采用三維數據驗證產品
使用CT掃描和Geomagic校驗組件
Rus Emerick 為施耐德電氣三維成像的全球工藝負責人，對于公差方面的難題絞盡腦汁。他從單個零件的公差迅速轉向公差的連鎖反應，即如果一個配件中有4到5個或更多的組件，可累計影響到其全球22個國家的任何制造及設計地點的產品可靠性。如何才能在生產組件前對其一致性進行驗證？使用傳統(tǒng)的無損檢測證明效率過低，速度慢，往往無法幫助團隊校驗零件和配件的一致性。這些組裝部件的動態(tài)公差分析甚至更具挑戰(zhàn)。投資往往虛擲。必須有一個更好的解決方案，此外Emerick還了解到， 3D數據將繼續(xù)會提供他所需要的答案。
施耐德電氣公司經營超過170年，從鋼鐵、重型裝備發(fā)展為電氣和自動化管理產品。產品和服務涵蓋配電、工業(yè)自動化、關鍵電源及制冷、建筑管理和安全性，生產地點遍及全球的各主要制造中心。
Emerick 是一名工藝改進專家，差不多在產品制造中扮演了先驅者的角色，他致力于尋找和實施旨在提高六西格瑪等級的解決方案，與生產團隊協(xié)作支持精益制造技術，努力降低設計生產工作流程的成本和浪費。他的工作是設計可以在每個制造工廠有條不紊實施的最佳方法，從而成為各個地點的標準。Emerick關注采用三維數據驗證產品。10年來，他曾非常成功的自動檢測生產線，采用Laser Designs公司的Surveyor三維掃描儀和Geomagic Qualify測量、檢查并報告產品。鑒于更高效生產的需求，Emerick督促他的團隊，一些125強公司，尋找新的更快、更好的3D數據解決方案，以提高產品質量。
“這是我們的產品連續(xù)幾年進行無人值守操作的要求。意味著我們必須保證質量，” 他介紹說。 “如何才能保證服務器場中的斷路器在電泳沖擊時將發(fā)揮正常功能？而變壓器處在惡劣的天氣條件下，如何才能達到并超過其保證壽命？產品幾乎沒有失敗的余地，否則將對人們的生活造成極大影響，由此我們在產品發(fā)布之前必須確保其品質接近完美。”
Emerick為追求這一使命，大約3年前開始嘗試進行CT掃描數據。
“激光掃描儀能夠看到表面的構造，例如單個零件或外殼。在這些方面，我們有著完善的工藝，” 他解釋說。“然而，配件內零件之間的相互作用，可能只能通過破壞性試驗進行驗證 - 你知道這一老辦法：取前100件產品打開進行查看檢測，以及必要的毀壞。”
這一團隊試圖引入分析軟件，但在配件動態(tài)施力方面似乎沒有太大的幫助。
Emerick談到，“當施加力時可能會使零件彎曲或變形”。“在現實世界中施加動力可能會損壞一個關鍵部件，你即便一整天使用分析軟件也無法預測到原因。必須進行真正的配件試驗，以驗證其反應如何。”
Emerick明白他必須在產品下線前對任何問題的根源進行分析。
“我們不能出售存在缺陷的產品。每天所賺取的是另外一天的利潤。如果我們的產品上市時間減少50％，就能在一半的時間提供給客戶，這意味著該公司實現提前盈利。”
但無損檢測的傳統(tǒng)依然存在：“問題是，在這個過程中你只是摧毀你的樣品，在這段時間里你可以證明100件產品中有65件品質完好。但你無法確定另外100件產品的性能如何 ... 這是有關統(tǒng)計和品質的一大跨步。”
很多年前CT掃描成為必須的醫(yī)療程序，而在近年來備受工業(yè)生產過程的青睞。Emerick同樣對此感興趣。他抽取多個系統(tǒng)進行測試，擯棄了老式的扇束系統(tǒng)，通過高度分鐘增加的配件發(fā)出水平光束，產生數千堆棧和不斷的掃描和處理。他發(fā)現了一些系統(tǒng)的速度更快，但是使用的放大倍率使掃描結果發(fā)生錯誤，從而不可行。
經過3年多的測試和了解后，Emerick終于找到了他一直在尋找的先進的版本：蔡司METROTOM 1500 CT掃描儀，由Laser Design公司所提供。“施耐德電氣了解分析在其制造和鑒定過程中的重要性，”Laser Design公司總裁兼首席執(zhí)行官C.馬丁舒斯特解釋說。“我們超精確的蔡司CT掃描系統(tǒng)施為耐德工廠提供了其零部件和組件幾何形狀的保證，包括內部功能。所有零件尺寸均可實現，而測量精度則是無與倫比的。”
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