Editor's Pick – Page 129
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ArticleA tradition of high precision
Polydec’s operations producing small, high-precision components rely heavily on more than 30 Deco, EvoDeco and SwissNano machines from TornosMore than 50% of the world’s automobiles contain parts that were manufactured in the Swiss town of Biel/Bienne by Polydec SA. Although the municipality is best known for watchmaking, and home to ...
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ArticleLong live the ROI
Sames Kremlin’s Christophe Denis-Bosio discusses automotive paintshop solutions that offer the optimal return on investmentBudget constraints, risk mitigation, proven technology, Return On Investment… every purchaser faces these questions when it comes to making an investment decision, whether in greenfield or brownfield. Regardless of the degree of investment, there are many ...
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A tradition of high precision
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遥远的距离
索格菲集团在威尔士特里迪迦工厂生产燃油及空气混合过滤系统，公司扬言已经配备了大阵容制造技术在威尔士峡谷的边缘，加迪夫以北几英里的地方，就是汽车制造活动场所。据特里迪迦工厂厂长Chris Jones称，工厂制造燃油及空气混合过滤系统，用于乘用车、商务车和越野车，可以覆盖500个产品系列下的1,200个不同的产品。这个占地15,000平方米的工厂拥有大约300名工人，换班制也非常不同，每周工作4天（从周一到周四，每天9.25个工作小时）。如果需求增加的话，就会有晚班（从下午4.45到9.15）和夜班（从9.15到凌晨7.00）。除了正常的一周4日工作之外，周五、周六和周日还有12小时工作班，必要的时候还有周末晚班。Jones称，这种换班制提高了生产灵活性，应对生产高峰和低谷。制造作业现场呈现完美的垂直一体化，注塑模型、钢铁冲压，加上装配和测试流程一应俱全。Jones举例Nissan Qashqai进气系统，解释称工厂生产完整的一套，共有18个注塑冲压件，用于生产塑料组件，只有一个外部采购的，用于橡胶管道和一小小型固定设备。复杂的产品和工艺有一点很清楚，就是需要一些复杂的产品和工艺才能完成生产。Jones提到了合并柴油过滤系统中灌液泵和和加热器所需要的制造工艺，后者需要用到复杂精致的激光焊接工艺。他强调说，这里用到的非常特别，不是利用激光加热两个零部件然后冲压到一起，这里的制造工艺使用非常特殊透明的的塑料组件，激光的光传导通过光盘的底部，并焊接到另一个塑料零部件上。这是非常关键的工艺，确保不会产生污染或泄露。Jones还指出，安全问题是索菲个制造厂的第一要点，而工厂的事故率每年都在下降，从而提高了工作表现。工厂鼓励工人报告任何与安全相关的实践或“未遂事故”。正如Jones强调的那样，这些事情将来可能会演变称严重的事故。还有一个例子就是工厂每个月使用行为审计监控，查看工人的操作和思考方式是否与工厂安全相关。通过使用分层审核（LPA），工作效率也得到提高。每周一次审计，核查所有的生产部门是否都符合质量控制计划，然后在每个部门的不同工作站之间穿梭。此外，公司现在实行快速反应质控（QRQC）。这些“工具”用于公益和安全问题。任何与操作有关的问题都记录在一个相关部门对应的“QRQC”板上；一旦板上增加了什么事情，这个区域负责人必须联系相关团队，进行必要的调查，保证这个问题完满解决。所有的活动和日起都记录在板子上。这种透明的操作保证任何问题都可以立即得到回应。另一个可视性流程就是“贴红签”；如果有一个工人发现了问题，或者什么东西已经磨损无法正常作业，他们就会在机器或组件上贴上红签，让维护团队发现并注意。Jones承认，开始的时候他对这种方法是否会见效表示怀疑，但是现在已经“100%肯定”这些措施对质量和生产的积极影响。他表示，工厂现在的故障率低于百万分之一，令人惊叹。事实上，他说：“我们现在工作中的故障零部件数量十亿当中只有几个，目前的具体数据为1ppm。”尽管在装饰和设备方面，汽车业为客户提供了更多的选择，但是制造商的发动机阵容还是区域合理化，因此索格菲在制造操作方面，并没有因需求而受到太多变体及变化的影响。但Jones指出，过滤和冷却系统必须采用新的燃油机冷却剂。举例来说，生物燃料；尽管这对环境更加有力，但是对过滤外壳却具有不利影响。Jones称，有些公司的柴油过滤外壳需要使用铝涂层，才能该保护外壳不受到生物燃料的腐蚀性。同样，橡胶垫也要换成更加昂贵的耐化学性氟橡胶密封圈。特里迪迦工厂采用精益流程，依赖供应商和组件。工厂试图采用搬运箱来运输零部件，这不需要拆箱就能迅速轻松地从保存去运输到电动运输机上，运输机在整个生产区循环，将搬运箱送到相关工作站。将所需零部件送到工作站只需要20分钟的时间；当完成所有的运送之后，就会回到保存区，进行下一轮零部件运输。Jones说，这种不间断流程可以保证不管数量多少的材料，都可以才第一时间送达。清洁与质量生产区的参观当然还包括清洁室。这是一个封闭的环境，用于装配柴油过滤系统。正如上面所提到的那样，复杂程度在这里也是再次体现。看似很小而简单的操作，但需要绝对的细心；一个小型但非常关键的接地棒通过人工放进机械力，然后进行自动化装配到一个精密的视觉系统中，然后检查是否形成一个小型圆环；这对保证过滤外壳的正确密封非常关键。这个部门的生产操作采用了很多自动化可视系统，在蒸锅流程中进行质量控制检查，有些装配操作甚至需要多个视觉检车。 