面(mian)臨(lin)的挑戰：

來自海克斯康(kang)的解決方案(an)：

用(yong)戶(hu)名稱：PFW

面臨挑(tiao)戰：航(hang)空管(guan)路加工成(cheng)本昂貴(gui)，客戶(hu)希望(wang)節(jie)省(sheng)費(fei)用并提高(gao)檢(jian)測效率(lv)

產(chan)品、解(jie)決方案：Aicon TubeInspect 管(guan)線測量系統(tong)

實現效果：使用TubeInspect后，客(ke)戶節省了檢具制(zhi)作(zuo)和維護(hu)的(de)費用，并提高(gao)了檢測速度及(ji)檢測的(de)精度，得(de)到了廣泛的(de)認可。

航(hang)空(kong)航(hang)天領(ling)域(yu)對管件制造的質量要求(qiu)比其(qi)他工業領(ling)域(yu)要嚴(yan)格得多。為確定光學管線(xian)測(ce)量系統TubeInspect在該領(ling)域(yu)的適用性(xing) ， PFW Aerospace AG 進行了大量的測(ce)試對系統進行分析(xi)。

在測(ce)試過程(cheng)中(zhong)， PFW項目工程(cheng)師 Martin Seibt 不(bu)僅確認了該系(xi)統具有很高的(de)(de)可重(zhong)復(fu)性(xing)，而且其再現性(xing)也比(bi)其中(zhong)參與競爭(zheng)的(de)(de)測(ce)量(liang)設備高五倍。PFW 的(de)(de)大客戶 Airbus 根據測(ce)試結果認定Tubelnspect測(ce)量(liang)系(xi)統適(shi)合 7° 以上管件彎曲(qu)度的(de)(de)測(ce)量(liang)，并正式(shi)批準 PFW 在生產中(zhong)部署 Tubelnspect 系(xi)統。

航空(kong)航天工業的特殊要求

航空航天(tian)工業中(zhong)的(de)(de)管(guan)(guan)件制(zhi)造工藝比看上去要復雜得多。盡(jin)管(guan)(guan)從(cong)外面看不(bu)到，但由彎(wan)管(guan)(guan)構成(cheng)的(de)(de)高度(du)發達的(de)(de)管(guan)(guan)路(lu)(lu)系(xi)統(tong)就像(xiang)血管(guan)(guan)一樣遍(bian)布于現代(dai)化(hua)飛機的(de)(de)內部 這(zhe)些管(guan)(guan)路(lu)(lu)系(xi)統(tong)包括燃(ran)油(you) 管(guan)(guan)、液壓油(you)管(guan)(guan)以(yi)及空氣和氧(yang)氣管(guan)(guan)等(deng)等(deng)。PFW Aerospace AG 的(de)(de)總部位于德國 Speyer , 全球員工數(shu)量超過1500人 ，如今已成(cheng) 為航空航天(tian)業管(guan)(guan)路(lu)(lu)系(xi)統(tong)制(zhi)造領域的(de)(de)領導者。 EADS/Airbus、Boeing、Bombardier 和 Eurocopter 都是該公司(si)的(de)(de)知名(ming)客戶。

所(suo)有管(guan)(guan)路系統都(dou)受到(dao)(dao)嚴(yan)格的(de)質猛(meng)管(guan)(guan)控(kong)，任何不(bu)精確都(dou)可能導(dao)致災難性(xing)(xing)后果(guo)。直管(guan)(guan)必(bi)(bi)須由授權(quan)供(gong)應商(shang)提供(gong)，而且每個部(bu)件(jian)都(dou)要提供(gong)合格證。在進一(yi)(yi)(yi)步加工過程(cheng)(cheng)中，必(bi)(bi)須相應地遵守嚴(yan)格的(de)公(gong)差(cha)規范。PFW Aerospace AG 的(de)管(guan)(guan)件(jian)彎曲工藝必(bi)(bi)須達到(dao)(dao)最高要求，以(yi)獲得完美的(de)幾何結構。不(bu)過 ，即使對于管(guan)(guan)件(jian)數量最少的(de)生產(chan)批次，公(gong)司也必(bi)(bi)須保證最低的(de)廢棄率以(yi)維(wei)持(chi)利潤(run)。PFW的(de)項目工程(cheng)(cheng)  師 Martin Seibt介紹說“客(ke)戶經常(chang)委(wei)托我(wo)(wo)們(men)(men)只生產(chan)—個部(bu)件(jian)因此(ci)我(wo)(wo)們(men)(men)的(de)目標是即使只制(zhi)(zhi)造(zao)—根管(guan)(guan)件(jian)也能嬴利。以(yi)制(zhi)(zhi)造(zao)人造(zao)衛星(xing)為例(li)。這(zhe)里所(suo)需的(de)管(guan)(guan)件(jian)非常(chang)獨特，經常(chang)是＂一(yi)(yi)(yi)次性(xing)(xing)”的(de)。因此(ci) ，客(ke)戶 委(wei)托 PFW 只生產(chan)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)根管(guan)(guan)件(jian)。＂

