在制造行業中，談(tan)到產(chan)品開發(fa)和(he)實施時，效率(lv)、質量和(he)成本是首要問題(ti)。許多公(gong)司(si)都(dou)在不斷(duan)地尋找(zhao)能夠改(gai)進(jin)工作流程(cheng)的(de)解決方(fang)案(an)，以便達到事半功(gong)倍、消除無用(yong)功(gong)或通過創新提高產(chan)量的(de)目的(de)。

對于汽(qi)車(che)制造(zao)商(shang)來(lai)說，重點(dian)就(jiu)在于在保證產品質量的(de)前提(ti)(ti)下加快上市時間或提(ti)(ti)高生產速度。三維測量系統對于汽(qi)車(che)行業(ye)來(lai)說并不(bu)陌生，下面(mian)是(shi)汽(qi)車(che)行業(ye)的(de)用戶使用三維測量系統來(lai)簡化工作流(liu)程(cheng)和降低(di)總體成本的(de)五種應用方向。

1. 虛擬模型快速成型和逆向工程

盡管出現了三維計算機建模系統，粘土建模是(shi)汽車制造商目(mu)前仍在使用的一種(zhong)(zhong)方(fang)法 ，從按比例縮小(xiao)的到全尺寸的車模型，乃至(zhi)內部(bu)和(he)各種(zhong)(zhong)其他部(bu)件的實體模型(例如車輪、內飾部(bu)件和(he)方(fang)向盤)。

由于設(she)(she)計流程可能(neng)始于粘(zhan)土(tu)模型，制造商發現激(ji)光掃描(miao)技術非(fei)常有用，能(neng)夠對這些粘(zhan)土(tu)模型進行快速掃描(miao)，以便將它們(men)轉化成計算機輔助設(she)(she)計(CAD)程序能(neng)夠進一步評估(gu)或處理的(de)數(shu)字化數(shu)據。

事實上(shang)，現在(zai)已經有(you)同(tong)時具備接觸式(shi)和非(fei)接觸測量能(neng)力(li)的(de)設備給(gei)供應(ying)商(shang)使(shi)用，這從(cong)根本(ben)上(shang)將(jiang)三維建模流程整合為一個簡單(dan)的(de)步驟。使(shi)用便攜(xie)式(shi)激光掃(sao)描頭，用戶可以快速而輕(qing)松地實現粘土模型的(de)數字化。生成(cheng)虛擬模型之后，就能(neng)將(jiang)其分發至各個部門，以便開展進一步評估(gu)和設計(ji)評審，例(li)如計(ji)算流體(ti)動(dong)力(li)學（CFD)檢(jian)測、有(you)限元分析(FEA)、風洞氣流模擬、碰(peng)撞模擬和其他檢(jian)測。

除此之外，一些潛在的(de)(de)(de)(de)問題還能夠在將部(bu)(bu)件裝(zhuang)配(pei)(pei)在一起之前就被(bei)發現。在將部(bu)(bu)件運至(zhi)工(gong)廠(chang)之前，可(ke)以對部(bu)(bu)件進行虛擬(ni)裝(zhuang)配(pei)(pei)。對于懷有數字化工(gong)廠(chang)愿景(jing)的(de)(de)(de)(de)公司來說(shuo)，這(zhe)種“虛擬(ni)裝(zhuang)配(pei)(pei)"部(bu)(bu)件的(de)(de)(de)(de)能力是必須的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)能幫助汽車制造商(shang)大大節省(sheng)成本。