生产操作使用到大量的自动化可视系统，对整个流程进行质量控制和检查这里从头到尾都非常重视质量控制，而Jones称，装配工人的肉眼检查还不够。一旦装配完成，过滤系统还要经过空气注入检测，因此需要坚固；然后过滤器需要加压并检查是否存在泄漏。Jones称，这种检查是这个特殊生产线上的瓶颈，必须要做，而且要缓速地做。他解释说，“为了质量控制，我们必须一件一件地做。我们想要避免过滤器装配中出现堆积现象，因为这样会出问题的。”装配操作是劳动力密集型工作与精密自动化设备之间的有趣微妙的接合。装配线需要的额很多小型零部件都需要人力给予巨大的精力完成的，这样才能保证操作员迅速、高效而无误差完成。据Jones称，2018年工厂还要投资提高自动化水平。但是，效率可以通过其他低成本途径实现。Jones称，这是索格菲精益系统（SES）的一部分，公司通过这个系统完成POP分析，为工作流定时，监控不同的工作站，检查是否存在不平衡工作流。他说，“这非常令人惊奇，这种流程让我大开眼界，而且不需要太大的投资。”他引用了一个例子，方针工作站的成果体现了减少零部件包装尺寸的好处，便于生产线运输，而且改变了设备布置。实行这些措施的结果，生产力提高了33%，地面空间占用率降低25%。另一个日常质量、生产力流程就是15分钟的第一层维护。Jones解释说，这里需要暂停生产线，然后操作员出来清洁并检测设备，保证所有的公司都能正常运行，不会产生故障，影响下一个班的工作。促进预防性维修维护中保持低故障率的一个重大因素就是员工的培训。Jones说，重要的是操作员一定要具有很好的“节奏感”，才能避免“停起”问题。他强调说，尽管自动化流程非常高效，但是重新启动系统非常耗时，也是为什么说SMED工作站在减少更换时间方面那么重要的原因。这样，新进员工要经历平均两周的培训，时间长短要看他们会进入哪个工作站。此外，工厂上下的积极鼓励工人形成预防性维护的文化氛围；Jones称，工厂维护中的85%都是预防性的。特里迪迦工厂高速度质量维护与生产力需要不断改进流程，而Jones强调称，每年工厂都会投资引进新设备和技术，保持工厂的竞争力。工厂刚刚安装了新的人字形打褶生产线（生产纸质过滤介质），以及一个850吨压力机，用于未来生产进气总管。
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ArticleDegrees of separation
Sogefi’s plant in Tredegar, Wales, produces complex fuel and air filtration systems and boasts an impressive array of manufacturing technologiesOn the edge of the Welsh valleys, a few miles north of Cardiff, is the quiet location for a hive of automotive manufacturing activity. According to Chris Jones, plant director at ...
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ArticleEl deportivo que trabaja en equipo
Porsche está expandiendo su producción y está alcanzando resultados récord con ayuda de las instalaciones del Grupo VolkswagenPorsche es una marca icónica en la industria y una parte fundamental del Grupo Volkswagen, en los últimos años ha aumentado su producción gracias al uso de los recursos del Grupo mientras mantiene ...
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ArticleDeterminación rusa
La industria automotriz rusa muestra nuevamente su confianza con el resurgir de la industria automotriz después de tres años de crisisLas ventas han crecido cada mes en Rusia durante los últimos ocho meses a medida que el país se adapta a la nueva economía recuperada de los bajos precios del ...
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ArticlePSA expands Hordain LCV team
PSA LVC operations at Hordain, northern FranceFrance – Groupe PSA will introduce a fourth production team to its LVC operations at Hordain. The OEM says its decision has been prompted by strong demand for the Peugeot Expert and Citroën Jumpy (known as Dispatch in some markets), as well as ...
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ArticleAir release collet chuck
With the elimination of the drawtube Lexair claims its full-bore, fixed length, self-contained collet chuck allows full capacity spindle operation. The company says, spindle capacity is increased by up to 30%, and clamping pressure is unaffected by centrifugal force, regardless of RPM.The chuck uses air to release the work, rather ...
