你知道嗎？汽車零部件檢具的這些問題已經(jīng)解決了！
隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車型更新?lián)Q代步伐加快，整車項目周期越來越短，市場對整車質(zhì)量、汽車價格的要求越來越高持續(xù)下滑，成本壓力越來越大。根據(jù)發(fā)展趨勢，汽車零部件檢測工具的發(fā)展應(yīng)滿足短周期、高質(zhì)量、低成本的要求。目前，整車項目和零部件檢具項目的周期、質(zhì)量和成本問題突出，影響汽車檢具行業(yè)的健康發(fā)展。
問題一
檢具項目周期長、整車項目周期縮短的問題
（1）檢具起步時間晚，設(shè)計周期長，整車項目周期越來越短。1950年代，整車更換周期15年左右，1980年代，整車更新周期為7年 目前國內(nèi)新車型開發(fā)周期約為2~3年，隨著市場的快速發(fā)展，市場需求轉(zhuǎn)瞬即逝，整車項目不能耽誤。檢具的要求齊全，一般需要零部件的3D數(shù)據(jù)、2D圖紙、GD&T圖紙或產(chǎn)品招標(biāo)文件、整車裝配環(huán)境數(shù)據(jù)，以確定檢具的定位元件和檢測特性，所以檢具的啟動時間比成型零件的模具啟動時間晚1個月，完成時間一般晚于模具的制造。
（2）檢具制造和檢具周期長，導(dǎo)致項目延誤。傳統(tǒng)檢具制造一般使用車床、銑床、線切割，也需要鉗工裝配和加工，3軸，5軸軸CNC加工中心雖然使用機器可以縮短加工周期，但是鉗工手工裝配、裝配精度調(diào)整、三坐標(biāo)檢測的周期還是比較長的。
解決方案
1、模塊化、系列化設(shè)計有利于縮短檢具項目周期
檢具由檢具底板、支撐結(jié)構(gòu)、定位機構(gòu)等組成。另外，同一個主機廠的同類產(chǎn)品基本相同智能檢具，檢測模塊的形狀相似，不同主機廠的檢測機制差別不大，所以有模塊化的前提。因此，檢具設(shè)計中也可以采用模塊化設(shè)計理念，用模塊化設(shè)計代替單階設(shè)計，減少開發(fā)周期。
（檢具翻轉(zhuǎn)機構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件）
在檢具的模塊化設(shè)計應(yīng)用中，還可以根據(jù)不同的尺寸和規(guī)格將模塊組成系列化模塊，并建立系列化規(guī)格數(shù)據(jù)庫，設(shè)計時可以直接從數(shù)據(jù)庫中選擇，從而縮短周期. 建立數(shù)據(jù)庫時，也可以使用公司內(nèi)部的通用數(shù)據(jù)庫，或者面向市場的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)數(shù)據(jù)庫，即專業(yè)檢具制造公司提供檢具專用模塊。
（檢具定位軸孔標(biāo)準(zhǔn)件）
目前我國汽車檢具市場已形成標(biāo)準(zhǔn)化模塊體系，專業(yè)公司提供標(biāo)準(zhǔn)化水平翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、拍打機構(gòu)、滑動機構(gòu)、定位銷、卡扣機構(gòu)、檢測卡紙機構(gòu)、導(dǎo)銷、導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)化零件，為汽車零部件檢具的模塊化、系列化設(shè)計提供技術(shù)支持。
2、檢具設(shè)計平臺參數(shù)化有利于縮短檢具項目周期
檢具設(shè)計采用參數(shù)化設(shè)計，整車及同一主機廠零部件的設(shè)計結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性。不同的模型和修改一般采用相同或相似的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式。檢具設(shè)計構(gòu)建車輛部件時模塊的檢具設(shè)計庫，參數(shù)化平臺車輛的模塊檢測工具數(shù)據(jù)。設(shè)計同類產(chǎn)品時，在原有鈑金數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上，采用原有曲面進行替換刷新，可快速實現(xiàn)檢具的模塊化設(shè)計。對應(yīng)加工中心的CNC加工程序也可以通過類似的刷新編程方式提高設(shè)計效率。
目前我國汽車檢具市場已形成標(biāo)準(zhǔn)化模塊體系，專業(yè)公司提供標(biāo)準(zhǔn)化水平翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、拍打機構(gòu)、滑動機構(gòu)、定位銷、卡扣機構(gòu)、檢測卡紙機構(gòu)、導(dǎo)銷、導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)化零件，為汽車零部件檢具的模塊化、系列化設(shè)計提供技術(shù)支持。
問題二
檢具價格下降和制造成本增加的問題
由于檢具企業(yè)數(shù)量快速增加、行業(yè)競爭和車輛成本壓力，檢具價格持續(xù)下降。據(jù)統(tǒng)計，與10年前相比，汽車零部件檢具價格下降了近50%。比如，2005年保險杠總成檢具的價格一般在50萬元左右，到2015年，價格只有20萬到30萬元。相應(yīng)地，檢具本身的人工設(shè)計成本不斷增加，原材料成本不斷增加，而因效率提高而制造的成本并沒有明顯下降，導(dǎo)致檢具的利潤率不斷降低，而行業(yè)虧損的問題比較普遍。
解決方案
專業(yè)集成降低檢測系統(tǒng)設(shè)計難度
