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最近(jin)20多(duo)年來，中國汽车製(zhi)造業获得了(le)快速、強劲的发展，到2009年，中國已成為世界第一(yi)汽车(che)製造大國。伴随着这一(yi)時(shi)期的產業升級進程，企業質量意识的不断加強和現(xian)代質量理念的(de)逐步建立成為了行業发展的重要支撐。尤其是進入本世紀以來，各行各業(ye)的信息化步伐日益(yi)加快，数字(zi)化技術與智能(neng)製造工具在生產運營中的應用不断深化。檢測技術在現代製造業中(zhong)的地位與作用也发生(sheng)了很大變化，取得了前所未有的发展。在以大批量生產為典(dian)型特征的汽车製造業中(zhong)，檢測(ce)技術的重要性表現得尤為突出。

　　檢測技術的发展轨迹

在(zai)機械加工(gong)行業中，汽车製造業的產品生產(chan)過程涉及衆多受控質量參数(shu)，其中(zhong)几何量(liang)檢測所占的比例最為關键，几乎(hu)達到了70%-80%。这一数據充分反映了几何量精度控製在(zai)汽车零部件製造中的重要地(di)位。本文以几何量測(ce)量為切入點，系統回顧檢測技術伴随我國汽车製造(zao)工藝水平不(bu)断提升的发展轨迹。随着時間的推移和生產需求的演進，檢測工藝與裝(zhuang)備在汽车製(zhi)造领域的應用也經历了顯著變化。

模式1所代表的(de)檢測體(ti)系在上世紀80年代中期以前的生產線上占據(ju)了主导地(di)位。这(zhe)一阶段的工件終檢主要依靠少量通用量具和專用量規(通止規)來完成尺寸驗證工作，同時在個別工(gong)位配置浮標式氣動量儀和機械式檢(jian)具作為补充手段。这種檢測模式反映了当時製(zhi)造業自動化水(shui)平和計量技術发展的實际状况。

在質(zhi)量檢測體(ti)系演進的第二阶段，企業逐步(bu)建立起由機械讀数式(shi)檢具、專(zhuan)用量(liang)規和單管/多管氣動與電(dian)動量儀組成的工序間檢測手段體(ti)系。这類傳統計量工具在生產現場(chang)的廣泛配(pei)置，為產品質量(liang)的過程控製奠定了基礎。同時，企業在生產線終端部署了少量(liang)電感式綜(zong)合檢驗機，進一步(bu)完善了檢測鏈条的覆盖範围。 伴随檢測硬件的升級，企業(ye)開始(shi)在計(測)量室配備坐標測(ce)量機等(deng)精密檢測設備，这一舉措顯著提升了(le)企業的整體測量能力和測量(liang)精度。在这一時(shi)期，統計過程(cheng)控製(SPC)作為一個(ge)源於西方工業管(guan)理的新概念，被引入中國業界。北京吉普(pu)公司在行業内率先成(cheng)立SPC小組，积極尝試實施(shi)这一系統化的質量管理方法。

模式3代(dai)表了上世紀90年代(dai)中后期工(gong)業檢測领域的技術演進阶段。在这一時(shi)期，虽然專用量規（通止規）作為傳統檢測工具仍然占(zhan)據一席之地，但工序間檢測(ce)的主體已(yi)經发生了顯著變化。機械式讀(du)数(shu)檢具、單管(guan)及多管電子柱量儀逐步成為主(zhu)流，同時配備数(shu)據處理功能控製器的電感式及氣電式綜合檢具也開始占據一定(ding)的市場比例。 相比模式2阶段，这一時期多參数半(ban)自動與自動檢驗(yan)機的應用数量明顯增多，其系統配(pei)置也(ye)更加完善。控(kong)製電箱不仅负(fu)責檢測数據的采集與控製，還(hai)兼具統計分析功(gong)能，使得操(cao)作人員能够便捷高效地获取生產線的(de)各項統計指標。这(zhe)些指標包(bao)括反映過程能力的Cp、Cpk等關键參数，从而帮助生產管理人員全面了解各相關工序的運行水平與質(zhi)量(liang)状况。

模式4：从本世紀(ji)第(di)一個十年的中期開始，製造業的(de)发展進程中逐步形成了與先進製(zhi)造技術相匹配、特點更為鮮明的先進(jin)檢測技(ji)術體系。