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碳纤维案例
i3汽车的出现改变了碳纤维在未来汽车结构中的应用2017年10月，随着莱比锡香槟软木塞的泵起，宝马庆祝第100,000个i3汽车的诞生，车内的单体结构兼具轻质和坚固，采用了碳纤维增强塑料，价格昂贵。然而，尽管受到的正面评价颇高，这个混合电能汽车自2013年推出以来，从销量而言，并不能算是大获成功，这可能是应为该车比对手车型的价格高出太多。那么，碳纤维增强塑料对量产车辆意味着什么呢？碳纤维有成功的案例吗？i3汽车的诞生却是让整个汽车业刮目相看。美国先进复合材料制造创新学院（IACMI，是一家国际机构，建于2015年，用于开发低价高能效的先进复合材料制造技术）首席商务官Dale Brosius一直跟进宝马公司碳纤维增强塑料的发展进程。他说，“它改变了碳纤维在汽车业的应用，这绝对是一个里程碑。在这一点上，碳纤维用于赛车、跑车以及一些中高端跑车上，比如雪佛兰Corvette汽车。i3和这些都不同，事实上碳纤维增强塑料广泛用于车辆，让很多行业吃惊 — 这里就有一个制造业大鳄向供应链投入巨资，通过城际公交车实现碳纤维商务化。”宝马和合作商，主要是德国碳纤维生产商西格里集团（SGL Group）花费10亿美元，保留住碳纤维增强塑料的供应链，用于制造i3及其跑车兄弟车i8。投资包括报道中提到的全球最大的碳纤维工厂，该厂位于美国华盛顿州摩西湖，以及德国的多个工厂；也就是位于瓦克的碳纤维层压制品制造厂，瓦克还为兰茨胡特和莱比锡（当然是莱比锡装配线）提供碳纤维增强塑料零部件。Brosius接着说，“i3处于相对小的利基环境中，几乎可以肯定宝马并不利用这个车型赚钱。我认为宝马每年制造大约190万辆汽车，因此30,000辆i3并不算什么。i3的设计并不是利于量产的；宝马甚至承认超安全标准设计了，但是并不为了适于生产作什么妥协改动。” 像宝马i3这种采用碳纤维成分较高的汽车生产成本惊人在碳纤维成本上让步事实上，宝马公司在i3制造第一年就遇到重大生产问题。但是先行者们都会遇到这样或那样的问题，然后吸取教训，继而再投资。这使宝马在使用碳纤维增强塑料上非常受限，但是却让高产汽车既时尚又价廉，比如7系列。公司每年制造大约70,000辆7系列汽车。2015年，公司公布这款奢侈款轿车，汽车的关键组件采用碳纤维增强塑料，这影响了汽车乘客间的扭转刚度和防撞性，比如顶板梁（用于加强车顶梁）、B柱、C柱、底梁、中央通道以及后窗台板。总体来说，“碳核心”混合材料（还有钢材和铝材）车体结构中使用了15-20公斤的碳纤维增强塑料。Brosius说，“通过这种方法，宝马能够将沉重的钢材替换成轻质量具钢和铝，车辆总体重量得到明显降低，减重超过100公斤。在这种情况下，碳纤维可以用于其他减重应用中。这种多材料方法确实是‘智能减重’。“这种方法的关键就是将碳纤维融合到传统的装配线流程中，包括高温电涂，防止钢材腐蚀。这需要高温塑料，比如环氧基树脂。宝马还为此加快了制造工艺，总体上比i3和i8商使用的工艺钢架容易塑形。”在丁戈尔芬工厂，宝马使用两种生产工艺，据说经济型很高，每天生产数千个碳纤维增强塑料组件；湿压和混压。在湿压过程中，将含有树脂的碳纤维面料或网状物在湿的时候就压进一个模子里，凝固，没必要像i3单体构造中采用的树脂转移模塑工艺（RTM）那样进行干燥预成型处理。在混压过程中，将含有树脂的碳纤维面料在湿的时候放进模具钢板里，然后冲压凝固。这样钢铁和碳纤维增强塑料就哼混合在一起，形成混合材料组件，既轻又坚固。宝马公司并不是唯一采用碳纤维增强塑料混合材料的公司。另一家德国公司，奥迪（Audi）也采用这种材料生产空间构架后壁，并用于A8奢侈轿车中。这个部件大约有车辆总体抗扭刚度的40%，非常适合采用碳纤维增强塑料来制造。这种零部件的重量比金属零部件轻50%。2016年，公司共制造了25,000辆A8汽车。后壁吸收了纵向及横向负载，以及切力，因为这里有6-19层碳纤维。该工艺被称作VRA，是奥迪公司与德国的一家跨国公司福伊特（Voith）合作开发的。奥迪公司从2011年开始就与Voith公司合作研究复合材料。VRA工艺采用未经处理的粗纱 — 又长又窄的纤维束 — 和粘合粉来生产网状干态堆积物，一共分四个步骤：粗纱经过拉伸形成50毫米宽的带状物；在带状物上撒上黏胶粉；检查带状物的宽度；用多个夹持器将带子放在一个可旋转移动的桌子上。这个过程结束之后，就是准精化加工，它的特点是局部增强，可以在仁和地区的任何角度进行。这就是说，这个程序可以在最后阶段的机械负载的时候进行。可扩展的生产流程VRA可以扩展 — 铺叠速度可以根据两个因素中的一个就可以提高，也就是夹具数量加倍，并且在平行的上行带条制造生产线上放上很多。这种方法比标砖干纤维放置机械的效率更高。除了提高生产速度，Voith公司称，VRA工艺还能降低生产成本。价格低廉而未经处理的粗纱和黏胶粉只用一步就能加工成粗加工成品 — 这里不需要中间步骤或半成品，因此几乎没有浪费。之后，干态堆积物用被自动化冲压成型，然后用一种低压树脂转移模塑进行加固。凝固时间低于两分钟。然后要在零部件装配之前进行碾磨。碳纤维增强塑料后板已经安装了所有组件和部件，包括扬声器、后部散热板，三点安全带以及中间扶手。后板在最后装配的时候安装到汽车上。