通過把基于模板的汽車座位檢查系統(tǒng)替換為電子激光掃描方法赚毫，Johnson Controls節(jié)省了6萬美元的模板成本脉鼻，并把PT Cruiser設(shè)計的驗證時間從4個月縮短為三周摇龟。

如果要測試車輛的所有可能的座位配置两胃，那就要構(gòu)建24組模板，得花費3個月的時間遮乾。測試DaimlerChrysler所要的360個座位专肪，又花3個星期時間。如果品質(zhì)部選擇用NVision激光掃描儀來捕獲座位的輪廓堪侯，取而代之的的是構(gòu)建模板所需要的成本和3個月的延遲就可以免了嚎尤，掃描儀捕獲所有360個座位的3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)只花了3個星期時間。

“采用NVision激光掃描儀的主要好處是節(jié)省時間伍宦，因為我們要完成測試才能開始生產(chǎn)芽死，” Johnson Controls公司位于Toluca從事舒適坐椅運營的部門品質(zhì)經(jīng)理Rosa Leyva說，“但是次洼，掃描儀也給出了更為精確的信息关贵，我們利用它來建立制造公差÷艋伲”

Johnson Controls公司自從1985年成立至今揖曾，已經(jīng)成為了年產(chǎn)值幾十億美元的公司，擁有汽車系統(tǒng)和建筑控制的全球業(yè)務(wù)亥啦。在汽車市場炭剪，公司提供座位和輕型車車內(nèi)系統(tǒng)，包括乘用車和輕型卡車翔脱。所供應(yīng)的系統(tǒng)包括：座位奴拦、頭頂裝置、車門撤筐、儀表盤裙系、儲藏箱、電子系統(tǒng)和電池午伍。除了電池之外眼膊，所有系統(tǒng)都銷往原始設(shè)備汽車市場，包括：DaimlerChrysler傲轮、Ford舆鸿、General Motors、Honda百膳、Nissan翰发、Toyota和Volkswagen。 位于密歇根州的Johnson Controls的普利茅斯汽車運營部門每年為2000多萬輛車提供車內(nèi)產(chǎn)品冀态。

為PPAP進行測試

Johnson Control公司的Comfortseat工廠被授予合同吮骑，為DaimlerChrysler公司暢銷的PT Cruiser型車設(shè)計和制造坐椅坚浩。該車在DaimlerChrysler同樣位于Mexican城的工廠裝配。PT Cruiser有四個座位：駕駛員座位循头、前乘客座位和兩個備選后座绵估。這四個座位中的每一個都有三種結(jié)構(gòu)，總共有12種獨特的座位型號卡骂。Johnson應(yīng)邀按照零件生產(chǎn)批準(zhǔn)工藝(part production approval process, PPAP)來測試每一種座位型號的30個拷貝国裳，或總共360個拷貝。

過去全跨，他們的做法是把每一個座位與一系列輪廓相同的塑料模板比較缝左。每一個座位需要兩組模板，一組座墊和一組座背浓若。模板要安排在檢查支架上渺杉，以格型排列來表示座椅的關(guān)鍵輪廓線。如果一個座椅緊挨著模板的格框放置七嫌，就要排列整齊以達到OEM需要的公差之內(nèi)少办。在PT Cruiser的情形下苞慢，公差是±12mm诵原。對于該車來說，總共需要24組模板以測試12個不同座椅型號中的每一個挽放。每一組的成本大約是2,500美元狠寒，總成本大約為6萬美元。

除了成本之外质脐，該方法的另外一個缺點是測試時間長伐狼。制做模板大約要花費3個月時間，測試360個座椅要再花3周時間嗜谎，這就延遲了PPAP批準(zhǔn)的日期岁十。

為了降低座椅測試的成本并把座椅盡快投入生產(chǎn)，工廠管理人員研究了其它幾種檢查技術(shù)早知，其中包括用來捕獲形狀的激光或白光掃描技術(shù)惦踩。白光系統(tǒng)對于工廠環(huán)境不夠穩(wěn)定，可是南砰，還需要高技能的操作員敲骏，價格也昂貴。小型和廉價的激光系統(tǒng)也被排除在外涨拣，因為它們在掃描暗物體時所產(chǎn)生的激光功率不夠大蝇降，在工廠環(huán)境中也不夠耐用。

滿足Johnson Control公司要求的唯一系統(tǒng)就是NVision激光掃描儀它褪。NVision激光掃描系統(tǒng)的主要組件是3D激光傳感器饵骨、一個安裝傳感器的機械臂或定位傳感裝置翘悉、一臺PC以及提取、顯示和處理數(shù)據(jù)的軟件包居触。掃描儀的傳感器是一個單視點激光條紋傳感器镐确，其中集成了照明和捕獲3D數(shù)據(jù)的傳感手段。

