数字化检测：从单机操作到网络互动的差别

——海克斯康倾力打造企业级数字化检测平台

内容摘要：企业级数字化检测平台是海克斯康近年来倾力打造的一个系统：利用先进的软件技术，结合企业现有设计、制造和网络技术等资源，打破现有测量的“孤岛”模式，实现由单机到网络的企业测量资源的优化和整合。本文结合海克斯康在企业级数字化检测平台搭建过程中所进行探索和尝试，结合具体实践，系统介绍企业级数字化检测系统的目标、原理和实际案例。

　　一、企业级数字化检测平台的目标：

　　随着现代制造技术的发展，企业在不断寻求各种有效的技术升级手段与方法，以便以更新的技术、更优的品质和更低的成本而在竞争激烈的市场竞争中胜出。

　　相应企业的应用需求，今天，先进的测量技术已经广泛应用于制造企业设计、工艺装配、制造、质量控制乃至品质分析的每一个环节，而“如何整合各种测量设备，如何优化所有的测量系统，如何提升更高效的质量管理……”成为追求高效率高品质的企业领导者和专业测量技术人员日渐关注的新课题。该课题落实到每个工作环节包括：

　　-如何实现各个环节数据的统一管理和分析？

　　-怎样使这些数据能够更有效的应用于生产指导和加工调整？

　　-如何使检测过程更加高效、可控？

　　-如何让测量数据得到各部门的认可？

　　-如何更高效的管理供应商的检测数据？

　　-如何有效管理和使用各种测量设备？

　　-如何解决产品更新速度加快带来的检测方案更新、检测程序更改的问题？

　　-如何实现将输出模拟量的测量结果转化为数字量，实现现场测量数据的数据库化管理？

　　基于以上目标，企业级数字化检测平台所力求实现的是，打破测量的“孤岛”,利用网络技术和企业先进的设计、制造与生产管理系统，实现不同环节、不同类型测量系统的数据以信息整合，以求更加紧密与企业实际相融合。

　　二、海克斯康企业级数字化检测平台 – 联通测量的网络

　　以虚拟技术模仿现实状况

　　制造技术的发展，带给人们最显着的变化就是CAD软件技术和网络技术的广泛应用。通过利用CAD设计技术，之前很多需要动用人力、材料和设备实现的事情，今天都可以在计算机的世界中虚拟实现，降低整体成本的同时，带给人们的是更多样的选择与更多的信息。

　　应该说，智能化和自动化的发展和需求从来没有停止过，对计量检测也同样如此。早在多年前，就有客户希望降低精密测量对技术工程师的依赖，减轻人为工作量，甚至有客户提出是否可以实现全自动的程序编制，所有的这些都是对精密计量高自动化和高智能化的需求。为了迎合市场对超高智能和超高自动化检测操作的需求，海克斯康提供的企业级数字化检测平台中的智能编程和智能测量两个功能模块，显着实现了测量的自动化和智能化。

　　我们知道，数控测量机可以根据事先编好的程序自动进行工件的测量，而测量程序的编制也经过了自学习、基于CAD进行脱机编程几个阶段，而今，海克斯康企业级数字化检测平台中的智能程序编制模块将测量程序的编制工作又向前迈进了一大步，这意味着只要在CAD工件模型上标注GD&T（几何尺寸和公差）检测信息，该CAD就会在PC-DMIS测量软件中自动脱机创建所有的检测程序，随后，PC-DMIS还能实现智能优化检测路径、脱机模拟检测过程、完成碰撞测试，在保证程序安全、优化的基础上，智能化编程的模块将原来工程师控制的自学习编程的效率提高了80%强还多，同时，还确保与产品设计同步，提供了经过调试与测试的完整的零部件测量程序。

　　简化的测量操作，提供了规范、统一的测量标准

　　为了降低高节奏检测工作中操作员的疲劳度，数字化检测平台的智能测量操作模块为操作员创建了更简易清晰的操作界面和操作规程。在该模块中，操作员不必直接面对测量软件界面，所有复杂的界面和程序查找过程都被封装到一个只有几个按钮的简易界面后台，从复杂界面里连续挑选和实现多个功能的检测操作被简化为单个按钮的点击，除了提高操作效率，降低人工操作的疲劳度，还因此减少了人为操作错误，甚至没有计量知识的非技术人员也可以自如操作检测设备、完成检测任务。

