应用雷尼绍REVO和Equator™搭建“工业4.0平台”模型

未来制造业面临诸多挑战，多品种、小批量、定制化生产的高品质产品将是未来制造企业共同面临的挑战。高效、灵活的制造模式是应对未来“工业4.0”时代的重中之重，这就给测量行业提出了全新的挑战。深圳计量院（深圳市计量质量检测研究院）联合雷尼绍公司、上海大学等多家合作单位共同开发出基于几何质量/品质的“工业4.0平台”模型，为未来“工业4.0”时代下的测量行业提供了新思路。（扩展阅读：雷尼绍CCMT2016专题）

于冀平先生是深圳计量院几何量计量测试所所长，亦是此次“尺寸工程创客平台及工业4.0平台”项目的主要发起人。该项目致力于建立一个面向产品几何功能和成本控制的平台，是基于设计、分析、验证、质保、拆解等整个产品生命周期的系统工程，旨在为航空航天、汽车和汽车零部件、模具、3C等产业的用户提供全方位的技术支持。

深圳尺寸工程创客平台成立大会暨雷尼绍产品技术应用论坛现场

然而，选用什么测量方法和设备可以更好地满足平台建设的需求却是一个难题。通过现有的测量方法和设备难以满足平台高效、灵动的搭建要求。选用的设备越多，精度、误差的校准与验证就越复杂；集成效率低，无法应对未来的挑战。有没有一种功能集成性高的测量解决方案，具备高效、灵活的特性，同时即可完成数字化检测，又能采集大量的测量数据，以用来验证数字化设计并为PLM管理技术提供数据参考呢？这个问题困扰着项目团队。

凭借与雷尼绍的充分技术交流以及对于雷尼绍产品品质的信赖，于所长、上海大学李明教授在和雷尼绍中国区测量产品业务拓展经理张哲的技术探讨沟通中擦出了火花。“我和雷尼绍打交道已经有很多年了，雷尼绍的激光干涉仪和光栅系统都给我们带来了实际的效益，雷尼绍产品的质量赢得了我院上下的一致认可。因此我找到雷尼绍，希望雷尼绍能够为项目的技术难点提供解决方案。”雷尼绍在认真分析了该项目的需求后，为于所长提供了Equator比对测量解决方案和REVO-2五轴测量解决方案。

Equator比对仪——高效灵活、高适应性，现场测量控制的完美解决方案

Equator比对测量解决方案立即得到了该项目另一发起人李明教授的认可，因为李明教授所在的上海大学早在几年前就已经关注并在2015年8月引进了Equator比对仪。他说道：“雷尼绍Equator比对仪是定制测量的多功能替代方案，它最大的特点就是响应速度快，安装操作简单具有便携性，十分灵活。Equator不受测量环境限制，且通过过程监控软件即可保证重新校准毫无偏差，具有很强的适应性。填补了在生产现场实时检测的市场空白。”

雷尼绍Equator比对仪

项目团队迅速进行了对于Equator的评估，由于深圳是中国3C产业的产品中心，以手机为例，深圳集中了中国75%的制造商，同时手机行业也将是未来“工业4.0”的先行者，因此项目团队决定用Equator进行手机外壳的检测。评估结果令团队十分满意，1台Equator在车间平均每分钟可测量1件手机外壳，在8小时工作时间内每天可测量480件外壳。相比于传统测量手机外壳的方法，Equator提高了50%的效率。而且，Equator还可实现测量数据的实时上传与监控，在全自动过程监测监控流程中起到数据终端反馈作用，这些功能都恰恰符合项目团队的需求。

REVO-2——高速五轴扫描、“测得到，测得准，测得快，测得省”，迅速获得团队的一致认可

REVO-2是雷尼绍全新发布的多传感器五轴测量系统，是仅有的用于坐标测量机且可同时控制三个机器坐标轴和两个测座轴的运动的扫描系统，并且可以使用各种2D和3D接触式测头、表面粗糙度检测测头和非接触式影像测头来采集工件数据。

