測量科學在制造業(yè)中的重要性常常被低估。然而,檢測(特別是)對于確保產(chǎn)品的安全運行至關(guān)重要??梢栽诋a(chǎn)品到達最終用戶之前找到產(chǎn)品的問題,并且可以使用對過程的測量和理解來使它們更有效。
然而,即使對于傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品,檢測也是一個復雜的過程。您必須考慮準確性、可靠性、成本、速度以及測量應(yīng)該在制造過程中的位置。這也因行業(yè)而異。在汽車中,零件檢測通常采用批量測試循環(huán),以確保均勻性,而航空航天則單獨檢測每個零件,并確保它們完全相同。
但隨著工業(yè)4.0的曙光,增材制造(AM)的興起——這種技術(shù)給檢測過程帶來了更多的復雜性。然而,它不容忽視,因為它是智能工廠的未來,更高效的制造和個性化產(chǎn)品的組成部分。
那么,制造商如何為AM準備檢測流程?
對于AM組件,變量比加工零件多。計量需要測量尺寸和材料質(zhì)量——因為在制造零件之前這些基本上是未知的。AM還可以制作復雜的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu),這些幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能無法通過傳統(tǒng)的坐標測量機(CMM)進行檢測。
因此,需要進行額外的檢測以確定AM部件的特性是否存在殘余應(yīng)力、疲勞或任何其他物理缺陷。這與減材制造不同,在減材制造中已經(jīng)知道很多例如鋼或鈦坯料,或復合材料疊層,在加工之前。制造商的目標是減少檢測的縮短周期時間,以及消除廢料和昂貴的返工,這也是反常規(guī)的。
實現(xiàn)快速可靠的AM部件檢測要困難得多,因為增材工藝不如切割金屬精確。因此,制造商必須考慮新的、聰明的技術(shù)來檢測AM部件——無論是空氣艙隔板還是汽車部件——特別是如果他們無法從部件外部看透它們。
目前還沒有關(guān)于必須如何檢測增材制造零件的通用標準,因此定義策略可能很困難。然而,我們確實預計AM的擴大會影響標準行業(yè),因此要求ISO等國際組織在快節(jié)奏、靈活的工廠中為AM計量設(shè)定合適的標準。
由于AM目前沒有行業(yè)標準,您可能會認為確定定制的檢驗流程真的有必要嗎?絕對有。如果工廠變得更快、更靈活,檢測是一個需要克服的瓶頸,特別是在需要100%檢測的行業(yè),如航空航天。
因此,測量對于智能工廠的發(fā)展以及真正在工業(yè)4.0環(huán)境中工作非常重要。隨著制造變得更加互聯(lián)、可定制和靈活,推進加工制造(AM)以及機加工,模制,鑄造零件的計量技術(shù)也將變得越來越重要。
制造商的總體目標應(yīng)該是完善AM的靈活檢測流程,該流程可以準確地處理零件,同時允許它們在每次和大批量生產(chǎn)中有所不同。
在AM檢測變得標準化之前,制造商可以將基于實驗室的CMM與非接觸式掃描儀、移動和機器人安裝的CMM以及掃描儀陣列相結(jié)合,以實現(xiàn)快速的后處理監(jiān)控和測量。諸如Netfabb之類的軟件也可用于為增材制造過程編程不同類型的機器,測量組分并評估其對增材制造的適用性。
進入真正的“工業(yè)4.0”領(lǐng)域的另一步將是基于GPS技術(shù)的工廠計量的出現(xiàn)。想想固定在建筑物周圍的“衛(wèi)星”,具有視覺和識別能力,這意味著計量被嵌入建筑物中。結(jié)果?一個真正的非接觸式系統(tǒng)。
AM只是工業(yè)4.0的成果之一,您應(yīng)該認真對待。我們將看到更多新興技術(shù),它們有能力提高工廠的整體效率,因此請務(wù)必留意它們。