　　超高智能化编程和超高自动化检测操作，是数字化检测解决方案提供高效率工作水准最基本的层面。

　　及时掌握和了解各种测量设备的状况

　　各种测量设备在制造企业的广泛使用，对于企业管理者或者是专业计量管理人员来说，所带来的一个课题就是如何更好的了解每台设备的运转状况？如何根据设备工作状况进行工作任务的分配？通过智能设备监控模块，所有的测量系统都连接在网络上，只要是需要，随时可以在管理终端了解到远处计量室或者车间正在进行的工作，这样，不仅便于管理者随时了解情况，最重要的是，帮助生产管理系统自动实现测量任务的指派与安排，从而改单机的自动操作为多机的网络化自动操作，这个模块，对于一些拥有多台测量设备、分布在不同场所的用户来说，能够更加充分发挥每一台设备的效用。

　　测量数据的有效整合和分流

　　今天，SPC的统计分析工具已经越来越多为企业所认可，成为赢得市场竞争的重要工具之一。全新的智能数据管理模块，提供了全新的用户接口和开放的数据库和完全定制的监控与报告工具。

　　测量数据经常是分散在制造工厂的每一个角落：来自测量机、激光跟踪仪、关节臂、影像测量系统、卡尺、测高仪等等。结果的产生以各种不同的格式，经常是相互的独立，决定于使用的设备。智能测量数据管理模块允许用户可以从任何EMS系统软件包中采集测量数据，如PC-DMIS CMM、PC-DMIS Vision和PC-DMIS Portable,另外还可以导入各种格式的数据，自动产生Microsoft SQL Express的数据库结果。通过将所有的数据集合在一个数据库当中，能够从不同的设备中收集信息，整合后集中存放。智能数据管理模块的用户，能够方便的进行数据的移动和管理，执行相关的研究，定制相关的输出格式以满足各种制造的应用。鉴于SQL数据库是一个标准的格式，数据能够从其它程序和源头进行导入与导出到数据库，为客户定制提供了大量的选择。nextpage

　　统一“技术语言”的软件技术是数据化检测平台的核心

　　不同的测量设备往往采用不同的软件处理系统，尤其当不同环节检测过程应用不同的测量设备时，如果需要分析质量问题，要取得一致的结果就会比较困难，因为不同的软件系统通常对数据分析处理的方法也不尽相同，这样造成的后果是–各方的沟通很难一步到位，问题处理效率大大降低。所以，统一“技术语言”的软件技术搭建“大一统”的技术沟通平台，对贯穿产品生命周期的质量管理犹如画龙点睛之笔。

　　对于海克斯康提供的数字化检测方案，基于其PC-DMIS技术核心的EMS（企业计量解决方案）系列软件产品，具有强大的兼容性，能够适用于几乎所有不同类型的计量设备，从小型影像类量仪、关节臂测量机、白光测量系统、激光跟踪仪到各式测量机，并为企业设计、制造、测量直至专业的数据统一分析，提供了完整的软件模块。通过横向连接制造的每个环节，纵向贯通不同的测量设备，一个统一、平等的技术沟通平台–EMS（企业计量解决方案）完美的呈现在现代化数字工厂中。

　　同时，除了沟通通畅无阻的优势，同一个技术核心的软件技术平台给我们带来的另一个好处还有低廉的培训成本、使用和置换成本，甚至在上一个检测环节的A设备上编写的程序，无须修改即可应用到下一个检测环节的B设备上，从侧面提高了质量检测的工作效率。

　　强大的信息网络技术是联通质量管理的纽带

　　强大的信息网络技术已经成为当代高效工作与生活不可缺少的“工具”,从这个意义上说，“信息化” 就是“数字化”的翅膀，“网络技术”能够使得“测量软件技术”如虎添翼。

　　跟PLM、CAD/CAM/CAE及MES等众多管理系统一样，质量管理处于生产制造的终端环节，但是其数据确是上述所有管理环节的一个“结果”,所有的设计、制造流程都需要质量数据的支撑才得以完美闭环。所以，随着制造技术的发展，人们越来越重视制造流程末端的质量管理环节，所有的管理系统也开始逐渐纳入正规的质量管理数据。

　　在海克斯康提供的数字化检测方案中，我们利用强大的信息网络建立了一个完善的质量管理信息网，在该“网”中，前端管理和传递最新的质量信息和检测程序，中端收集来自各检测环节不同计量设备的检测数据–基于EMS同一技术核心的技术数据的格式是可以互相兼容的，终端则将各方数据实时传递到各管理层/部门或者公司外部相关客户/供应商处，并建立可追溯的电子化产品质量数据库，形成实时、透明的信息闭环，促成最高效的生产质量决策。至此，我们看到了一个并不复杂却又高效实用的信息化质量管理体系和质量工作流程。优化的质量工作流程和透明化的质量管理会成为从基层操作人员到高层管理决策部门之间加速产品生命周期闭环的润滑油，大大缩短产品出厂周期。