即使是(shi)批(pi)量(liang)(liang)的(de)(de)飛(fei)機部(bu)件(jian)，其訂(ding)購數量(liang)(liang)也不(bu)(bu)足十(shi)件(jian)。生(sheng)產上幾乎無(wu)(wu)一例(li)外地都要使用昂貴材(cai)料，例(li)如(ru)欽、 不(bu)(bu)銹鋼或 lnconel(抗腐(fu)蝕銀基(ji)合金) ，因(yin)此必須(xu)將廢(fei)(fei)棄量(liang)(liang)降到最低。Martin Seibt 說如(ru)今(jin)，PFW 隨(sui)時(shi)能以(yi)最低的(de)(de)廢(fei)(fei)棄率(lv)制(zhi)造(zao) 20,000 個(ge)部(bu)件(jian)。首(shou)個(ge)良品(pin)(pin)件(jian)之前廢(fei)(fei)棄的(de)(de)管件(jian)數量(liang)(liang)超過兩個(ge)對于我們來(lai)說都是(shi)無(wu)(wu)法(fa)(fa)接(jie)受的(de)(de)成本損失。"在(zai)航空航天領域，產品(pin)(pin)類型(xing)比較多(duo)而(er)(er)且需要制(zhi)造(zao)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)原型(xing)，因(yin)此采(cai)用通(tong)用測(ce)量(liang)(liang)系(xi)統是(shi)錄理想的(de)(de)選擇(ze)。 有些(xie)生(sheng)產方法(fa)(fa)（例(li)如(ru)手(shou)動檢具(ju)）必須(xu)針對管件(jian)的(de)(de)每次變化進(jin)行(xing)調整，所以(yi)即使其使用壽(shou)命有很(hen)多(duo)年，也會(hui)由于不(bu)(bu)適應管件(jian)的(de)(de)變化而(er)(er)被淘汰，因(yin)而(er)(er)無(wu)(wu)法(fa)(fa)提供(gong)比較經(jing)濟(ji)的(de)(de)解決方案。為實現更高效率(lv) ， PF W 首(shou)次對 光(guang)學測(ce)量(liang)(liang)系(xi)統的(de)(de)可用性(xing)進(jin)行(xing)分析，將其與一直用來(lai)檢查成品(pin)(pin)管件(jian)的(de)(de)接(jie)觸式系(xi)統進(jin)行(xing)比較。

用光學測量(liang)法進行管件(jian)檢測

PFW 在(zai)分(fen)析時選擇的(de)是(shi) AICON 的(de)測(ce)量系統(tong) Tubelnspect, 因為該系統(tong)是(shi)目前市(shi)場(chang)上唯一專(zhuan)門針對彎管的(de)全光學測(ce)量系統(tong)。Tubelnspect 使(shi)用(yong)高分(fen)辨率(lv)數字(zi)照(zhao)相機進行高精確度的(de)管件幾何結(jie)構測(ce)溫。此外(wai)，它還能(neng)計算(suan)設置與校(xiao)正(zheng)數據并傳送至彎曲機。管件檢查(cha)所需時間很(hen)短(duan)。一根(gen)燃料管的(de)測(ce)量數據在(zai)3 秒(miao) 內(nei)即可得 到，具(ju)(ju)有(you) 40 多個(ge)彎曲部位的(de)復雜(za)制動油(you)管的(de)測(ce)量用(yong)時不足20秒(miao)。Tubelnspect能(neng)完全替代 高成本(ben)的(de)機械檢具(ju)(ju)。

