汽车行业检具数字化的探索与应用

刘婧

摘 要：通过对汽车行业的检具智能化、数字化的探索和实践，不断提升产品的整体质量，降低制造成本，拓展应用领域，加速技术更新迭代，使检具这个传统行业与时代接轨，与最新技术接轨，焕发出新的蓬勃生机。

关键词：检具;自动化;数字化

1.检具介绍

检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备，借助于三坐标测量机对检具进行校验和鉴定。检具能够根据有效的产品图纸和CAD数据来合理地测量零件的尺寸参数，在应用于大批批量生产时可以快速判断产品的关键几何尺寸是否达到公差要求，这样就可以及时发现产品生产过程中的问题，避免生产出大量不合格的产品。

对于汽车行业，车身尺寸一直是各主机厂质量控制的要点与核心竞争力。一台车的尺寸控制水平会从漏水、车门关闭力、噪音、外观等方面直接影响用户体验。因此车身尺寸的测量监控就成为我们尺寸工程工作中的重要一环。无论是内外饰件还是钣金件，冲压单件及大型焊接总成件，在快速定性功能方面，检具已经成为在生产过程中控制质量的关键设备之一。

2.检具的发展

市场对产品质量越来越高的要求延伸到检具领域即对检具的效率，数据统计分析的要求提出了新的要求，也就是既要加大抽查零件的比率（甚至全检），也要对测量的结果不只是停留在合格与否的简单判断，而是将测量结果进行快速的记录和分析，用数据做预警和预判。

随着加工设备，新材料新技术的发展，国内的检具行业经过近20年的发展，已经在理念上，技术上有了长足的进步。从精度精准化，到检具轻量化，再到数字化及智能化，是一步一个脚印的成长，也是技术的快速迭代。从三轴五轴加工中心的普及，碳纤维材料，3D打印技术已经越来越多地应用到检具行业，国内也涌现出一批具有一定规模的专业检具生产研发企业，陆续地攻克了一批批的技术难关。但是市场也对检具行业提出了越来越高的要求。就我们熟悉的汽车行业来说，每年2000多万的汽车产量以及消费者对产品质量的更高期待就要求在不断提高检具精度和效率的同时要求检具更具数字化、智能化。不仅要求检具能够检验产品的合格与否，还要求检具能对产品进行量化的大数据记录和分析，配套相应的智能系统，对数据的有效处理，更可以给出预判及预警。

3.检具数字化

传统的四门两盖总成检具会根据检测方案在检具一圈仿型面上刻线，车间进行常规测量时，操作人员通过手持百分表在刻线处进行测量，并将测量数据记录在对应的记录表单上。

在阶段一对手持百分表进行升级，使其可以自动记录测量数据，并通过蓝牙，将数据传输到手机上的excel软件表格中。但该系统依然存在几个不足：1、无法自动识别测量点位;2、无法查看历史测量记录;3、无法对测量结果进行自动评判与统计

针对这些不足，在第二个阶段对门盖检具项目上提出完善该系统，使新系统可以自动识别测量点位，所有配件可再利用。将数据传输至设备软件，并记录在软件中对应测量点的位置。软件可实现测量结果评价、统计、历史记录查询，结果可导出为excel表格文件。

方案之一介绍：

新系统要求可以同时实现两个信号的识别读取：平整度测量数值与测量点位信息。平整度测量数值可以通过百分表读取，已在现有系统上实现。测量点位信息可以通过NFC识别器实现。通过定制化App实现数据记录、统计、导。测量结果可以被通过无线的方式传输到接收器上，定制开发的数据处理系统可以接收测量结果。为了保证每次测量位置一致，在每個打表点的位置都设置一个定位销，与安装在百分表上的定位孔机构对应，每次只有当百分表上的定位孔插入打表点装置上的定位销，操作者再按动百分表上的按钮，将测量结果传输出去。我们也在电脑或I Pad 上安装定制化APP数据分析软件，可以接受无线百分表发出的测量结果。检具上同时配备百分表的校准器，以便测量前对百分表进行校准。1、通过NFC芯片，消除对检具型面的影响，不会对原有功能造成影响。2、NFC芯片抗干扰能力强，避免其它无线信号的影响。3、检具本身不需要配置电力系统，只在手持百分表基座上增加NFC识别器与发射器，通过纽扣电池即可实现。如果车型EOP，NFC电子标签报废，其余都可以重复利用在后续的项目上。

操作步骤：1、百分表放在刻线附近10mm以内。2、按一下发射器上的数据读取按钮。

3、通过接收器发送百分表测量值数据与NFC识别器数据，软件接收数据并显示在对应位置。4、软件对测量结果进行评判，导出规范格式的报告。

方案二介绍：

检具上的所有测量点位置布置打表点固定座（如下图所示），在每个测点位置设定序号识别功能，并利用带无线传输功能的感应式千分表，测量所得的数据自动传输到软件系统。讯号触发及接收装置、百分表、显示屏等硬件若无损坏，将来都可以回收重复使用。数据接收：开启电子设备及专用软件，导入被测产品的理论数据，并打开无线蓝牙功能，电子设备及软件自动与带无线传输功能的感应式百分表进行连接，提示连接成功即可开始使用。

将无线传输功能的感应式百分表插入打表点固定座即可自动识别产品十五与理论数据之间的偏差值。测量的数据偏差可以直接在电子设备上显示结果，并可以根据设定的公差范围，识别出合格或超差。测量数据除了和图纸对应公差比较，还可以与以往测量的数据进行对比。判断趋势并预警。

定制开发的APP示例：

这样改进后的检具解决了快速读取收集测量结果的目的，在效率上得到了很大程度的提升。

随着整个行业向工业4.0、智能制造转型的不断推进，零件质量管理以及对应的测量领域的技术转型需求也越发迫切。打通整合以往各个独立的信息系统、将更多的离线设备接入云端已然成为制造行业转型突破的关键所在。

（上汽大众汽车有限公司，上海 201805）