酒井製作所

許多公司現(xiàn)在正在努力加快改革他們的工作方式，在日本，工程師短缺，尤其是在制造業(yè)。此外，隨著嬰兒潮一代老工程師的退休，許多公司正面臨著向年輕工人傳授技能的挑戰(zhàn)，越來越多的公司正在努力提高生產(chǎn)現(xiàn)場低下的測量工作效率。

在過去，使用卡尺進(jìn)行手工測量是常用的方法，測量苯乙烯泡沫的曲線和自由形狀需要花費(fèi)大量的時(shí)間。此外，測量工作常常傾向于依賴?yán)蠁T工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而將測量結(jié)果與原始 CAD 數(shù)據(jù)進(jìn)行比較可能需要好幾個(gè)工時(shí)。另外，為了確保測量的準(zhǔn)確性，必須暫時(shí)停止生產(chǎn)線，這在某些情況下會(huì)導(dǎo)致低效生產(chǎn)。

株式會(huì)社酒井製作所（下稱酒井製作所）是一家充分利用其半個(gè)多世紀(jì)以來積累的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的制造商，專門生產(chǎn)各種模型，包括法蘭盤、真空鑄造、自動(dòng)成型機(jī)、模具、樹脂模具和實(shí)型的鑄造模型。該公司的商業(yè)模式是直接接受機(jī)床制造商的訂單，并與鑄件制造商合作，根據(jù)客戶的要求，靈活地改變所交付模型的形狀、尺寸和數(shù)量。酒井製作所同樣也面臨著測量問題。

除了這些測量問題外，酒井製作所還面臨著因出生率下降和人口老齡化而導(dǎo)致的勞動(dòng)力短缺、技能傳授、培訓(xùn)年輕工人和工作方式轉(zhuǎn)變等挑戰(zhàn)。我們就酒井製作所的 3D 測量工作采訪了項(xiàng)目的核心成員。

01

當(dāng)務(wù)之急是改善人工、低效的尺寸檢測流程

在裝運(yùn)模型之前，通過尺寸檢測來保證質(zhì)量是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的測量是通過手工完成的，這是一個(gè)非常艱難的任務(wù)，因?yàn)樵S多模型是鑄件，包含許多彎曲的表面，并且有復(fù)雜的形狀。此外，由于大多數(shù)模型是由苯乙烯泡沫制成的，而苯乙烯泡沫又很軟很脆，所以在測量時(shí)必須非常小心。尺寸評估是通過小心地用直尺或圓規(guī)測量每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的，如果是復(fù)雜的彎曲表面，可能需要專門制作一個(gè)特殊的量具來進(jìn)行測量。

鑄件的大小從手掌大小到 10 米不等。由于模型是承重部件，所以自然需要交付高質(zhì)量和高精度的模型。

制作模型所需的尺寸精度在  0.5 mm 到 1 mm 之間，但手動(dòng)測量模型的每個(gè)尺寸是不切實(shí)際的。因此，必須在脫模或完成鑄件時(shí)確定哪些尺寸是重要的，并正確評估測量點(diǎn)。此外，在裝運(yùn)前的檢測過程中，只有我才可以做出最終評價(jià)。因此，我有時(shí)在裝運(yùn)前幾乎整個(gè)星期除了檢測外什么都不做，沒有辦法，我不得不在檢測期間暫停我的報(bào)價(jià)和其他工作。

在酒井製作所，裝運(yùn)前的尺寸評估是一個(gè)手動(dòng)過程，這是酒井先生多年來通過試錯(cuò)以及憑感覺完成的。他說：“由于這種對實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的依賴，這種技能很難被正式化并傳遞給公司內(nèi)部的其他員工?！?/p>

“如果我們繼續(xù)使用以前的系統(tǒng)，就很難在未來保留客戶對我們的信任。為了打破這種局面，改善我們的運(yùn)營，我們決定向數(shù)字化方式轉(zhuǎn)型，”酒井先生表示。

02

MetraSCAN 3D 脫穎而出

為了改進(jìn)測量過程，酒井製作所開始考察三維掃描儀，因其可通過激光同時(shí)掃描實(shí)際的彎曲表面和復(fù)雜的形狀，并將它們轉(zhuǎn)換為 3D 數(shù)據(jù)。磯沼先生深受吸引并帶頭開始對比不同產(chǎn)品。

我們當(dāng)時(shí)評估了許多三維掃描儀，它們都有一個(gè)共同的問題，就是測量速度不夠快，” 磯沼先生說，“有一個(gè)產(chǎn)品光是測量就花了 8 個(gè)小時(shí)，我們認(rèn)為這是不理想的?！?/p>

測量速度慢是讓酒井製作所對三維掃描設(shè)備望而卻步的一個(gè)因素，因?yàn)樗麄兊脑S多模型都很大，并且有相當(dāng)多的測量點(diǎn)。此外，工廠已經(jīng)因加工設(shè)備的存在而變得很擁擠，一臺(tái)大型測量機(jī)器會(huì)使原本已經(jīng)很狹小的工作空間變得更加水泄不通。