这时会有员工利用搬运设备将后板从后窗孔拖进车体内。由两个结构型粘胶剂构成的组件（可以防止接触性腐蚀）被人工用铆钉结合到后板上，再安装周边的金属组件。很显然，在过去的5年多的时间里，碳纤维增强塑料高产所需材料和技术都得到了飞跃性的进展。Brosius说：“制造工艺中的技术因素出现飞跃发展，这要归因于自动化及更多反应性化学的发展，还因为碳纤维价格缓速下降。而且不断进步的建模与仿真技术的发展成就了在疲劳、碰撞及负载方面更加自信的设计。“从机构的角度看，供应部分正在进行大力投资，开发新材料和工艺，解决发展困境，这里需要大量的人才和人力。”那么下一个大量使用改材料的汽车制造商会是谁呢？有传言称，现代汽车Intrado跨界概念车或许会于2018年进行商业发布。先进复合材料制造创新新机构（IACMI）的拥护者，福特公司一直紧盯着碳纤维增强塑料在结构中的应用，这在2017年法国巴黎复合材料展上已是不公的事实了。复合材料展上，麦格纳国际展示了一种碳纤维增强塑料原型支架，这个支架是与汽车制造商一同设计的。这个支架是要用在C段车辆上 — 比如福特美国产Fusion车型。这个支架（近重10公斤）比钢铁支架轻34%。 Magna 公司称已经生产碳纤维增强塑料组件高性能轻质支架麦格纳公司外饰业务总裁Grahame Burrow说：“当然，总体车辆数越低，燃油经济性就越高，但是车辆动力会随着车辆前段的减低而提高。因此，前后端比例已经接近50:50。噪音、振动、行驶平稳度、年就行和安全性等关键指标要比传统钢铁支架更好。”据Burrow称，麦格纳公司从2016年中期开始与福特公司合作，联合开发概念和工具。他说，麦格纳公司在2017年2月引进模具，已经开始生产示范零部件。Burrow继续说，“我们快接近3分钟循环时间验证的目标了，我们的目标是每年200,000个零部件。这个流程还可以延伸。”碳纤维增强塑料支架有两个模制零部件构成，这些零部件是由碳纤维增强塑料和4个金属插片制成 — 在原价你数量方面，比标准钢铁支架（需要45个金属零部件）少87%。这些零部件是用片状模塑料（SMC）制成，这是麦格纳公司利用50K碳纤维块混合而成。这与传统结构性碳纤维增强塑料零部件中的环氧树脂不同，片状模塑料结构使公司内部改进的乙烯基酯。麦格纳团队称，乙烯基酯与碳纤维粘合度很好，低粘合度能够高效浸透加固，这是50K纤维的难点。短纤维增强片状模塑料能够让复杂几何结构零部件变为现实。高负载零部件的3个区域可以通过修补加固，这些不定是由连续纤维增强片状模塑料制成，改材料是与纤维混合物切块一同成型的。Burrow说，“使用这种多方向纤维和改进了的乙烯基酯系统，能够提高材料属性，这正是支架所需要的。我们可以铸模复杂几何结构，提高属性。”模具用粘合剂和结构型铆钉接合，但麦格纳指出，未来这种功能会被聚氨酯粘胶剂所代替。设计通过了计算机辅助工程（CAE）分析所有的性能要求，福特公司正在进行车辆级水平的测验。这个测试阶段将评估腐蚀、碎石及螺栓滞留，这些目前是由计算机辅助工程测量的。虽然碳纤维增强塑料应用非常广泛，正如i3汽车，但是其造价还是相当昂贵的，被归类于混合材料结构中。但这与未来汽车有什么关系呢？未来的而汽车很可能是电动车，而且自动化程度越来越高。碳纤维增强塑料的成本考量Brosius说，“这个很难有定论。首先确定的是，无人驾驶汽车会安装很多高度精密的电子设备 — 能够感知危险并避免碰撞。一方面，这能让设计师们更加自由地使用复合材料，但人们认为这很难预测碰撞。另一方面，根据成本和电池存储密度，金属车辆就能达到一定高度的行程。如果有人假设，电池密度从理论上已经接近最高，但是成本又持续下降，那么汽车生产商可能只是增加电池解决负重。或者，使用更轻的材料提高里程。这要看情况。“复合材料的一个优点就是它能够设计塑形，满足无人驾驶车辆多功能要求，而且类型更加全面。但无论如何，制造成本在决定采用什么混合材料上起到决定性作用。”
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ArticleThe case for carbon fibre
The launch of the i3 has changed the conversation about the future application of carbon fibre in vehicle structures
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ArticleMilling cutters
Pokolm Frästechnik claims it has redesigned overall geometry of the milling system to produce its Fourworx milling cutters. The company says that even the smallest tool diameter (16mm) features three inserts, which it claims allows cutting depths up to ap 0.75mm and feed rates up to fz 1,2mm/teeth to be ...
