蔡司助力TRW汽車確保其轉(zhuǎn)向部件的質(zhì)量

全天候保持可靠的測量結(jié)果 - 這就是TRW汽車確保其轉(zhuǎn)向部件的質(zhì)量保持在亞微米范圍內(nèi)的方法。 在該汽車供應(yīng)商的波蘭工廠，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生產(chǎn)中使用的三坐標(biāo)測量機和表面輪廓測量儀必須精確和可靠。如果一個工件的數(shù)值超出公差要求，整條生產(chǎn)線必須立即停工，而停工則意味著會使成本迅速升高。

“人們的生活依賴于我們的產(chǎn)品。為此，質(zhì)量是我們的頭等大事。同時亦是我們生產(chǎn)活動的重點，這也是我們?yōu)槭裁葱枰罴训臏y量技術(shù)及工具的原因”Jaroslav Muchajer說。作為TRW質(zhì)量經(jīng)理，他負(fù)責(zé)該公司在波蘭Bielsko-Biala工廠生產(chǎn)發(fā)動機后方最復(fù)雜及昂貴的部件：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

對于大型汽車及豪車，電子動力轉(zhuǎn)向常使用皮帶傳輸，其中一關(guān)鍵部件水平固定于前輪之間，依據(jù)轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)左右移動，驅(qū)動由電機支承并裝有球形螺母的皮帶運行，該主軸通過螺紋連接到車架。TRW需九道加工工序以將鋼材加工成桿件：齒形及螺紋加工，齒形及螺紋，通過壓力硬化拉直，最終，與同經(jīng)復(fù)雜工藝加工的球形螺母擰于一起。

生產(chǎn)與測量技術(shù)的融合
車架生產(chǎn)缺陷在轉(zhuǎn)向時不僅引起噪聲，如轉(zhuǎn)向過松或緊，由于較強摩擦所導(dǎo)致的過度磨損及撕裂亦會增加事故風(fēng)險。

因此，Muchajer與其同事密切監(jiān)控車架生產(chǎn)。除了常規(guī)硬度及疲勞測試，亦需對幾何形狀、形狀、表面輪廓及粗糙度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。

車架允許圓度偏差不超過5微米，直徑公差10微米，而表面粗糙度公差僅0.1微米。除卻滿足汽車制造商必須獲取特性的最低要求，質(zhì)量管理者必須考慮安全因素并增加附加的檢測參數(shù)。

采取隨機抽樣方法對每件測量110個特性，在Bielsko-Biala，每四十秒即有鋼桿下線。每班制需在實驗室進(jìn)行兩至三次抽檢量測。

任何參數(shù)的偏差都需停止整條產(chǎn)線以糾正并重復(fù)測量確保一切符合公差要求。每分鐘的停產(chǎn)皆會導(dǎo)致成本增加及由此產(chǎn)生較高的質(zhì)量檢測費用。負(fù)責(zé)Bielsko-Biala測量實驗室的Tomasz Wadon解釋道。“任何工序的異常將導(dǎo)致停產(chǎn)，因此，測量機的可靠性至關(guān)重要。”

樹立標(biāo)桿
當(dāng)Bielsko-Biala工廠于2012年開業(yè)時，工廠管理者借鑒了離其7公里外的TRW Czechowice-Dziedzice工廠的經(jīng)驗，選擇使用三坐標(biāo)測量機與表面輪廓測量儀。
2001年，該公司引進(jìn)一臺ZEISS PRISMO。六年之后增加一臺，
Czechowice工廠的計量實驗室前主管Maciej Kawiak先生回憶道：“此機的高精準(zhǔn)及可靠性口碑迅速傳遍整個公司。Czechowice-Dziedzice的測量結(jié)果很快成為TRW在世界各地其它工廠的標(biāo)準(zhǔn)：“任何有疑慮的測量結(jié)果均可將工件發(fā)至此處測量。”