為了使任何人，無論其經(jīng)驗(yàn)如何，都能進(jìn)行 3D 測量，緊湊的設(shè)計(jì)是必須的。此外，測量速度對于快速響應(yīng)客戶的要求也很重要。當(dāng)我們在尋找符合這些要求的三維掃描儀時(shí)，我們了解到與我們有業(yè)務(wù)往來的一家鑄件制造商正在使用的手持式光學(xué)三坐標(biāo)掃描儀 MetraSCAN 3D 正好具有這些功能，所以我們立即聯(lián)系了這家制造商。當(dāng)我們試用 MetraSCAN 3D 時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)掃描速度非?？?，而且在測量過程中可以在電腦屏幕上實(shí)時(shí)顯示 3D 數(shù)據(jù)。我們最終選擇了這款三維掃描儀，因?yàn)樗俏ㄒ环衔覀兯幸蟮慕鉀Q方案。

MetraSCAN 3D 能夠非?？斓貟呙璐笮臀矬w，并在短時(shí)間內(nèi)對復(fù)雜形狀進(jìn)行精確的 3D 測量，這是我們決定引進(jìn)該系統(tǒng)的主要原因

使用隨機(jī)配備的 VXelements 三維應(yīng)用軟件平臺(tái)，掃描結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在電腦屏幕上，這允許用戶在現(xiàn)場檢查掃描是否快速有效地創(chuàng)建了產(chǎn)品的 3D 數(shù)據(jù)，同時(shí)避免不必要的返工

MetraSCAN 3D 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以同時(shí)測量大型和小型物體，并且在掃描大型物體后，不需要重新組合和重新對齊數(shù)據(jù)。此外，由于不需要粘貼目標(biāo)點(diǎn)，即使有幾十個(gè)物體需要測量，也可以井然有序地挨個(gè)測量。這是光學(xué)追蹤器 C-Track 的一個(gè)獨(dú)特功能，它專為，需要對大型物體進(jìn)行高精度和高速 3D 測量的自動(dòng)自定位系統(tǒng)而開發(fā)。

03

測量工作的規(guī)范化和簡化大大提高了工作效率

在部署 MetraSCAN 3D 之后，酒井製作所的系統(tǒng)設(shè)備管理員可以在測量時(shí)直接看到結(jié)果。

只需進(jìn)行簡單的解釋，任何人都可以學(xué)會(huì)如何使用 MetraSCAN 3D 進(jìn)行校準(zhǔn)和測量。當(dāng)然，需要一些時(shí)間來學(xué)習(xí)如何編輯數(shù)據(jù)和創(chuàng)建用于檢測的數(shù)據(jù)，但是，新員工通常第一天到現(xiàn)場就能學(xué)會(huì)如何進(jìn)行測量。

MetraSCAN 3D 測得的數(shù)據(jù)可與隨機(jī)配備的 VXinspect 軟件模塊中的 CAD 數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在測量工作完成后，酒井製作所將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為產(chǎn)品出貨檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

目前，磯沼先生使用 3D 數(shù)據(jù)來創(chuàng)建工藝數(shù)據(jù)，然后讓系統(tǒng)管理員檢查這些工藝數(shù)據(jù)，最后再將這些工藝數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為加工數(shù)據(jù)。然后，用 MetraSCAN 3D 測量裝配好的產(chǎn)品，并將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和測量得到的 3D 數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加和比較。此外，由于測量結(jié)果存儲(chǔ)為 3D 數(shù)據(jù)，這還建立了將產(chǎn)品交付給客戶后的質(zhì)量保證體系。這不僅僅提高了檢測效率，業(yè)務(wù)流程本身也正在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

04

新時(shí)代來臨：用 3D 數(shù)據(jù)提升運(yùn)營效率

酒井製作所計(jì)劃進(jìn)一步推動(dòng)其工作系統(tǒng)的自動(dòng)化，包括推動(dòng)裝運(yùn)前的檢測工作的自動(dòng)化，以創(chuàng)造一個(gè)主要由年輕工人進(jìn)行操作而不依賴于熟練工人的環(huán)境。該公司還計(jì)劃不只在檢測過程中運(yùn)用 MetraSCAN 3D 和 3D 數(shù)據(jù)，還計(jì)劃在制造過程中使用。作為該計(jì)劃的一部分，公司還打算使用 3D 打印機(jī)，旨在進(jìn)一步提高運(yùn)營效率。

“近期木材和其他材料的采購不穩(wěn)定，價(jià)格暴漲。此外，如果公司不處理可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，將失去可信度。為了解決這些社會(huì)問題，我們將努力運(yùn)用 3D 數(shù)據(jù)進(jìn)一步提高效率，”酒井表示了他對未來的計(jì)劃。

長按如下二維碼聯(lián)系技術(shù)專家

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