　　(1)工序間檢測的智(zhi)能化(hua)模式

在(zai)現代製造(zao)業的質量管理體系中，除了必不可少的專(zhuan)用量(liang)規以外，過去长期占主导地位的直接顯(xian)示式檢(jian)測器具(无论是機(ji)械型、氣動型還是電(dian)子型)已难觅蹤迹。这一轉變反映了(le)工業檢測技術的深刻(ke)變革。 所有專用檢測器具(ju)，包括较簡單(dan)的手持式電子量規(卡(ka)規、塞規、環規等)的輸出(chu)信號都被导入具有(you)統計分析功能的計算機辅助測量儀，構成了生產現場的實時监控系統。这種集成化的測量方案已成為(wei)現代工廠的(de)標配。以一個智能化工序間(jian)檢測臺為例(li)，測量臺(tai)上除了一些專用量規外，所(suo)有的檢測結果都輸入旁边(bian)的計算機辅助測量儀。 这些計算機辅助測(ce)量儀具有很強的通用性，能够適應(ying)不同類型的檢測(ce)需求。同時還具有綜合檢(jian)測必備的数據處(chu)理功能，以及實時监控(kong)所需要的(de)統計分析功能。利用这種統計分析(xi)功能，可通過预先設置的方式，對某一項(xiang)或几項(xiang)被測參数進行統計分析，給出評价工序運行状態的質量信息(xi)。儀器屏幕上不但能顯示(shi)實測值，而且能(neng)反映出經過数據處(chu)理后的各種統計量，以(yi)及(ji)有關的曲線、圖(tu)形等。这些直(zhi)觀的数據呈現方式使(shi)操作人員能够快速掌握生產過程的質量状况。 通過切换(huan)画(hua)面，不但可以方(fang)便、快捷地获取豐富(fu)的信息，還可以利用数據網絡把信息送至车間乃至企業(ye)的質量控製(zhi)中心。这種網絡化的信息傳輸方式(shi)打破了原有(you)的信息孤岛，實(shi)現了从工序層面到企業管理層面的縱向(xiang)数據流通。 為了在更大範围内帮助各國汽(qi)车製造業實現選擇面更宽(kuan)、功能(neng)更豐富的質量管理及生產過程控製，德國Q-DAS公司(数據處(chu)理及(ji)系統技術公司)推(tui)出了商(shang)品化的質量管理软件。该软件除了具備(bei)對生產(chan)過程的监控、統計分析能力外，還擁有對測量系統、製造設備和產品的評价功能。这一全面的软件解決方案為汽车製造企業提供了完整的質量管理工具鏈。

　　(2)機器視覺技術的應用

　　在自動识別和檢測兩個方(fang)面，機器視覺技術(shu)已在汽车製造業获得了(le)日益廣泛的應用。

通過(guo)應用工件识別技術，為多品種、柔性化的混線生產模(mo)式创(chuang)造了条件。在(zai)現代汽车製造领域(yu)，尤其是发動機核心零部件(jian)的生(sheng)產中，这項技術顯得尤(you)為重(zhong)要。例如，為了在同一条生產線上同時生產多種发動機的凸轮轴，可(ke)采取在二檔轴颈間製作環带標志(zhi)的方法。不同的環(huan)带数和位置代表了不同類型的(de)凸轮轴，實現(xian)了對(dui)產品類型的精確编碼。工(gong)件(jian)在進入某道工序之前，生產線上設(she)置的光電視覺傳感器通過讀取環带標(biao)志，對工件進行準(zhun)確识別，然后发出相應的控製信號。