另外(wai)，工(gong)程(cheng)師們經常使(shi)用(yong)三(san)(san)維(wei)成像(xiang)儀(yi)從(cong)現(xian)有(you)的(de)部件上(shang)提(ti)取CAD數(shu)(shu)據(ju)(ju)，以(yi)便使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)數(shu)(shu)據(ju)(ju)來(lai)復制產品或(huo)修(xiu)改設計。三(san)(san)維(wei)成像(xiang)儀(yi)能夠(gou)(gou)根(gen)據(ju)(ju)需要被(bei)集成入(ru)生產環境(jing)，它可以(yi)同旋轉工(gong)作臺、機(ji)器人或(huo)工(gong)業檢測單元安(an)裝在一起。技(ji)術的(de)進步使(shi)得測量設備(bei)供應商(shang)所(suo)提(ti)供的(de)三(san)(san)維(wei)成像(xiang)儀(yi)能夠(gou)(gou)進行高(gao)分辨率掃描(miao)，在機(ji)處理數(shu)(shu)據(ju)(ju)，并根(gen)據(ju)(ju)實際要求使(shi)用(yong)多成像(xiang)儀(yi)陣列，所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)都(dou)將(jiang)最大限(xian)度地縮短(duan)檢測周期。隨著這(zhe)類技(ji)術的(de)出現(xian)，希望找到一種有(you)效(xiao)的(de)方法來(lai)進行制程(cheng)中(zhong)或(huo)近制程(cheng)檢測的(de)汽車制造(zao)商(shang)獲得了更(geng)多選擇。

2. 車身和沖壓模具檢測

乘用(yong)車(che)(che)通常由(you)數(shu)百個沖(chong)壓成型的(de)金屬部件(jian)組成，其(qi)中包括結構部件(jian)、內飾(shi)板以(yi)及構成汽車(che)(che)外觀(guan)的(de)可視(shi)面(mian)板（例(li)如發動機(ji)蓋、擋泥板、車(che)(che)門(men)、車(che)(che)頂等）。這些(xie)部件(jian)的(de)可視(shi)表面(mian)的(de)質量(liang)是實現(xian)整車(che)(che)總體(ti)美觀(guan)性的(de)關鍵，并且受到制造這些(xie)部件(jian)的(de)沖(chong)壓模具的(de)質量(liang)的(de)影響(xiang)。

在(zai)制(zhi)造(zao)出合格的(de)(de)(de)面板部件之(zhi)前，沖壓(ya)模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)往往要(yao)經過(guo)多次修(xiu)改。這意味(wei)著到(dao)準備用于批量生產時，模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)表面看上去(qu)與其初始(shi)的(de)(de)(de)CAD模(mo)(mo)型截(jie)然不同。汽(qi)車制(zhi)造(zao)商通常需要(yao)捕捉修(xiu)改后的(de)(de)(de)沖壓(ya)模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)掃描數據，以便(bian)更新CAD模(mo)(mo)型來(lai)反映這些修(xiu)改。如果沖壓(ya)模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)在(zai)運輸(shu)期間(jian)以任何方式遭(zao)到(dao)損壞或改變或者需要(yao)另一個模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)，就可以很輕松地復(fu)制(zhi)出第二個模(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)。

便攜式(shi)坐標(biao)測(ce)(ce)量儀(CMM)，例如激光跟蹤儀和(he)關節(jie)臂，已被證實在(zai)進行此類檢(jian)測(ce)(ce)工(gong)作(zuo)時(shi)能(neng)夠為工(gong)程師(shi)們(men)提供極大的幫助。因為測(ce)(ce)試面板和(he)沖(chong)壓模具(ju)通常比較笨重，所(suo)以制(zhi)造商非常看重線(xian)上檢(jian)測(ce)(ce)能(neng)力(li)。不需要將物體運送至(zhi)溫(wen)控室進行測(ce)(ce)量，工(gong)程師(shi)們(men)只需將便攜式(shi)坐標(biao)測(ce)(ce)量儀帶至(zhi)生(sheng)產(chan)線(xian)即可。這幫助制(zhi)造商節(jie)省(sheng)了(le)時(shi)間和(he)人力(li)，而且提高了(le)工(gong)作(zuo)場(chang)所(suo)的安(an)全性。

3. 生產夾具檢測

生產(chan)夾具(ju)被(bei)用來牢牢地(di)(di)固定(ding)和控制(zhi)工(gong)(gong)件(jian)的位(wei)置，以便使工(gong)(gong)件(jian)保(bao)持特定(ding)的方位(wei)。通過控制(zhi)好(hao)所(suo)有自由(you)度，這種(zhong)工(gong)(gong)具(ju)能夠(gou)讓操作人員對每個工(gong)(gong)件(jian)一(yi)致地(di)(di)完成(cheng)相同(tong)的操作。

