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近期，電動(dòng)汽車領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展婚被，對(duì)制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展感興趣的人會(huì)對(duì)此感到驚喜梳虽。電動(dòng)汽車的發(fā)展推動(dòng)了激光加工傳感器技術(shù)的新發(fā)展，使新一代更加精密的傳感器系統(tǒng)更加易于使用谷炸。主要體現(xiàn)出三個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展趨勢：

【1】用戶友好型操作模式

【2】自動(dòng)傳感設(shè)置

【3】自動(dòng)參數(shù)化

一用戶友好型操作模式

目前竖螃，汽車行業(yè)為大規(guī)模生產(chǎn)電動(dòng)汽車而加緊步伐，世界各地涌現(xiàn)出大量新工廠季惩，全部配備了高端技術(shù)腻格，并準(zhǔn)備以※快的速度提高產(chǎn)量。通常摊矮，這些工廠不得不依靠新雇用的勞動(dòng)力睬漩，而新員工也面臨著大量不同的生產(chǎn)機(jī)械控制系統(tǒng)，這影響了工業(yè)用操作界面的設(shè)計(jì)漫诬。然而，很關(guān)鍵的是避免惱人的復(fù)雜設(shè)計(jì)：便于操作的生產(chǎn)機(jī)器能夠創(chuàng)造真正的競爭優(yōu)勢癣偶。事實(shí)上据滑，簡便的設(shè)計(jì)能惠及所有人：它能催生許多新技術(shù)，清除錯(cuò)誤并減少培訓(xùn)要求涡写。

使用工業(yè)界面的是一個(gè)廣泛的群體——這一群體中包含實(shí)驗(yàn)室工程師、工廠操作員和工廠主管等炸客，但他們中的每一個(gè)人都需要能夠正確操作設(shè)備來執(zhí)行工作任務(wù)戈钢。簡陋的智能手機(jī)證明了這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)，而通快正是選擇了這種菜單導(dǎo)航形式作為典范殉了。

圖 1_VisionLine

簡易至上

即使是沒有任何基礎(chǔ)知識(shí)的首次使用者也能憑直覺理解智能手機(jī)的基礎(chǔ)功能薪铜，如拍照或打電話。遺憾的是隔箍，對(duì)于那些操作激光加工系統(tǒng)的人來說則不同蜒滩。通常情況下，菜單導(dǎo)航很少會(huì)對(duì)自身進(jìn)行解釋绍掂，※多會(huì)讓用戶參考用戶手冊。同樣市缠，它也缺少防止錯(cuò)誤操作的提示信息（“您真的要……嗎纫蝗？”）。如果用戶想要開發(fā)一個(gè)新的定位睁衰，他們需要自主思考整個(gè)過程。正是在這些考慮下碉办，通快的開發(fā)者們設(shè)計(jì)了 VisionLine 定位傳感器的界面步嘹。它具有一個(gè)基本的垂直向?qū)Я觯瑸樾鹿ぷ鞯脑O(shè)置提供逐步的支持肘习。它還包含了一個(gè)結(jié)構(gòu)清晰的水平菜單，其中包含很多細(xì)節(jié)脖含，使用戶不可能遺漏任何一個(gè)步驟投蝉。最后，整個(gè)設(shè)置會(huì)自動(dòng)保存在一個(gè)默認(rèn)的名稱下瘩缆。即使是那些沒有圖像處理知識(shí)的人庸娱，也能通過 VisionLine 界面快速輕松地取得成果。

二自動(dòng)傳感設(shè)置

傳感器越發(fā)復(fù)雜熟尉，它們的使用卻變得越發(fā)簡單。

確定合適參數(shù)的過程涉及思考坠街、經(jīng)驗(yàn)和普通試驗(yàn)和錯(cuò)誤的組合。然而荠涂，一旦有三或四個(gè)值在發(fā)揮作用灯趁，這種方法就會(huì)到達(dá)它的極限。這時(shí)我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們身處一個(gè)不對(duì)稱犹喜、多維度的參數(shù)空間草嫉。特別是電動(dòng)汽車領(lǐng)域使用的制造工藝需要能夠處理這種復(fù)雜的測量任務(wù)的傳感器。