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ArticleGestamp appoints López Peña as CEO
Spain – Gestamp’s board of directors has appointed Francisco López Peña as chief executive officer (CEO). As CEO he will assume responsibility for industrial operations within the company, finance direction and internal audit, among other corporate duties.Prior to this appointment López Peña had been serving as chief financial officer (CFO) ...
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ArticleHonda’s Malaysian milestones
Malaysia – Boon Siew Honda, a manufacturer and distributor of the Japanese OEM’s motorcycles, has celebrated 60 years of Honda’s motorcycle business in Malaysia, and 5m units production in Penang.Sales of Honda motorcycles through the Malaysian company began in 1957, followed by the start of local production in 1969, through ...
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ArticleSeeing things clearly
AMS reports on the most recent developments in the use of machine vision technology for quality control applications in automotive manufacturingIn response to rapid and sustained improvements in machine vision technologies, a growing number of automotive manufacturing OEMs and suppliers are now deploying such systems in a wider range of ...
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依靠数据
数字工具的使用改变了制造工序中的质量控制流程实体夹具现在已经被当做数字模型，而奥迪公司称，它将逐步成为存在于数字（即虚拟世界）中的概念。公司正在巴伐利亚因戈尔施塔特工厂开发“数字总夹具”的概念 — 有效利用机器人来控制光亮传感器，收集实体车辆组件模型上的综合数据，提高质量，压缩开发时间。总夹具及测量技术主任Marcus Hoffmann说，“我们这几年在奥迪一直使用数字方案，因为触觉传感器测量的数值已经是数字数据了。新增的是获得数据的能力，通过视觉传感器在一次测量中就获得整个表面数据。这就意味着，我们现在能够检测大的表面数据，甚至是在很短的时间内获得整个车辆的数据。”现在的难题是“处理庞大的数据”，但回报也是巨大的，因为“数据可以在全球获取”。Hoffmann证实说，因戈尔施塔特在内饰和外饰上使用很多单元，其中很多都是2017年刚刚投入使用的。其中还涉及到使用“外部函数数据集”创造“当地零参照环境”。Hoffmann说，数据集适用于检测外部组建与设计数据的一致性，“不仅可以检测特定的零部件，而且还可以检测直接与他们相接的其他零部件。”正如Hoffmann解释的那样，系列汽车生产中的组件必须与总夹具的质量状态相符，但是这种状况现在已经成为参考样本，并不需要保留实体组件。他说，“整个表面的数字组建数据现在都可以通过电脑进行分析，不需要储存参考样本来进行额外测量或检定状态。”固体零部件和数字模型Hoffmann还说，这种方法可以促进制造用零部件和数字组件模型的开发进程。比如新款Audi RS Avant中的加油口翻门。在早期开发阶段，车体组件的数据只是CAD数据，然后与制造用数据库的数字测量数据进行虚拟合并。接触面弧度、轮廓及半径集合数据的交互分析可以让质保工人识别哪里需要修正，速度要比之前快得多，而且在装配之前就完成。他强调称，“在奥迪，数字零部件与实体零部件的匹配是经过实践考验的。”该技术在汽车内饰中的应用是借鉴外饰的，但Hoffmann说：“内饰功能总夹具已经成功应用于A8和A7制造商。