查工具所没有的优点。一套灵活的检查工具只需稍作调整即可测量不同的产品。它具有自动检测，精度高，维护成本低，开发周期短的优点。另外，以关节臂测量机为主体的柔性检查工具（见图4），以单截面测径卡尺为通用机器人的测试设备），被测件为由基本支架支撑，且各不相同预先植入的程序可以快速轻松地完成相应零件的测量。
图4关节臂式测量机
检查工具的重复使用对检查工具的日常维护提出了更高的要求。应采用标准管理，以确保底板不被修改或变形。回收之前要测试底板的准确性。
智能检查工具可提高检查效率和测量精度
传统的汽车零件检查工具通常使用数据测试，分析和处理采样零件来确定它们是否合格。但是，随着汽车制造水平的不断提高，汽车制造商对零件检查工具的功能要求已经从判断是否合格转变为在线尺寸测量，并通过数据统计和分析来确定监视生产系统是否稳定。但是，整车生产线和零件生产线的当前循环时间通常为数十秒，不再可以手动操作，并且需要向智能化和自动化方向发展检测工具。
智能检查工具基于传统检查工具，增加了自动测量机制，结合信息处理系统自动生成零件检查报告和数据分析报告，提高了测量效率，减少了手工测量错误，避免了数据处理分析错误可以提高检查报告的准确性和测量效率。在线处理的产品检验数据的自动统计分析和比较可以确定被测数据大小的一致性，稳定性和一致性。在程序中设计异常大小波动和异常趋势的警报规则，以在生产线上实现预防性警报，避免不合格产品，批量生产以及生产线的持续恶化，并将检查工具的质量降至最低。图5显示了用于汽车玻璃的智能检查工具，图6显示了该智能检查工具的分析和显示终端。
图5汽车玻璃智能检测工具
图6智能检测工具分析显示终端
智能检查工具功能需要有效地评估零件的质量状态和趋势。检验工具的设计充分利用了行业的光电技术和加工技术，使汽车检验具有更高的灵活性和智能性，并提高了检验工具公司的技术和成本竞争力。当前，激光测量技术也是汽车检查工具技术发展的重要组成部分，并已开始逐步使用，如图7所示。
图7用于测量高度的激光仪器
激光测量技术在汽车制造中的应用对提高汽车质量具有重要意义。汽车的白车身冲压覆盖件（例如四门和两盖产品）是自由曲面，并且检查要求是表面轮廓，包括测量点的选择，检查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。激光扫描测量仪扫描并收集弯曲零件的表面和轮廓上的数据，结合数据处理，三维重建和数模比较，将测试零件的数据与CATIA / UG3D数模进行分析和比较，并获得零件尺寸和数模整合点和差异点，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件检查系统在智能和快速测量方面比传统的接触检查系统具有更大的优势。它主要使用CCD摄像机实时拍摄汽车零件以获得数字图像，然后通过计算机视觉检查技术确定要检查的汽车零件的质量信息，与标准模板或设计参数进行比较，并监控产品尺寸和尺寸。加工质量。图8显示了汽车密封件的外观检查设备。
图8汽车密封圈的外观检查设备
激光测量技术和计算机视觉技术在提高测量精度和测量系统的灵活性方面具有一定优势，但是它们的设备成本很高，检测和定位通常需要与传统量具定位相结合，这可以在未来的汽车制造业中获得某些应用。当前，智能检测工具在检测工具行业中所占的比重不大，但代表了汽车零部件检测行业技术的新发展方向。未来，人力资源将继续紧张，并将发挥越来越重要的作用。