通過(guo)兩(liang)個步驟對測(ce)量系統進行分析

第一(yi)個(ge)步驟

PFW 使用(yong)代表最新技術(shu)標準(zhun)(zhun)(zhun)的兩個(ge)程序(xu)對測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)分析。第一(yi)項測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)是(shi)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)匾能力的檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce) ，即(ji)在沒有(you)任何操(cao)作(zuo)入員(yuan)影(ying)響(xiang)的情況下根據校正標準(zhun)(zhun)(zhun)來評(ping)估(gu)(gu)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)系(xi)統(tong)的偏(pian)差(cha)和(he)變量(liang)。一(yi)般來說，可通過連續(xu)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)試(shi)驗來計算標準(zhun)(zhun)(zhun)的誤差(cha)和(he)偏(pian)差(cha)。PFW使用(yong)DKD   校準(zhun)(zhun)(zhun)過的管件作(zuo)為參(can)考(kao)(kao)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)，對測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)謚系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)適用(yong)性(xing)實驗，檢(jian)驗其能否(fou)滿足航空航天領域(yu)的管件彎曲(qu)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)要求。這(zhe)需對管件進(jin)行(xing)50次(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang) ，每(mei)次(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)時應(ying)將管件從測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)室取(qu)出，完成(cheng)后再放回到測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)室內。利(li)用(yong)這(zhe)些測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)結果，Martin Seibt 能夠評(ping)估(gu)(gu)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)呈(cheng)值是(shi)否(fou)與校準(zhun)(zhun)(zhun)管件的原有(you)參(can)考(kao)(kao)值相(xiang)匹(pi)配，以及測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)星結果的相(xiang)互關系(xi)，即(ji)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)猛結果有(you)多大偏(pian)差(cha)。

第一個實驗步(bu)驟的結果(guo)：Tubelnspect的測量變度(du)遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)優于接(jie)觸式(shi)系統的變度(du)。

實驗結果(guo)令入信服。Tubelnspect適合作(zuo)為航空航天領域的(de)(de)(de)(de)測晝系統(tong)，因 為 99.7% 的(de)(de)(de)(de)測朵彎曲點(dian)與實 際值的(de)(de)(de)(de)偏差(cha)小于(yu)(yu)0.36mm ( 目標(biao)值為 0.50mm ) 。可重復(fu)性明顯(xian)更佳。隨(sui)機誤差(cha)是(shi) 土(tu)0.09mm ( 3 西格 瑪(ma) ），顯(xian)著小于(yu)(yu)以前的(de)(de)(de)(de)測量方法的(de)(de)(de)(de)變度。

Martin Seibt 對(dui)于實(shi)驗結(jie)果的(de)(de)評估結(jie)論(lun)是： "Tubelnspect在最(zui)優(you)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)誤差極低 ，優(you)于競爭設(she)備。與競爭系統相比精確性非常好。＂

第二個步驟

第二個實(shi)驗(yan)步(bu)(bu)驟名為 Gage R&R 研究(GageRepeatability & Reproducibility)。該測(ce)量步(bu)(bu)驟用(yong)來確 定生產條件下，考(kao)慮操作人員影響(xiang)的情況下測(ce)量過(guo)程的重復性和再(zai)現性。根據(ju)實(shi)驗(yan)結果可以確定測(ce)量過(guo)程是否適合相應的測(ce)量任務。

在分析實驗中 ，Tubelnspect和接(jie)觸式測(ce)量系統對(dui)4根布特彎管進行(xing)檢測(ce)，這些(xie)彎管是由4位操作人(ren)員(yuan)通過3套不同夾(jia)具調試的(de)。將每種系統的共計48 次測量進(jin)行記錄。

第二個實驗步驟的結(jie)(jie)果(guo)(guo): Tubelnspect比(bi)接(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)系(xi)統好五(wu)倍(bei)。Martin Seibt對這次實驗結(jie)(jie)果(guo)(guo)的評估結(jie)(jie)論是：“ 我們對 Tubelnspect系(xi)統在可(ke)重復(fu)性方面所表現出的卓越性能(neng)表示贊(zan)嘆。AICON系(xi)統的性能(neng)表現比(bi)接(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)測盆系(xi)統優秀(xiu)五(wu)倍(bei)。我們認(ren)識(shi)到接(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)測盆法(fa)所用的夾具固(gu)定方式(shi)(shi)(shi)會影響管(guan)件(jian)的幾何結(jie)(jie)構(gou)，同時這也構(gou)成了很大的誤差來(lai)源。Tubelnspect則采(cai)用光學定位輔助(zhu)，每個管(guan)件(jian)都在兩個位置測量。因此，該系(xi)統能(neng)翌著(zhu)提高可(ke)重復(fu)性。

結論

PFW將(jiang)測(ce)量(liang)結果交給了最重要的(de)客(ke)戶之(zhi)一Airbus。得(de)益于這些具有說(shuo)服力的(de)結果， PFW收(shou)到(dao)了來自(zi)Airbus的(de)正式批(pi)準(zhun)，允許(xu)其在生產中(zhong)部署Tubelnspect系(xi)統。該系(xi)統現已在Speyer工廠中(zhong)安裝，而(er)且每天都在使用(yong)。Martin Seibt總結說(shuo): "AICON的(de)測(ce)量(liang)系(xi)統是當前最好的(de)技(ji)術方法(fa)，可(ke)滿(man)足航空(kong)航天工業不斷增長(chang)的(de)需求。其他測(ce)量(liang)系(xi)統制造(zao)商都存在技(ji)術限制。我們對(dui)該設(she)備(bei)非常滿(man)意。

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