现有的夹具用于评估和优化几和变体，比如组件安装以及其他观感方面，比如表面、紧密度、噪音及触觉性能。但是现在的功能内饰总夹具能让我们探索新的领域，比如功能调节、光泄漏分析，以及图形用户接口调节。” 奥迪公司用机器人控制光学传感器来搜集实体汽车结构中的综合数字数据此外，Hoffmann说，这种方法的好处还能延伸到供应商，因为他们的操作更加简便，而且速度可以明显加快。他解释说，“潜在的零部件误差可以立即检测并修正。这是基于数字参考样本进行的，而且可以保证快速获得，并在全球通用，在奥迪工厂和全球供应商之间交换。”此外，这个技术还要进行更加密集探索。Hoffmann说，“新的难题在于如何模仿力度和材料效果，但是如果我们达到目的就能节省增材实体车辆模型。”测量站在另一个地方，即波兰弗热希尼亚大众工厂里，线下和线上混合光学检测正在发挥效果。公司在该厂每年生产100,000个Crafter和MAN TGE厢式车。类似的活动在占地5,400平方米的气候控制“测量实验室”里进行，这里的设备包括1个线下5个线上机器人光学测量站 — 这套设备测量精度达到+/-0.5mm，还能预备级验证在线设备，而不需要中断制造流程。所有的工作站都采用Zeiss AlMax传感器，而且工厂的焊接使用同种型号的6轴机器人。因此，两种质控及生产设备的标准化都用于支持高水平产品变异性，大众高的最终目标就是在这占地220万平方米的工厂，将目前29个Crafter变体产量提高到大约60个。Carl Zeiss Industrial Metrology公司车体方案部长Dr Kai-Udo Modrich也强调了这一点。他证实称，汽车零部件包括底部、左右两侧，以及开放及闭合主车体。他说，“在一个循环内可以进行100%的所有程序相关特点的测量”。他还补充说，这里还有成百上千个特定零部件都是用这种方法测量的，包括“重要的装配及固定点，比如汽车、气囊、减震器、座椅和排气系统”。大体上讲，就是识别“这种特性的个体位置”，但是在使用个多种测量特点功能特点来计算对称、距离、长度、移位的时候，也要考虑功能特性，才能保证整个功能性和装配一致性。追溯动态加拿大一家以及供应商正在使用联网数字3D扫描工件，可以让线侧操作员检测汽车支架。特别的是，公司正在使用的Gocator扫描设备来自LMI 3D机器人家测站，是由系统集成商Bluewrist创造，里面用到很多软件项目，用于创造屏幕图形，能够识别工件一致性。这些项目包括Bluewrist公司的SPCWorks报告系统，生成的报告可以被草组员读取，comXstream数据交流平台能够综合机器人、传感器和编程控制器。据Bluewrist市场部经理Jason Tsiu称，这套设备的关键特点是，能够提供“实施动向”，因此任何超出规定的制造都能在可承受产品质量水准范围内的时候被查出。无人介入测量自动化交流也能提供重要的促成因素。为了帮助整个流程顺利进行，要在生产线到生产线各站运输零部件的起落架上安装射频识别芯片，才能识别信息并启动正确的测量程序。因此，只要起落架就位，系统就能知道运行什么样的子程序，才能控制4个测量机器人，而不需要人力介入。Dr Modrich证实称，在线测量系统能够迅速识别所有的“随机错误（由于工具损坏造成的生产中断）”。他说，“通过统计过程控制，可以识别生产中的飘逸，并发生重大错误之前就纠正。另外，在因为残品工具而出现生产中断之前，就可以启动预防性维修措施。也就是说，有100%的中间控制，可以纠正制造流程，因为获得了现场数据。”这种方法还具有一定的灵活性，成为一个新工厂的特点 — 在进行零部件量产的过程中，继续向系统增添更多的零部件。Dr Modrich说，“因为商用车具有很多不同的变体，因此已经出现30多个不同的侧板，这就需要不同的机器人路径程序，抵达不同的测量地点。”Dr Modrich继续说，“我们向客户推荐建立一个线下工作站，这个工作站要与其他5个实体设计工作站完全一致。在线下工作站预备新型号程序，并进行初步的修改，然后就可以用到生产线上。每个车型都可以节约大量的时间。”AlMax传感器可以在一个单元中提供3个测量原理 — 复线三角测量、灰度图像处理和阴影分析 — 通过这些可以测量复杂的几何特征，比如特殊的镗孔、小孔、螺纹、焊接螺母、裂缝。此外，通常机器人每个测量点移动时间为1.8-3.0秒。大众公司对顶级技术与综合通信的混合现状非常满意。工厂PWQ-3/1 QS分析及测量部长Werner Steinert说，“我们认为，这种方法能让我们很快找到那里需要修正。”他说，每个工作站里的检测器都能向操作员清楚展示如何关闭已经接近极限的特性。他解释说，“公差达到75%的，我们就会密切关注。”事实上，质量保证部门的工程师们通常能够通过检查AlMax传感器上照相机获得的图像，识别容差的原因。Steiner说，“如果镗孔上有粘合剂，我们就能更加容易决定，避免过后重新加工零部件。”复合材料加工与此同时，总部在密歇根的Plasan Carbon Composites公司已经研究出一种传感技术与联网分析软件的混合方法，优化穿心生产流程也能过的质控环节。公司生产碳纤维组件，比如引擎盖、顶棚和侧板，利用高压，在最多90分钟就能在必要的高温和压力下“凝固”组合材料零部件。但是公司最近采用了新的测量方法，首次使用这种压力机专利技术，直接加热模具表面，将热量更快地传递给碳纤维。