在考察计量学在“第四次工业革命”中的地位时,思考工业 4.0 是由计量学的发展驱动还是计量学的发展是由工业 4.0 驱动的,这很有趣。


当今最复杂的计量系统推动质量保证 (QA),质量保证 (QA) 已成为一项基本的数字化任务,其本身促进了高效且具有成本效益的生产流程。在非常真实的意义上,今天的 QA 数据控制着产品的制造方式,并推动生产中的底线和可重复性,这在所有泛工业制造场景中都至关重要。


从这个角度来看,倡导QA驱动工业4.0是一个短暂的飞跃。近年来非接触式 3D 光学计量解决方案的动态增长强化了这一论点,因为图像处理和视觉系统很容易融入工业 4.0 流程。

计量学在工业4.0发展进程的中作用是怎么样的?

于是我们开始转变先入为主的观念。长期以来,生产 QA 的计量学一直被视为一种必要的邪恶,它是产品开发过程中打勾但不直接增加价值的一部分。从这个角度来看,可以说计量学除了捕捉生产过程中的故障外别无他用。如果没有失败或缺点,那么计量学的作用将是多余的。


但在现代世界,计量是大量数据的来源,可用于为智能工厂或工业 4.0 环境中使用的系统提供动力,促进真正的数据驱动生产。


深入工业 4.0


当今制造商的一个关键竞争驱动因素是高效生产,这就是为什么工业 4.0 解决方案使用数字技术来刺激创新和改进生产流程在所有关键工业领域都受到关注。随着这些技术的增强和成本的降低,作为一种趋势,工业 4.0 将变得越来越重要。


工业 4.0 概念的基础要求企业审视其竞争模式,并专注于通过整个生产过程的数字化来提高能力,以提供更具成本效益的产品。


今天,这要求这些企业完全重新评估其整个价值链,并应用不同的思维方式和工具集,将物理、数字和虚拟世界融合在一起。工业 4.0 鼓励智能生产系统和先进信息技术的集成,是许多世界领先制造商的基础和未来的基础。


如果要在未来几年保持竞争力,推动数字制造战略对于许多制造公司来说至关重要。其中的核心是数据的捕获、分析和更改。从这个角度来看,3D 计量解决方案的作用很明显,它不仅仅是捕捉生产中偶尔出现的 QA 故障。


计量驱动数据的力量


对于工业 4.0,大数据的使用是关键,其在产品开发过程中的上下游移动和使用也是关键,通过算法调整制造过程以确保一致、高效、最重要的是可重复生产,零故障率。使用快速、非接触式光学计量系统制造零件时捕获的 3D 数据可以直接提供给质量控制团队,质量控制团队可以通过将其与 3D CAD 实体模型进行比较来分析其与设计意图的一致性。可以突出显示任何关注的区域,并且可以立即对 CAM 文件进行调整。


这种自动过程几乎不需要关闭,大大降低了故障率和废品率,因此提高了生产的整体效率和成本效益。在这种情况下,先进的 3D 光学计量解决方案提高了数据收集的质量、数量和速度,并允许在眨眼间评估其分析和重要性,以改进制造过程。


智能工厂计量解决方案


计量在高度数字化的工厂中的作用是通过互连的设备、机器和生产流程持续收集和共享数据,以支持每个阶段的数字化生产。为了实现“智能工厂”的目标,制造商必须改进他们的流程,以弥补生产价值图中每个阶段与检验相关的数据之间的差距。它还可以让制造商更好地了解整个供应链,包括供应商。配备工业机器人和自动化搬运系统的智能工厂过度依赖全自动控制系统以及快速验证和反馈。


这有助于使用过程中计量解决方案和非接触式 3D 光学解决方案。


通常,在当今先进制造环境中查看计量学的最佳使用时,讨论是在实验室中还是在过程中使用。归根结底,从实验室内到过程中转变的一个关键驱动因素是希望“更快地获得数据”,更重要的是,能够更快地根据数据做出决策。因此,它是工业 4.0 和智能工厂高效运行的关键要素。

计量学在工业4.0发展进程的中作用是怎么样的?

与测量是单独离线活动的替代传统计量解决方案相比,过程中解决方案具有许多关键优势,最明显的是从中获得的数据影响决策的速度。如果在实验室进行计量,则必须将零件转移到 QC 部门,然后需要对其进行设置以进行计量操作。如果计量是在线的,则可以取消各种工艺步骤,并且由于可以立即识别和纠正缺陷和问题,从而减少返工。因此,过程中计量有助于在问题出现之前预防问题,如果问题确实出现,则可以在问题成为代价高昂且耗时的问题之前对其进行识别和解决。


非接触式光学计量解决方案也符合工业 4.0 的概念,因为它们比接触式设备速度更快,覆盖面积更大。完全集成的 3D 光学计量促进了全自动闭环生产。此外,计算机处理和光学技术的改进意味着可以获取和分析的数据量大大增加。过程中使用的 3D 光学计量解决方案允许将处理后的数据从计量系统输入工厂管理系统,这大大推进了智能工厂的概念。


小结


为使自动化在工业 4.0 时代取得成功,为监控和控制而收集的数据必须可靠地进行通信。作为这一趋势的一部分,将计量设备集成到制造系统中以收集数据用于智能决策以防止过程变化。


更智能、更灵活、学习速度更快的计量系统是工业 4.0 和所有先进制造系统的核心,也是不可或缺的一部分。这样的计量系统促进了互联工厂的发展,将大大减少停机时间,同时加快生产更具创新性、设计更好和质量更高的产品。虽然该领域有许多发展,但具有前瞻性的公司确实应该关注当今市场上存在的先进计量解决方案,这些解决方案可用于提高各个层面的制造效率。



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