設計不(bu)良的(de)夾具(ju)會(hui)導致(zhi)(zhi)整個生(sheng)(sheng)產(chan)線出問題，因為即使部件出現微小的(de)誤差(cha)，也能(neng)(neng)(neng)在(zai)裝配時造(zao)成(cheng)較(jiao)大的(de)麻煩。例如，部件的(de)實(shi)際規格與設計規格存在(zai)細微的(de)偏(pian)差(cha)，就(jiu)會(hui)在(zai)焊接(jie)過程(cheng)(cheng)中導致(zhi)(zhi)無法對(dui)準(zhun)。這(zhe)類問題最(zui)終(zhong)可能(neng)(neng)(neng)導致(zhi)(zhi)產(chan)品被召回(hui)或浪費時間(jian)（例如：返(fan)工(gong)、根本(ben)原因分析(xi)）并(bing)使制造(zao)商的(de)聲(sheng)譽受損。出于上述(shu)原因，汽車制造(zao)商通(tong)常使用可靠的(de)測量工(gong)具(ju)來(lai)檢測其生(sheng)(sheng)產(chan)夾具(ju)，以確(que)(que)保所有關鍵部件的(de)精確(que)(que)定位。這(zhe)樣，他們就(jiu)能(neng)(neng)(neng)在(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)中及早地(di)消除潛(qian)在(zai)的(de)問題，從(cong)而節省了成(cheng)本(ben)、時間(jian)并(bing)避(bi)免(mian)了聲(sheng)譽損失(shi)。

用來檢(jian)測生產夾具時(shi)，制(zhi)造(zao)商認為便攜式三維測量(liang)設(she)備是(shi)一種非(fei)常有(you)效的(de)(de)解決方(fang)案，主要(yao)是(shi)因為便攜式三維測量(liang)設(she)備不僅較為靈活，而且(qie)具有(you)很(hen)高(gao)的(de)(de)精度。如前所述，在檢(jian)測時(shi)，工程師們(men)可以將(jiang)坐標(biao)測量(liang)儀(yi)帶到生產夾具旁，無(wu)需將(jiang)夾具運(yun)送至(zhi)位(wei)于(yu)工廠(chang)其(qi)他地方(fang)的(de)(de)檢(jian)測站。這縮短了生產周期時(shi)間，并最(zui)終(zhong)提高(gao)了制(zhi)造(zao)商的(de)(de)生產率。

4. 間隙和齊平度測量

間隙和(he)齊平度測(ce)量是對汽車(che)裝(zhuang)配線上(shang)的(de)(de)(de)制成(cheng)品進行(xing)線上(shang)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)方法(fa)。這種(zhong)(zhong)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是檢(jian)查緊(jin)密(mi)相連的(de)(de)(de)兩個(ge)部件之(zhi)間的(de)(de)(de)水平和(he)垂直距離（例(li)如車(che)門(men)和(he)車(che)身之(zhi)間的(de)(de)(de)外表(biao)面(mian)區域），以確保它們未超(chao)出設計公差。

這(zhe)種檢測對確(que)定汽(qi)車的視覺美觀度來說非(fei)常重要，還能夠讓工(gong)程師們消(xiao)除汽(qi)車發動機運轉時可能產生的雜音(yin)。汽(qi)車制(zhi)(zhi)造(zao)廠商(shang)在控制(zhi)(zhi)間隙和齊平(ping)度公差方(fang)面越來越嚴格，有些廠商(shang)則(ze)將公差控制(zhi)(zhi)在±0.3mm 以內。要達到(dao)這(zhe)種精度，制(zhi)(zhi)造(zao)商(shang)需要更佳的測量工(gong)具和方(fang)法來完成(cheng)測量工(gong)作(zuo)，例如(ru)具有激(ji)光掃(sao)描功能的便攜式坐(zuo)標測量儀。