他们所，这种方法可以减少凝固时间，将Class A组件的宁都时间减少到20分钟以内。 大众对顶级穿叹气技术与综合通讯的混合结果非常满意这种方法还带来很多新的复杂的变体，公司对此没有方法捕捉和记录，导致最初的时候出现无法接受的碎片和质量瑕疵。因此，Plasan寻求软件方法，记录和报告每个零部件经过压力机的参数。这么做的目的就是将碎片率从10%左右降低到4%以下，每年能够节约数百万美元。这种软件系统采用了Rockwell Automation公司研发的Factory Talk Historian Site Edition（SE）和FactoryTalk VantagePoint企业制造智能软件。Plasan控制工程师Danny McKinnon说，新的流程是数据密集型的。他说，“我们的压力机速度之所以这么快，是因为我们控制了温度、真空和压力 — 这是一个非常复杂的过程。我们还记录了操作员信息、工具号码、印编号和所有流程的信息。我们发现，这些是导致大部分质量问题的原因，但是们有人留意区记录。”MicKinnon继续说，“所有的参数都会记录每周7天，每天24小时的每一秒。”数据在压力机排序之后“破坏”，因此当压力机循环运行的时候，序号就会趋于某个数字之间，这个范围之外的数字就是停机时间。他解释说，“当运行VantagePoint的时候，你就能撤回数据，这些数据使根据系列数据或孔子符号的时间频率为基础的。然后你就能打开这个建立在时间循环基础上的报告，获得循环图示。”机械本身和Historian软件都已EtherNet/IP作为网络协议。MiKinnon证实说，“为了我们能成功实行Historian，我摩恩不得不升级我们的整个工厂和机械网络基础设施，才能连接所有点。这样我们就嫩刚看到来自最小传感器上的实施数据，不管它在世界的那个角落，都可以通过互联网和正确的安全协议获得。我的目的是制造Plasan‘智能工厂’ — 我们已经成功了一半。”McKinnon总结说，“压力机是最要的挑战，我们要做的是之前无人尝试过的。但是我们我们已经朝着预期方向前进了。我们已经在那些压力机里连载了196,000个零部件，而且我们能够回看所有的程序数据。现在，我们大部分次级过程都已近管连接到Historian，有助于我们减少废料。”
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ArticleCounting on the data
The implementation of digital tools is transforming the quality control processes in manufacturing operationsPhysical jigs are now being rendered as digital models and Audi says it is well on the way to representing a concept that resides in the digital, ‘virtual’ world. The company is now exploiting the concept of ...
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- 高纤维含量
玻璃钢复合材料数十年来一直用于悬架及螺栓零部件上，AMS一探最近发展。制造商顶着不断加重的压力，势必要降低车辆结构重量，这就需要材料供应商和主要供应商在制造车体外板、内饰零部件、引擎罩下面的零部件、玻璃钢悬架装配的过程中不断创新。虽然这种材料的系数相对低，而且拥有比碳纤维更低的疲劳行能，但是玻璃纤维高抗张强度、高抗冲击性，以及很好的耐化学性；关键的是，他们还非常便宜。以长期持续性玻璃纤维增强的复合材料能够用于压塑法，使用玻璃纤维段增强的材料适合注塑法，两者都可进行量产。玻璃纤维方案这些因素使玻璃钢适合生产车体外板。通用汽车是第一批认识到这一点的公司之一；1953年，公司生产的Chevrolet Corvette就采用了玻璃钢车身。通用汽车设计射门认为使用防锈材料（而不是金属材料）可以减重，并提供了少量生产Corvette的方法，这种方法不需要大型金属冲压模具。此后，所有的Corvette汽车都拥有复合材料车身，这个技术比初级程序（在20世纪50年使用）进化了很多。举例来说，使用Continental Structural Plastics (CSP)生产的板材模塑料（SMC），降低雪佛兰2016款Corvette Stingray Coupe重量达9公斤。在21个车体外板装配中，包括车门、行李箱盖、后顶盖侧板和挡泥板都是用CSP公司的TCA Ultra Life铸造的。Corvette Body Composites公司首席工程师Christopher Basela说，“通过联合持续改进，雪佛兰和CSP明显降低了雪佛兰车体外板密度，从2013年的1.9降低到2014年的1.6，到了2016年降低到1.2.”TCA Ultra Life在板材模塑料中碳酸钙填料部分替换是，会产生处理玻璃泡，从而降低材料密度。