圖 2_OCT sensor

需要一個(gè)綠 A 快捷鍵

以 OCT 傳感器的圖像調(diào)整為例魄帽，這些傳感器用于監(jiān)測定子上的扁銅線焊接或安裝在控制單元中犬辰。OCT 傳感器出現(xiàn)圖像問題的原因有幾種：輪廓線可能被打斷，多重反射干擾圖像，線條褪色或干脆消失幌缝，結(jié)果圖像質(zhì)量不夠好而無法提供令人滿意的測量結(jié)果灸促。這就意味著評(píng)價(jià)軟件無法確定焊縫是否位于正確的位置或擁有足夠好的質(zhì)量浴栽。所以轿偎，如何制造一個(gè)清晰的圖像？類似一個(gè)高質(zhì)量的 SLR 照相機(jī)椿每，OCT 傳感器擁有能夠手動(dòng)設(shè)置的參數(shù)：曝光時(shí)間英遭、閾值砂腰、頻率、縮放系數(shù)潘娄、參考值等等汇割。總共有 22 個(gè)參數(shù)啰哪，在某些情況下此妙，有數(shù)百個(gè)等級(jí)继韵。在這 22 維空間的某個(gè)位置有一個(gè)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上所有 OCT 參數(shù)都能根據(jù)當(dāng)前的組件位置實(shí)現(xiàn)很好地設(shè)置肛度。

通快采取了同樣的方法投慈，并且在所謂的進(jìn)化算法的幫助下，通快為 OCT 傳感器創(chuàng)造了一個(gè)綠 A 快捷鍵加袋。這在更小的規(guī)模內(nèi)完成了自生命出現(xiàn)以來大自然一直在做的事情：自然讓個(gè)體相互競爭，繁殖，隨機(jī)變異阳堕，并始終在觀察會(huì)發(fā)生什么择克。經(jīng)過了數(shù)百萬年的進(jìn)化肚邢，這產(chǎn)生了不同生物，如孔雀怨颜。幸運(yùn)的是木鸭，對(duì)于 OCT 算法而言所需要的時(shí)間少得多巴俯，僅 15 秒。

生存之戰(zhàn)

22 個(gè) OCT 圖像參數(shù)的每個(gè)隨機(jī)集合會(huì)構(gòu)成一個(gè)個(gè)體舌恬，然后在這個(gè)參數(shù)集的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)圖像坠行，通快開發(fā)的評(píng)估程序會(huì)對(duì)其進(jìn)行檢查续膳，以確定該參數(shù)集在其自然環(huán)境中的“生存”情況姑宽。下一個(gè)隨機(jī)參數(shù)集進(jìn)入競技場，以此類推舵变。參數(shù)組中※合適的一組將“繁衍后代”并將各自的優(yōu)勢組合在一起傳給下一代纪隙。然后，這種進(jìn)化的游戲重啟碘饼，周而復(fù)始經(jīng)歷多代艾恼。然而执摆，如果以這種方式繼續(xù)下去缅叔，這將造成越來越多極端或者容易出錯(cuò)的“后代”：參數(shù)值將傾向于局部※小值并最終陷入進(jìn)化的僵局泡缠。因此鼎示，每隔一段時(shí)間，該算法就會(huì)讓它們在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變異显钙。這為進(jìn)化的過程重新帶來了活力绑雄，并帶來了新的組合可能性万牺。