FARO® Edge ScanArm HD 就是這(zhe)類型設(she)備的(de)經典(dian)款，它安裝有能夠(gou)進行非(fei)接(jie)觸(chu)式掃(sao)(sao)描(miao)的(de)激光掃(sao)(sao)描(miao)頭。激光掃(sao)(sao)描(miao)是創建用于檢測或(huo)逆(ni)向工程的(de)密集點云的(de)一(yi)種理想(xiang)方(fang)(fang)法，這(zhe)種方(fang)(fang)法還能快速地獲取(qu)部件的(de)完整表面模型。

該設備將激(ji)(ji)光束(shu)(shu)投射到要檢測(ce)的部件上，部件將激(ji)(ji)光束(shu)(shu)反(fan)射回掃描儀并由攝像頭進行(xing)捕(bu)捉(zhuo)。利用(yong)標(biao)準(zhun)三(san)角(jiao)測(ce)量(liang)法，從而確定和(he)記錄三(san)維位置。通過使激(ji)(ji)光束(shu)(shu)移過整(zheng)個表面，測(ce)頭能夠捕(bu)捉(zhuo)三(san)維形(xing)態，以(yi)便作進一步處理。

重要的(de)(de)是，制造(zao)商必須確(que)保臀點不超出(chu)安全(quan)公差。便攜(xie)式三維測(ce)量(liang)系統，例(li)如(ru)關(guan)節臂(bei)，能夠(gou)(gou)讓安全(quan)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)師快速而輕松(song)地完成檢測(ce)。關(guan)節臂(bei)內的(de)(de)編碼器可以確(que)定和記錄球形測(ce)頭(tou)在(zai)三維空間內的(de)(de)位置，并(bing)(bing)通過(guo)軟件報告(gao)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)。使用由坐(zuo)標測(ce)量(liang)儀獲得的(de)(de)臀點的(de)(de)坐(zuo)標，工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)師們就能確(que)定發生碰撞時乘客的(de)(de)關(guan)鍵(jian)安全(quan)因素，并(bing)(bing)能夠(gou)(gou)正(zheng)確(que)地設計所需(xu)的(de)(de)安全(quan)功能。

除“臀點"外(wai)，制造商感興趣(qu)的(de)(de)另一(yi)個問題是泡沫(mo)(mo)部件。使用(yong)(yong)非接觸測(ce)量(liang)法，工(gong)(gong)程師們(men)(men)能(neng)夠獲得(de)泡沫(mo)(mo)部件的(de)(de)掃描數據(ju)，以(yi)便(bian)進(jin)行(xing)表面(mian)偏差(cha)分析(xi)。利(li)用(yong)(yong)軟件將檢測(ce)文件和參考文件（初始的(de)(de) CAD 模型）進(jin)行(xing)比較并在彩圖上(shang)清晰地(di)顯示差(cha)異(yi)結果(guo)，可以(yi)讓工(gong)(gong)程師們(men)(men)快速(su)地(di)確定超出公差(cha)范圍(wei)的(de)(de)問題區域。

顯然(ran)，在不同(tong)的(de)(de)(de)生(sheng)產階段(duan)中(zhong)，汽車制造(zao)商對先進的(de)(de)(de)測(ce)量工具(ju)和(he)(he)方(fang)法具(ju)有較大的(de)(de)(de)依賴性。測(ce)量技術在提(ti)高制造(zao)商的(de)(de)(de)生(sheng)產率和(he)(he)產品質量的(de)(de)(de)同(tong)時，必定也(ye)會讓消費者受益。當(dang)汽車行業隨著市場需求不斷(duan)發(fa)展變化時，為其提(ti)供(gong)支持(chi)的(de)(de)(de)工作流程和(he)(he)方(fang)法也(ye)需要相(xiang)應地發(fa)展和(he)(he)改進。如果能夠快速認識到這些變化，測(ce)量設備供(gong)應商就能為汽車制造(zao)商提(ti)供(gong)敏(min)捷的(de)(de)(de)、有效的(de)(de)(de)、滿足(zu)需求的(de)(de)(de)解(jie)決方(fang)案。