精确测量 蔡司助力中国航空航天事业的腾飞

国际金属加工网 2016年01月14日

蔡司工业测量是全球领先的三坐标测量机生产制造商,为工业制造领域及测量实验室的多维测量提供专业的测量解决方案。产品涵盖桥式测量机悬臂式测量机、在线测量机以及引领测量前沿技术的工业CT测量机、复合式测量中心和纳米级测量机,其所有的主要部件,如控制柜、软件、传感器、探针等均为蔡司独立研发生产,确保了产品高品质和高性能的承传。

航空航天工业是一个国家科技水平、工业基础及国家综合实力的重要标志,近年来,随着我国航天航空工业的快速发展,不仅对数控机床刀具,更对高端精密测量机之需求量大幅增加。纵观全球航空科技领域,材料、工艺及计量成为影响其发展的关键要素。那么,航空航天领域的用户对测量的需求有哪些特点?蔡司公司的设备如何满足航空航天领域的特殊需求的?测量技术的发展为航空航天制造业的推动作用体现在哪里?带着这些疑问,本刊对卡尔蔡司(上海)管理有限公司工业测量仪器部大客户经理孙健先生进行了专访。

 

始终处于国际测量技术的前沿

“测量精度要求高、测量工件尺寸范围广”。孙经理首先简明扼要地阐述了航空领域用户在测量方面的需求特点。“飞机由许多复杂的部件组成,有发动机、机身框架、电子设备、起落装置、内饰等部分。在工业测量上,首先我们说零部件。在航空制造中,航空发动机的零部件种类多、结构复杂,其核心部件包括叶片、叶轮、齿轮、箱体等,每个部件都需要必须达到各项严格的检测要求,很多部件的测量难度很大,而且对于精度的要求都很高。再从飞机整体上说,有时需要对整机进行测量,有时是对机翼、起落架进行测量。其零部件,可以说是上百万;其对尺寸的要求从几微米到几十米。可以说,飞机制造加工精度要求高,其测量要求更高。”

蔡司的工业测量技术,始终处于国际先进的测量技术的前沿。孙经理说:“蔡司公司是全球三坐标行业的奠基者和领导者。第一台CNC三坐标测量机由蔡司公司在七十年代初推出;而且,蔡司公司的三坐标测量设备在全球市场占有率处于领先地位。作为世界三坐标测量设备的引领企业,蔡司每年都不断开发新技术,到现在为止已拥有几十个个国际专利,从而使蔡司三坐标测量技术一直引领着测量行业。蔡司公司所有软、硬件自主研发,这使我们的设备兼容性更好、稳定性更强,更加安全可靠。”

孙经理表示:“航空航天产品质量优良的保证,必须要有一定的检测手段和标准。测量是对加工件进行的质量评定,为加工件的质量保驾护航。航空航天制造业与普通制造业有着巨大的区别,航空航天产品出现哪怕零点几微米的细微误差,就可能造成不可估量的后果,因此,测量设备的贡献是极其巨大的。”

全球对航空发动机的性能追求从未停歇,对航空发动机零部件的要求也日益提高。基于航空发动机复杂零部件的制造发展和质控需求,蔡司公司具有多种典型测量设备与技术,助力航空事业的腾飞。

目前蔡司的工业测量系统包括了:METROTOM(多功能工业CT检测系统)、O-INSPECT(多功能复合式测量中心)、DuraMax(精密在线型测量中心)、CONTURA G2(生产型桥式测量机)、ACCURA II(高性能测量系统)、PRISMO(高精度计量型测量机)以及F25(纳米级精密测量中心),MMZ(龙门式测量中心)与PRO(悬臂式测量机)等多个产品系列与规格,目前全球已有25000多台蔡司测量机在航空、航天、汽车、电子、机械与塑料等多个行业中得到广泛的使用。

 

最先进的测量设备助力航空领域

制造业在过去40年里发生了巨大的变化。航空航天公司对这些变化更加深有体会,他们意识到将先进的质量检测设备引入其制造工艺过程中对其保持公司竞争力是多么的重要!德国蔡司公司已将其160余年的精彩技术成就融入人类科学和技术的方方面面。今天,在航空航天制造业领域,蔡司三坐标测量仪器已被人们所熟知并使用,并且成为生产现场不可或缺的测量与检测工具。

“针对航空领域的测量需求,蔡司公司有不同的测量机型,例如,小到精确到0.3µ的三坐标(全球最高精度);大的有龙门式三坐标,跨度5米,长度30米或更长,高度达到3.5到4米。蔡司的航空客户也是遍布全球,ROLLS-ROYCES、 MTU、 GE、 Honeywell IHI 、BOEING、AIRBUS等等,包括我们国内的AVIC 中国航天等大型企业。”