这种技术还会产生更加强大的树脂混合物，是模组件更能抵抗搬运损坏，防止微裂隙，这种裂隙会导致喷涂污染、凹面和小泡。处理玻璃泡还有助于涂装附着性和粘结性能。这种材料以Owens Corning公司出品的Advantex玻璃纤维强化，据CSP称，制造过程要对环境的影响要比其他玻璃类型低。此外，对全球变换的潜在威胁也低于钢铁生产以及车体零部件的生产。在综合CSP的真空机粘结制造工艺方面，公司称TCA Ultra Life材料能够提供高端、A级表面处理以及光泽，由于铝材等金属。这种材料可以抵挡E-喷漆，通过了所有制造商的喷漆测试。CSP公司称，产量低150,000是，复合材料工具成本要比冲压金属或铝材低50-70%。只用一个复合材料模具就能生产设计奇特的拉伸零部件，而金属可能会需要多个模具和冲压才能达到同等高的设计效果。 2017 款Mini Countryman的特点是仪表板前端采用了玻璃钢轻而坚固的前端复合材料在前端骨架制造商也越来越受青睐，这里使用的生产材料和工艺需要在一个零部件上综合很多功能。混合持续及间断增强材料可以保证骨架非常坚固，这里不需要过度设计。举例来说，来自Lanxess公司的持续纤维增强热塑性塑料可以增强大众Atlas和Teramount SUV注塑前端骨架，这两款汽车分别在美国和中国制造。Arkal Automotive生产Atlas前端骨架，并与大众公司一同开发前端。Teramont前端是由Changchun Engley Automobile Indus Company生产。这两款SUV汽车的前端是采用注塑聚丙烯制造而成。在阀盖锁周围区域，则使用1毫米厚的Tepex帮其104-RG600强化。这种半成品复合材料是聚丙烯用47%连续玻璃纤维粗纱职务增强而成。Lanxess应用开发员Harri Dittmar说，“两个车的前端都使用Tepex插片，要比金属插片的情况减重50%。此外，强化地区还能承受更大的张力。”在前端的两侧，采用了Z框架，并以Tepex材料插片强化。Lanxess宣称，铸模过程使用这些前端骨架可以提高效率。侧面插片经过加热、模外塑形、再加热（到140度），然后从侧面放在模具里。同时，中间插片经过加热，与其他两个外插片铸模。Dittmar解释说，“尽管组件装配非常复杂，但是可以在较短的循环时间里进行高效制造。”将Tepex插片在模具里定位及再塑形，可以很容易再利用。此外，复合材料中的钻孔需要结构性完整。内饰应用复合材料可以在内饰中降低各种组件的重量，甚至比现有塑料零部件还要轻。举例来说，2017 Mini Countryman汽车的特点就是仪表板骨架，这是由International Automotive Components公司采用长玻璃纤维增强聚丙烯制造。铸模零部件是用的聚丙烯是Sabic公司生产的Stamax材料，而这种材料制成的零部件比鼓励塑料零部件大约轻15%。零部件是利用Siebenwurst公司出品的模具，擦利用构造泡沫工艺制造而成。这种方法将材料注入并填满模具，模具打开，让泡沫在中心产生。这些泡沫提高腔体的厚度，从1.9毫米达到4毫米，在不增加重量的同时达到强度及硬度要求。这种工艺在材料消耗上低于标准工艺，并缩短循环时间。公司进行了大量的分析，预测零部件的弯曲行为。这种测量在开发早期可以提供有机质的洞察，了解零部件和模具的设计，使模具在开始的时候就准确无误。Sabic公司全球汽车业务主任Scott Fallon说，“这种计算机模拟在固体辅料零部件中成为标准实践，但是整个行业还处于泡沫塑料零部件仿真模具开发的早期阶段。随着项目的证实，我们已经具备预测能力，而且现在就能应用。”向高产量生产迈进或许玻璃钢最振奋人心的应用是由汽车零部件供应商Benteler-SGL向世人展示的。公司正在利用玻璃钢制造弹簧片，用于沃尔沃XC90跨界SUV汽车（这是公司在可扩展整车平台构架上生产的第一款车）、S90奢华轿车和V90旅行车上。作为SPA不可分割的零部件，弹簧片也可能出现在其他车型上。到2017 年底为止，公司生产了近200,000个弹簧片，而Benteler-SGL称要到2018年底生产近500,000个弹簧片，成为汽车业产量最高的复合材料组件项目。 复合材料越来越多地用于前端骨架的生产复合材料弹簧片取代了普通的螺旋线圈组。这在紧凑型设计和减重设计中，要比传统挂念轻4.5公斤。其他好处还有，平顺乘车、噪音改进、振动以及舒适性。汽车行李箱的产量也提高了，因为字也不需要悬挂转台了。弹簧片中的聚氨酯是Henkel公司出品的Loctite Max 2，这是与Benteler-SGL一同开发的高自动化高速树脂转化模塑工艺，用于组件生产。由于树脂的粘度低，很快填满树脂传递模，并浸透纤维增强，缩短了注塑时间。凝固时间也比环氧树脂快得多，总体循环时间也缩短了。选定的增强材料可以使凝固过程更快、更灵活。Benteler-SGL Automotive Composites公司业务开发部长Frank Fetscher说：“沃尔沃汽车弹簧片的例子向我们展示，今天已经实现了纤维复合材料量产。而且，因为灵活组件设计的特点，我们能够以少量的弹簧变体覆盖整个平台。”
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