雷尼绍REVO-2测量发动机缸体

由于REVO-2价格不菲，项目团队对于REVO-2五轴测量解决方案的评估更为全面与谨慎。考虑到发动机的缸体检测一直以来都是业界共识的难题，而且汽车行业也必将成为“工业4.0”的推动者，因此REVO-2的评估从发动机缸体的检测开始了。

凭借REVO的五轴空间无级分度及每秒4000点的高速扫描能力。团队用REVO-2对四缸1.4T普通发动机缸体进行检测，在相同检查规范要求下，传统的测量方法需要220分钟，REVO-2只用了99分钟，效率提升了122%。这个数值还包含了上下料、测针标定、报告输出等无法提升的必需时间，如果单从扫描测量本身来对比，效率提升在300%以上。

这个结果无疑让大家振奋，紧接着团队又对REVO-2进行了整体叶盘的检测评估，评估结果让团队更为惊喜：以测量29片叶片的整体叶盘为例，REVO-2测量1个叶片仅需要4分钟30秒，29个总共需要2小时10分30秒，而使用传统的截面扫描方法测量1个叶片就要耗时46分钟，29个叶片总耗时达22小时11分钟，REVO-2的效率比传统测量方法提高了900%之多。

REVO-2的表现迅速获得了团队上下的一致认可，“测得到，测得准，测得快，测得省”，因此，REVO-2在航空航天、汽车及汽车零部件等高端、复杂制造领域的零部件测量应用中具有很大的优势。高效、高精度的五轴扫描方式，又可以极大地节约检测成本——计量院随后即订购了一套REVO-2五轴测量系统。

高速、高精、全面的数据采集，实现大数据分析的保障

未来“工业4.0”时代，大数据的可获得，可存储，可视化构建是非常重要的，也是平台项目建设重点考虑的内容，REVO-2和Equator快速、可靠的数据监测与数据实时上传反馈为项目的大数据分析带来了帮助。张哲经理总结了REVO-2的关键特点：“REVO-2是‘工业4.0’前端重要的数据获得系统，通过高速、高精的扫描获取到完整的测量数据，进而运用大数据工具来存储和分析，形成智能及可视化信息，为检验、设计、工艺人员提供决策基础。检验决策，不再是基于离散数据的抽样，以点带面，而是建立在完整数据基础上，更具科学性和可靠性的决策判断。”

雷尼绍REVO-2实时监测测量过程

于冀平所长说道：“五轴联动的REVO-2每秒最高可以采集4000个点，将尺寸公差、形位公差、曲面、轮廓通过点云输出反馈到前端设计，能够帮助前端设计了解并掌握理论模型与实际加工模型之间的差异，从而起到优化设计的目的。高效、高精度地采集完整数据十分重要，对于产品全生命周期的品质和提升，意义重大。”

开放接口，互联互通，真正的自动化测量控制

设备与设备之间的互联，数据的互通，是未来制造模式的必然趋势，通过REVO-2使用的MODUS开放软件的预留VB接口，可使用VB语言和（software）.Exe直接连接软件进行特定的模块设计。Equator的接口也是开放的，上海大学李明教授说道：“将Equator的输入/输出接口将其与机器人连接，或通过将测量结果输出到SPC组件，可以将Equator整合到自动化单元中，实现真正的自动化测量控制。这也使得平台项目满足工业4.0的自动化测量的方向。”

项目进展：历时数月，基于几何质量/品质的“工业4.0平台”模型已成功开发完成。2015年12月16日由深圳市计量质量检测研究院、雷尼绍（上海）贸易有限公司主办，深圳市机械行业协会、上海大学、中国尺寸工程联盟等单位联合协办的“深圳尺寸工程创客平台成立大会暨雷尼绍产品技术应用论坛”在深圳市计量质量检测研究院举行。大会期间，“工业4.0平台”模型正式对外发布，受到了广大业界同仁的赞誉。

左一：雷尼绍测量产品业务拓展经理张哲；

左二：深圳市计量质量检测研究院几何量计量测试所所长于冀平；

右一：雷尼绍中国区总裁Paul Gallagher；

右二：上海大学机电工程设计院副院长、博士生导师李明

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