蔡司公司三坐标测量机的突出特点是高精度、高稳定性,非常适合测量具有复杂形状、精度要求很高的零件。例如,在航空制造领域的典型应用就是航空发动机叶片、叶轮的检测。叶片、叶轮是航空发动机的核心零件,外形复杂,为回转体结构。叶片的空间尺寸精度要求高,外形和定位复杂。而且采用高强度难加工材料,如何高效、高精度地检测叶片、叶轮呢?孙经理说:“蔡司公司结合国外先进经验,加入了转台。也就是说在三坐标的基础上加上第四轴,实现四轴联动测量。使整个叶片的测量更加简单、快捷、精确。蔡司公司并为叶片、叶轮的测量单独研发了专业测量软件。我们蔡司有专业的软件应用工程师,帮助辅导客户完成软件的应用,这样就可以很好地解决了发动机叶片、叶轮、叶盘的测量问题。”

再以蔡司高精密型PRISMO桥式测量机为例,精度等级为(0.5+L/500)μm,用于精密零部件的快速测量。PRISMO是世界顶级测量技术的领航者设立了全球高速扫描测技术标准。其精度、动态特性和环境耐受力方面均性能优异。集成蔡司navigator技术的VAST万能测头可用于多点或单点测量,并灵活地适于每项测量任务。它可以快速确定尺寸、形状及位置,而且一次完成,在高速扫描时所有设备组件均支持最高精度,既可采用接触测量,也可采用光学测量

从去年开始一直正热议的工业4.0,首先由德国提出。作为德国企业的蔡司公司积极响应。孙经理介绍说:“对于工业4.0,其核心是利用信息通信技术将产品 机器 资源与人有机结合,当过信息通信技术建立一个高度灵活的个性化与数字化的智能制造模式。蔡司在这方面非常领先,蔡司开发应用的PiWeb质量控制数据软件平台——其优势体现于该平台的工业大数据管理能力,将用户的数据进行收集整理,最后形成一张简洁明了可视化的报告,于整个云制造过程中报告和数据处理的阶段,帮助用户大幅提高工作效率。可以兼容多样化的量具量仪。在传统的测量方案中,对于测量一个工件,需要用到各种手段测量,同时考虑工艺过程及环境等因素,获得的都是单独的数值,没有办法实现统一的数据分析,那么现在不同了。PiWeb将来自不同仪器的测量结果整合在一页报告中,统一的解决方案避免了信息丢失!令客户更好的掌握实时情况,发现问题所在。”

不断发展前进的蔡司中国

蔡司在全球享有盛誉。拥有近170年的历史,是全球著名的先进技术产品研发与制造集团,在光学镜头、半导体技术、工业测量仪器、显微镜、医疗仪器等领域皆居于世界前列。不仅如此,蔡司还是著名的基金会。企业利润的大部分要被用于改进现有的产品和创造新产品、完善员工福利——蔡司在1870年代开始逐步建立员工健康保险计划、养老金以及8小时工作制等制度,很多都是现代公司史上的第一次。同时,蔡司基金会还参与很多慈善事业。

第一批蔡司公司的三坐标测量设备于1978年进入中国,这些设备到现在还在使用中,保证了出厂时的精度。1975年蔡司在香港成立了蔡司远东有限公司,成为进入中国市场的“跳板”;1991年正式在中国北京建立办事处; 1999年,蔡司在上海外高桥保税区成立了除德国本土以外最大的产品展示培训中心,建立了常用易损件的备件库,大大缩短了设备备件更换维修的周期,更好更快地为中国用户服务。2004年在上海建立组装工厂,为亚太地区客户服务。这些都是蔡司不断布局中国、实现本土化经营策略的表现。

“蔡司中国拥有目前业内最全面的售前、售后服务队伍,拥有众多专业的技术专家,为用户提供专业、严谨、优质的服务。”孙经理表示:“售前,我们会有专业的包括技术、销售、市场人员团队,与用户进行充分的交流,了解客户的产品、了解客户的需求,为客户定制完美的解决方案。这是一个从前期技术、中期实施到后期的培训、项目管理等等系统化的方案。”

除蔡司上海中国总部外,下设北京、广州、长春、武汉、西安、成都等多个办事处与服务中心,负责德国蔡司在大中华地区的销售、安装、培训、服务及技术支持,从而“贴近用户,缩短响应时间”。蔡司的售后服务队伍均接受德国的专业培训和考核,为用户提供定期的、优质的售后服务(每半年或一年)和全面的测量解决方案。

随着我国对航空航天领域的重视,航空航天领域也进入了相对快速发展的阶段。蔡司对中国市场一如既往地给予重视。9月15日,蔡司中国总部大楼在上海自由贸易试验区正式启用。蔡司中国总部新大楼坐落于上海自由贸易试验区内,总面积达16,400 平方米。大楼内配备了包括医疗技术、显微镜及工业测量事业部的销售服务总部,应用服务与培训中心,蔡司工业测量部生产工厂,以及面向整个国内市场的中央物流与仓储功能。新大楼内还集中了人力资源、财务、法务和信息技术等职能部门,服务于蔡司中国全体员工。大楼中还设有蔡司集团在德国以外的首个企业级创新研发中心。

“蔡司以客户的需求为导向,以解决客户的需求为宗旨。我们售出的不仅仅是一台设备,更是蔡司领先的技术和综合的解决方案,让客户感受到来自蔡司的品牌效应。蔡司值得您的信赖!”孙经理最后表示。

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