為了(le)有(you)效地實現產品的可追溯性管理，企業在生產(chan)製造環節采取了在重要零部件上打印二維碼的(de)方式。这些二維碼中所包含的件(jian)號、批次和(he)一些重要(yao)的質量信息經過讀数头识別、采集(ji)后，被送至中央监控(kong)室的服務器進行匯总處理，再結合各总成(cheng)和整车上的条形碼進行交叉驗(yan)證，一旦有(you)需要(yao)，就可以方(fang)便地查詢，迅速(su)、準確、有针對性(xing)地進行(xing)質量追溯。讀数(shu)头對二維碼的(de)解讀，正(zheng)是利用了(le)機器視覺技術的圖像识別功能，该技(ji)術通過光學成像和数字(zi)信號處理，能(neng)够快速準確地提取(qu)编碼信息。 此外，通過讀取(qu)工件(jian)上的二維碼，依據其中的(de)相關信息，還(hai)可以有(you)效地控製和優化生產過程。例如，在轴瓦壓入发(fa)動機缸體轴承檔(dang)時采用了選擇裝配方式，即兩者都按測量結(jie)果(guo)進行分組，再一一對應地進行(xing)壓裝(zhuang)，这種方式能顯著(zhu)提升裝配精(jing)度。為了提高生產(chan)效率和防止错裝現象，在成品缸體所打的二維碼中即(ji)包含了組別信息，設置在裝配線上的讀数头通過自動讀碼和信(xin)息處理(li)发出控製信號，即可據(ju)此進行相(xiang)應操作。 具體的檢測流程如下：首先探測缸體上缘是否已到位，这(zhe)是準確定位的標志，然后對活塞的有无(wu)、活塞位置(zhi)的正(zheng)確性、活塞顶部表面的標(biao)识和字符與安裝(zhuang)的缸體是否一致作出判断。整個檢測過程全部自動完成，形(xing)成了高效的質(zhi)量保障機製，只是在出(chu)現裝配错误、发出報警信號(hao)時才(cai)由人工干预進行處理。而采用工件识別技術，還為多(duo)品種、柔性化的混線生產模(mo)式创(chuang)造了条件，使得(de)企業能够在同一条生產線(xian)上高效處理不同規格和型號的產品，大幅提升了生產的灵活性和響應速度。

利用(yong)CCD器件和圖像處理系統，采(cai)取反射方式進行工件表面缺陷、连杆大小头結合(he)面破口缺损等項目的探測(ce)，是現代精密製造中的(de)關键質量控製手(shou)段。该技術通過光學成像與(yu)数字(zi)化分析，能够實現微觀缺(que)陷的精(jing)確识別。目前该技術已在汽车製(zhi)造業获得了成功應用(yong)，廣泛用於整(zheng)车及零部件的(de)生產檢測環節。

　　(3)坐標測量機(CMM)應用水平不(bu)断提高

近年來(lai)，坐標測量機(CMM)在(zai)汽车製造業的應用範围不断擴(kuo)大，應用水平也(ye)在持續(xu)提高，已然成為移入生產(chan)現場的生產測量室的主导量儀(yi)。在(zai)許多現代化的汽车(che)製造工廠中，CMM還(hai)被连入了生(sheng)產線，成為工(gong)藝過程的組(zu)成部分，直接用於在線檢測和質量控製環節。 在(zai)確保CMM測量精度的同時(shi)，行業對其很高的(de)測量(liang)速度、很好的柔性、很強的数據處理能(neng)力和適應現場環境的能力提出了(le)更高要求，尤其是(shi)由软件提供的豐富測(ce)量功能已成為現代CMM的(de)核心竞争力。測量機製造商在注重(zhong)機型和(he)软件的開发與改進的同時，對CMM辅助設施也十分(fen)關注(zhu)，这反映了業界對系統整體(ti)性能的深入理解。事實證(zheng)明，各種辅(fu)助設施(shi)對发挥坐標測量機的效能作用極大，直接影響到生產(chan)線的整體運效率。 著名(ming)的德國Leitz公司近年研製的工件輸送(song)、裝夹(jia)、定位(wei)一體化系統就是(shi)典型的例子，代表了当前國际先進水(shui)平(ping)。这(zhe)套系統(tong)包含集成化的輸送小车、滑臺、專用(yong)夹具等關键部件，能與測量(liang)機的(de)工作臺實現无縫對接。在这種自動化配置下，在夹具上準確裝夹(jia)、定位的工件由滑臺送入(ru)CMM，即可實現快速(su)測(ce)量，大幅節省了(le)辅助時間，進而提(ti)高了整體測量效率和生產產能(neng)。如Sirio688測量機器人(ren)正是采用上述自動(dong)上下料系統的典型應用，通過先進的自動化機製，大大縮(suo)短了裝夹工件的辅助(zhu)時間，尤其是有效减少了變换不同工(gong)件的時間成(cheng)本，進一步強化了Sirio測量機作為動(dong)力总成"檢測機器人"的高效表(biao)現，使其在汽(qi)车零部(bu)件精密檢測领域获得廣泛認可。