最終洽腺，它產(chǎn)生的參數(shù)組合是任何人都無法設(shè)計(jì)出來的——某些情況下，其數(shù)值能定義到小數(shù)點(diǎn)后幾位核无。使用 OCT 傳感器的操作者仍然對(duì)所有個(gè)體參數(shù)集的“生存斗爭”并不知曉团南。對(duì)于操作者來說吐根，只需要點(diǎn)擊按鈕等待 15 秒拷橘，進(jìn)化過程就結(jié)束了拨臂，系統(tǒng)也會(huì)針對(duì)當(dāng)前的組件位置提供※佳的相機(jī)設(shè)置符站。

三自動(dòng)參數(shù)化

該傳感器在未能檢測到廢品和急需后續(xù)處理之間引導(dǎo)了一條路線弯沥。

電動(dòng)汽車制造商目前正面臨著一個(gè)困境：激光焊接通常僅在最后階段使用鸳辛，此時(shí)一個(gè)零部件已經(jīng)基本完成舒疚，比如一個(gè)電池或定子兜畸。換句話說咬摇，在激光焊接時(shí)發(fā)生的一個(gè)錯(cuò)誤將意味著整個(gè)零部件被退回或返工，可能會(huì)造成較高的代價(jià)煞躬。另一方面來說肛鹏，沒有比反應(yīng)過度的傳感器不斷報(bào)告錯(cuò)誤更糟糕的了恩沛，因?yàn)閭鞲衅饕曇爸锌赡苡猩习賯€(gè)被測量的接縫間距在扰，不可能每一個(gè)都絕※合適±卓停考慮到電動(dòng)汽車行業(yè)的產(chǎn)量芒珠，即使是百分之一的后續(xù)處理率也會(huì)使整個(gè)過程陷入停頓。在這種情況下你需要后退一步搅裙。畢竟就像在日常生活中一樣妓局，在制造業(yè)工作不需要成為一個(gè)很好主義者。有時(shí)呈宇，"差不多 "就是足夠好好爬。

這是通快銘記在心的一個(gè)教訓(xùn)侥嫂。VisionLine 或 SeamLine Pro 等傳感器系統(tǒng)用于監(jiān)測一系列的部件屬性如接縫間距，并相應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)蒸撕。這能幫助生產(chǎn)經(jīng)理在無法檢測到廢品和迫切需要后續(xù)處理之間找到解決方法莽入。傳感器技術(shù)的新趨勢是主動(dòng) g 過程邏輯（APL），這就是能把廢品變成一個(gè)完好部件的原因跑放。

圖 3_Online Seam Control

足夠好

APL 根據(jù)開環(huán)控制的原則運(yùn)作押棋。對(duì)于一個(gè)需要 200 次焊接的部件，傳感器在每次點(diǎn)焊前測量接頭間隙慈肯。如果有必要范益，傳感器系統(tǒng)會(huì)根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整這個(gè)特定點(diǎn)的焊縫。例如遭歉，如果傳感器檢測到兩根要焊接在一起的銅棒之間的水平或垂直方向上的沒有對(duì)齊虫犀，它就會(huì)調(diào)整激光系統(tǒng)和激光能量，降低速度肪援，命令多焊兩道或焊不同的圖案等证莺。

無論是標(biāo)準(zhǔn)焊縫還是不尋常的焊縫，用戶都可以通過實(shí)驗(yàn)室測試哪種方式能獲得 "足夠好 "的結(jié)果堕义。這些數(shù)值隨后會(huì)被記錄在一個(gè)表格中猜旬，傳感器軟件在每次測量時(shí)都會(huì)查閱該表格，以提取基準(zhǔn)值倦卖。這種基于 APL 的上游質(zhì)量保證已成為電動(dòng)汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法洒擦，它有助于消除廢品并大幅提高產(chǎn)量。與上述兩個(gè)趨勢（用戶友好型操作和自動(dòng)傳感器設(shè)置）一樣怕膛，其他行業(yè)現(xiàn)在也發(fā)現(xiàn)這種新技術(shù)可以幫助他們縮小生產(chǎn)力上的差距熟嫩。

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