　　海克斯康企业级数字化检测平台除了自成一系，也可以与企业原有的管理系统（如PLM、CAD/CAM/CAE及MES等）兼容，即并入这些系统，成为支持这些管理系统的一个模块。

　　三、应用实例

　　消费电子业

　　某着名的消费电子行业制造商，其制造的特点在于产品批量巨大、精度要求高、零部件特征复杂而且比较小，如果采用常规单机检测的方法，无论对设备和人力来说，都存在一个巨大的需求，如何更好的提高效率、减轻操作人员的工作负荷从而实现效率的提高，使该企业搭建数字化检测间的原因。

　　经过海克斯康专业的技术人员与用户进行的广泛交流与沟通，结合用户的需求和海克斯康专业的技术实力，一个由四台测量机组成的无人检测间呈现在人们面前。通过自动上下料系统进行工件的运送和机器人进行工件的夹持，所有的程序调用以及结果的输出都通过网络方式进行，而测量操作人员所需要进行的只是观察测量的运行，确保操作无故障。

　　当然，这套全球独特的自动化无人检测系统的实现并不仅仅依靠之前所谈到的硬件组成，更多依托了在其背后组成的软件平台。从CAD设计、工艺阶段的检测规划编制、脱机编程、现场加工、生产管理系统、测量程序调用、执行、结果上传以及工件的下道工序等环节，都是以流畅的方式，与企业现有的经营管理系统进行着有机的融合。

　　无人数字化检测间的实践，是像消费电子行业这种需要更多重复工作、数据批量巨大的企业高效测量解决方案，通过一次规划与实施，使得企业整个设计、制造与品保过程能够顺利实施，达到了有效利用设备的整合与优化降低劳动成本、减轻劳动负担的目的。

　　汽车制造业

　　与消费电子行业相同，汽车制造业也是一个生产批量大、零部件特征多样、精度与可靠性要求高的企业。

　　我们今天要给大家所介绍的，是韩国现代的一个变速箱壳体的自动化检测线。该企业年产100万台变速箱，对测量系统的要求体现在24小时工作，壳体100%全检，而测量频率要求在108秒/件。所有数据实时在线，实时获取和全自动化生产线无缝结合。操作员的工作仅仅是：启动检测线、通过状态灯监控检测执行状况、对异常作出判断并采取措施、设备异常时的手工应急。

　　海克斯康为韩国现代提供的方案，从硬件配置上包括高精度、高效率和高承载的测量机、壳体标准化的配套夹具和托盘、自动上下料系统、定制的温控间、故障自动报警灯以及便捷的显示和操作终端。依托EMS软件平台，依托之前的硬件系统，实现了壳体的全自动化测量。

　　航空制造业

　　与之前的消费电子制造业与汽车制造业不同，航空制造业面临的不是产品批量的问题，更多的是如何在设计阶段搭建完整的全数字化模型？如何有效控制信息的流入和流出？如何在大部件制造过程中有效实施工序间的测量与控制？

　　在与国内知名的某航空制造企业数字化项目实施过程中，根据用户的需求，海克斯康主要关注点体现在智能测量操作，所有的测量程序在设计阶段就已经确定，现场的测量人员只需简单的调用就可执行操作，最终的结果通过网络上传导中心服务器。由于在此过程中，所有的操作都是按照预定规定的步骤进行，避免的信息、图纸在不同环节的流转，从而更加有效的适应了航空企业的需求。

　　结语

　　海克斯康的企业级数字化检测平台，是智能化、自动化数字信息检测工厂的代称，不仅容纳了全球知名品牌的计量检测设备、代表了先进的检测技术和检测方法，而且融合了从全球顶级制造厂商质量管理经验中提炼出的全球领先的质量管理理念和质量工作流程，是寻求高品质计量解决方案和高水准质量管理体系客户的理想选择。

　　从以上介绍的面向消费电子、汽车以及航空制造业的应用案例，我们不难看到，这种平台的搭建与实施，是在将系统的利益点与企业的需求点相融合而达成的一致，一方面体现了海克斯康企业级数字化检测平台广泛适用性与针对性，另一方面也体现了该系统在协助企业优化流程、提高效率方面所体现的价值，是面向未来工厂、未来测量不可缺少的领先一步。