檢具制造成本高主要是由于其單件訂單式生產(chǎn)，具有零件制造精度高、設(shè)計難度大的特點。復(fù)雜的檢具設(shè)計和編程設(shè)計只用于單件訂單生產(chǎn)，不能使用。形成批量生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，檢具設(shè)計、編程設(shè)計、訂單式換刀成本超過檢具制造成本的50%。如果采用大批量生產(chǎn)，制造成本將降低，發(fā)展空間巨大。
汽車零部件檢具的設(shè)計開發(fā)需要高素質(zhì)、富有創(chuàng)造力的工程技術(shù)人員。檢具的生產(chǎn)和制造也需要工人具有較高的操作經(jīng)驗和熟練程度。但是，檢具項目是不連續(xù)的，檢具企業(yè)往往面臨項目多時加班，項目少時不加班的問題。汽車檢具企業(yè)通過專業(yè)整合形成專業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟，檢具設(shè)計應(yīng)使用更多的標(biāo)準(zhǔn)件，避免各公司獨立設(shè)計制造，導(dǎo)致設(shè)計編程人員比例高，人均成本低。人均產(chǎn)值。問題，成本負(fù)擔(dān)增加。
檢具回收可用于降低成本
檢具的原材料成本是總成本的重要組成部分智能檢具，約占總成本的30%。目前我國汽車的使用壽命比較短，新一代5年，內(nèi)外飾改裝2年，外飾改裝1年。檢具的精度保持良好，但不能重復(fù)使用，只能當(dāng)廢品。
目前檢測工具常用的材料有鑄鋁、鋁型材、鑄鋼、不銹鋼、鋼型材、代木等。除代木外，其他材料均具有充分的尺寸穩(wěn)定性，可反復(fù)回收、再加工、再利用. , 特別是檢具的底板和支撐結(jié)構(gòu)的可用價值非常高。目前同類型的新車型普遍采用平臺設(shè)計，不同車型的內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)變化很小，只有局部變化，為復(fù)用創(chuàng)造了有利條件。
（一汽白車身側(cè)測支架）
靈活的檢查工具是資源回收的一種特殊形式。它采用帶有可移動定位夾緊裝置的固定底板快速夾緊定位零件，然后采用三坐標(biāo)測量實現(xiàn)零件檢測。通常用于平臺產(chǎn)品，如地板、門、擋泥板、前蓋、后蓋等。柔性規(guī)具有專用規(guī)不具備的優(yōu)點。一套靈活的量規(guī)只需稍加調(diào)整即可測量不同的產(chǎn)品。具有自動檢測、精度高、維護成本低、開發(fā)周期短等優(yōu)點。此外，還使用了基于關(guān)節(jié)臂測量機的柔性檢測工具和基于具有單節(jié)測量卡尺的通用機器人的檢測設(shè)備。
（關(guān)節(jié)臂測量機）
問題三
傳統(tǒng)檢測工具的測量效率和精度低
以及汽車零部件尺寸精度要求提高的問題
車身尺寸精度控制是汽車制造商的一項關(guān)鍵技術(shù)。無論是“2mm工程”還是“6sigma管理”，其本質(zhì)都離不開基于數(shù)據(jù)的檢測監(jiān)控系統(tǒng)。建模分析控制了車身及零部件制造過程中尺寸偏差的來源，保證了制造的穩(wěn)定性，最終提高了整車的裝配精度。但目前檢測一般采用手動測量工具，測量效率低，手動測量誤差較大。此外，使用“go-to-stop”測量會導(dǎo)致無法獲得特定值。測量效率和人工檢測誤差導(dǎo)致系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析困難。
檢具制造精度普遍偏低與整車精度不斷提高之間的矛盾日益突出。目前檢具的制造精度還停留在定位孔的制造精度-0.1~+0.05mm，檢測模組的制造精度為±0.1 mm，檢測模塊的制造精度為±0.15 mm。相應(yīng)地，整車質(zhì)量精度要求越來越高，大型內(nèi)飾件裝配精度要求≤1mm，結(jié)構(gòu)注塑件尺寸精度要求達(dá)到0.5mm，關(guān)鍵可以達(dá)到匹配要求。0.3 毫米，
解決方案
智能檢測工具提高檢測效率和測量精度
在傳統(tǒng)檢測工具的基礎(chǔ)上，智能檢測工具增加了自動測量機制，結(jié)合信息處理系統(tǒng)，自動生成零件檢測報告和數(shù)據(jù)分析報告，提高了測量效率，減少了人工測量誤差，避免了數(shù)據(jù)處理和分析中的錯誤，提高了檢驗報告的準(zhǔn)確性和測量效率。對在線加工產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計分析和比較，可以識別測量數(shù)據(jù)大小的一致性、穩(wěn)定性和一致性。設(shè)計程序中尺寸異常波動和異常變化趨勢的報警規(guī)則，實現(xiàn)產(chǎn)線預(yù)防性報警，杜絕不合格產(chǎn)品，
(汽車玻璃智能檢具)
智能檢具功能需要有效判斷零件的質(zhì)量狀況和趨勢。檢具設(shè)計充分應(yīng)用行業(yè)光電技術(shù)和機械加工技術(shù)，使汽車檢具具備更高水平的柔性化和智能化，提高檢具企業(yè)的技術(shù)和成本競爭力。目前，激光測量技術(shù)也是汽車檢具技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，并逐漸被應(yīng)用。
激光測量技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用對提高汽車質(zhì)量具有重要意義。激光掃描測量儀對曲面零件的表面和輪廓進行掃描采集數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理、3D重建和數(shù)模比對，對被測零件與CATIA/UG 3D數(shù)模的數(shù)據(jù)進行分析比較，得到零件尺寸和數(shù)模。重合點和差異點，并輸出最終檢測報告。
（汽車密封圈外觀檢測設(shè)備）
本文節(jié)選自《模具工業(yè)》2017年第四期。
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