工业4.0通过计量的眼睛

工业4.0。大数据。物联网。所有这些短语在过去几年里都被取笑过。但它们到底是什么意思？它们对制造业的日常影响如何？作为计量公司，精确计量对这些问题给出了不同的答案。以下是该公司的共同所有者对车间和顶层之间日益增长的联系的一些想法。

在生产管理上一直依赖于数据作为其驱动程序。无论是在一个大的OEM，合同制造商或车间，一直存在着一个需要审查的生产信息。来自全国各地批运行的单个零件的一致性分析到以CMM测量与绘图或CAD文件比较部件尺寸，生产管理一直是机床世界的必要和重要组成部分。

在过去，机床的调整是由熟练的工匠用手轮来完成的，然后是数控冲床，再到现在的数控冲床。直到十年前，在大多数商店，生产数据都会被读取并与设计进行比较。然后，经理从椅子上跳下来，跑进车间，让机器操作员停下，带着编程器重置参数，检查工装，重新校准零点，装入下一块坯料，点击循环开始。与此同时，许多产品进入了废品箱。但在当今竞争激烈、自动化程度高的机器车间，这读起来就像是古老的历史。

过去的十年见证了从PLM软件的出现到最新的CNC，它可以在两个方向整合所有数据，并对切削周期的参数进行即时算法调整。数控保持生产尽可能一致，考虑到所有的刀具数据，热膨胀和机器运动学信息，因为它都影响产品质量。

输入计量。这种想法，对于那些谁也不知道术语不好，是指数据在时间和空间的系统化，高精度采集。一部分可以被夹具固定，扫描，换出在工作台旁，机器，或在最先进的生产加工中心，加工过程对机床的工作台，使用高度控制的机器人两个部分衔接和探测。今天的CNC可在控制的第二信道运行这些机器人，从远程挂件。

所有这些通过光束反射收集并在扫描仪软件中捕获的数据点，可以通过通信总线立即发送到质量控制部门的主机。在这里，将这些点与CAD文件进行比较；重新计算CAM文件或CNC可以在加工中的机床上进行，机床将下一个零件加工成正确的规格，改变切削参数以抵消热磨损或刀具磨损条件或机床运动学。

用于检测零件的工业CT扫描仪是计量学的最新进步。数据点呈现的图像类似于医学CT扫描。通过检查零件的内部构象，可以收集额外的数据，说明为什么相同的工具可能对材料表面产生完全不同的影响。信息超载?不是在38000英尺的高空，还有喷气发动机的涡轮叶片。

工业4.0的概念，旨在从根本上改变工人和机器之间的互动。制造、IT和网络系统(包括安全)的集成在所有类型的机械车间中发挥着不断发展的作用。

计量不求改变的数据;相反，它旨在加强它，它的速度收集，最重要的是，减少并最终通过收集的信息，并以最有效的，高效的方式作用于它的意义消除过程中的废料和停机时间。

图1所示的发动机缸体的三维扫描可以产生密集点分析，以便将“机加工”图像与原始的“设计”CAD文件进行比较。扫描软件还可以呈现所谓的三维CAD比较和偏差图，这是从三坐标测量机或光学测量仪能力的重大进步。传统的首件检验报告也是当今扫描软件技术的一种可能输出。使用后者，也被称为一个三维彩色地图，立即可视化的名义设计扫描对象，并可几乎立即扫描后。

随着时间的推移，SPC数据可以被开发为彩色图或干脆详细，表格数据来跟踪机器性能的预防性或预测性维护模式，以及对OEE索引。

扫描方式不同:

激光扫描仪一般都安装在同一个光学扫描系统的机器人电枢。它们可以在一个区域以每秒近50万点的速率工作长达18英尺，直径和生产数据。

安装在三脚架或机器人上的白光/蓝光扫描仪，每秒可捕获超过1800万个点。在一次拍摄中，白光扫描可以测量不到一平方英寸到几平方英尺的区域。

CT扫描允许部件的内部结构的测定通过从多个二维X射线图像，其可以被转换为点云数据产生体素云。

所有这些技术解决方案是紧张，因为0.0005英寸。与精度，这对手所有当前CMM技术，激光和白光扫描合成是完美的微型部件到大型机加工零件。当需要一种便携式CMM（PCMM）的优点，所述激光扫描器被简单地与在机器人臂与光学跟踪器的触摸探针代替。这使两个铺高密度扫描和高精度点测量在相同的部分的优点。

作为制造从开放的云到封闭的云过渡，店里的知识产权保护将是至关重要的。那些在计量业务保持警惕在这一领域的发展趋势，并希望能与适当的保护措施回应。