激光條紋傳感器比簡單的激光點傳感器的掃描速度要快得多饼煞。工作過程中源葫，它們把一束激光線投射到物體表面，與此同時砖瞧，小型CCD攝像機記錄這些掃過表面的光線息堂。專用接口卡把光線的視頻圖像轉(zhuǎn)換為400個3D坐標(biāo)，容許的每秒最大數(shù)據(jù)捕獲率為1萬點块促。得到的結(jié)果是密集的3D數(shù)據(jù)云團荣堰，它精確地描述了物體的表面。NVision激光掃描儀可以被配置為采用若干商用定位傳感機械裝置竭翠。

Comfortseat工廠在PT Cruiser車型的座椅檢查設(shè)備中振坚，首次采用了NVision激光掃描儀。在新的檢查工藝中祠劣，第一步是鎖住座椅背或跟以前一樣往檢查支架中加襯墊秤淀。經(jīng)過兩星期培訓(xùn)的技術(shù)員操作掃描儀，然后耗萝，手持激光傳感器以便把激光射線投射到座椅上世荐。當(dāng)他把傳感器在座椅表面移動的時候，坐標(biāo)數(shù)據(jù)被提取并實時顯示在PC的屏幕上舆佩。該過程要對所有360個座椅重復(fù)一次介腻，大概需要1周時間。與采用模板方法相比泌榕，Johnson Controls提前三個半月把PT Cruiser車型的座椅投入生產(chǎn)酱滞。

除了加速驗證這些座椅之外，新的檢查工藝還被用于正在設(shè)計的座椅測試之中气岁。對于12個座椅型號中的每一個诲猴，品質(zhì)部要識別25個關(guān)鍵點。這些點的x做身、y和z坐標(biāo)由掃描儀獲得丸爵，然后輸入到Excel電子數(shù)據(jù)表中，對所做的30個座椅的測試取平均汁咏。

“這樣亚斋，如果一個座椅上的尺寸超出限定，從其它座椅的讀數(shù)就把它帶回內(nèi)線，”Comfortseat工廠測試實驗室的主管Leonardo Quintanar說帅刊。這些數(shù)值然后被用于設(shè)置制造公差纸泡，創(chuàng)建一個開始正常生產(chǎn)時做對比測試的主模型。

與過去僅僅由模板提供的“合格”或“不合格”評價相比赖瞒，采用掃描數(shù)據(jù)來創(chuàng)建主模型女揭，賦予Johnson Controls一種更為精確的生產(chǎn)測試方法。利用度量軟件栏饮，Johnson Controls的品質(zhì)工程師在主模型的數(shù)值和被測座椅的坐標(biāo)之間執(zhí)行量化比較吧兔，如果某一個區(qū)域超出公差，制造過程就可以看到超出部分有多少袍嬉？盡管有可能手工測量座椅和模板之間的距離境蔼，可是，這樣的測量的精度太低伺通，沒有什么價值箍土。

采用掃描數(shù)據(jù)，可以對任何差異進行高精度的測量嫌隆，有助于制造商確定問題的成因逸讹。例如，激光測量可能顯示座椅的安置對一邊或另一邊太遠荷况。利用該信息禾计，制造商了解在何處調(diào)整工藝以解決問題。Johnson用這種方法每一個季度從12種座椅型號中選取10個座椅來測試旷厨。

其它好處

新型檢查系統(tǒng)的另一個應(yīng)用是驗證工程變更乘恩。“任何時候工程變更影響到座椅的時候腋意，我們都要對其進行測試，”Leyva說衡达，“過去往软，那意味著要修改模板或再造新模板，所以總會延遲至少兩個月±啥叮現(xiàn)在哟蝉，人們適應(yīng)工程變更的速度更快，因為一旦座椅生產(chǎn)出來茫舶，就可以立即被掃描出來械巡。”

采用激光掃描儀的另一個好處是節(jié)省空間饶氏〖ズ模“采用模板，你需要大量的生產(chǎn)和裝配空間，”Leyva說古程，“模板占據(jù)了底盤實驗室的大部分空間蔼卡。因為以掃描儀取而代之，我們已經(jīng)把那些空間安排給其它用途挣磨」统眩”

正如PT Cruiser項目所證明的那樣，激光掃描儀座椅檢查系統(tǒng)比模板的優(yōu)越性體現(xiàn)在下列四個方面：

—完全消除了模板的成本茁裙；

—讓新型座椅的設(shè)計盡快投產(chǎn)塘砸；

—產(chǎn)生更為精確的測量結(jié)果；

—容許對工程變更作出快速反應(yīng)晤锥；

正是由于這些優(yōu)點姚垂，Johnson Controls正在全球其它幾家工廠推廣應(yīng)用NVision激光掃描儀。

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