今天，ZEISS PRISMO ultra橋式測量機是TRW標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的一部分。 在2013年和2014年，在Bielsko-Bia?a工廠又安裝了兩臺這樣的新設(shè)備。這兩臺高精度測量機，一臺是升級版的ZEISS ACCURA II 橋式測量機，還有一臺是外形尺寸比一般三坐標(biāo)測量機小得多ZEISS DuraMax。它們用于隨機抽樣檢查、進(jìn)貨檢驗和樣品部件的測量。 PRISMO ultra主要用于轉(zhuǎn)向輪組件的定期隨機抽樣測量，像車架一樣，必須符合特別精確的公差要求。 檢查工作包括直徑、圓度和形狀，以及車架的同軸，即旋轉(zhuǎn)軸的合規(guī)性。 ZEISS PRISMO, DuraMax和ACCURA II的主要優(yōu)點： 與單點測量不同，接觸傳感器進(jìn)行掃描并快速捕捉部件的整個幾何形狀。 在TRW的波蘭工廠，轉(zhuǎn)臺幾乎被用在所有的三坐標(biāo)測量機上，其卓越的性能已經(jīng)證明了其對公司做出的貢獻(xiàn)。 進(jìn)行測量時，該機使工件正向旋轉(zhuǎn)至探針，無需操作人員干預(yù)：“車架的幾何形狀非常復(fù)雜，必須從多個角度進(jìn)行測量。”測量實驗室經(jīng)理Wadon解釋說，“因此轉(zhuǎn)臺是一個很好的解決辦法。”

小于0.1微米
除了三坐標(biāo)測量機，TRW在Bielsko-Bia?a還使用了三臺ZEISS SURFCOM 1500和SURFCOM 5000 表面輪廓測量儀。 “沒有這些測量機，某些工件的生產(chǎn)就不可能完成。”Wadon如是說。 表面輪廓和粗糙度是與功能相關(guān)的因素，特別對于車架之類的部件尤其如此。 自從幾個月前引進(jìn)了SURFCOM 5000，公司終于具備了測量小于0.1微米的粗糙度的能力。 Wadon和他的同事簡直被這個新產(chǎn)品迷住了：“如果您在幾個月前告訴我，我們的測量值低于0.1微米，我會以為您瘋了。”
在表面輪廓測量儀上進(jìn)行的大多數(shù)隨機抽樣測量都不是由測量技術(shù)人員完成的，而是由加工操作人員完成。 加工操作人員使用專用的夾具，將工件夾緊帶到測試實驗室的測量機上。 然后他們使用由測量技術(shù)人員準(zhǔn)備的程序開始進(jìn)行相關(guān)測量。 在三坐標(biāo)測量機上測量車架的110個特性需要30分鐘，表面輪廓測量儀還需要5分鐘來檢查所有指定的特性。

軟件和服務(wù)
對于測量機的選擇來說，與精度和速度同樣重要的還有軟件和服務(wù)，這對于質(zhì)量管理人員和技術(shù)人員來說，也是對所使用測量機重要的評判標(biāo)準(zhǔn)。 TRW 在其所有的三坐標(biāo)測量機上都使用 CALYPSO測量軟件，該軟件可以使測量技術(shù)人員直接使用CAD數(shù)據(jù)工作。 高度專業(yè)化的軟件選項，如滾珠絲杠或傳動裝置的測量，也是非常關(guān)鍵的組成部分。 ZEISS提供的售后服務(wù)支持也是TRW成功采用ZEISS測量機的重要因素：和公司的正常生產(chǎn)一樣，測量實驗室每天24小時運轉(zhuǎn)。 測量機如果出現(xiàn)任何問題，測量技術(shù)服務(wù)人員必須保證能夠隨時聯(lián)系到熟悉測量機的服務(wù)人員。 對于測量實驗室經(jīng)理Wadon先生而言，隨時可獲得距離Bielsko-Bia?a 工廠50公里外的ZEISS測量機技術(shù)服務(wù)人員的支持也是ZEISS產(chǎn)品的一大優(yōu)勢。 如測量機出現(xiàn)故障時，他們可以迅速趕到現(xiàn)場。而且TRW使用的系統(tǒng)可以獲得ZEISS一年兩次的常規(guī)檢測服務(wù)，往往可以在問題出現(xiàn)之前就能排除。 當(dāng)幾個月后第二條生產(chǎn)線上線時，測量機的投入運行將變得更為重要。 它將使動力轉(zhuǎn)向架的數(shù)量增加至一百萬，這也意味著必須為測量實驗室增添新的設(shè)備：第三臺ZEISS PRISMO ultra三坐標(biāo)測量機已經(jīng)訂購。

TRW
作為汽車安全領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一，TRW一直致力于生產(chǎn)制動、轉(zhuǎn)向及懸架系統(tǒng)、乘員安全系統(tǒng)及汽車電子。TRW天合汽車為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商之一，2013年營業(yè)額為174億美元。其總部為于密歇根州的利沃尼亞，為40多家主要的汽車制造商供應(yīng)約250種不同類型的零部件。目前該公司于世界各地185家工廠有超過65000多名員工，研發(fā)制造的系統(tǒng)及產(chǎn)品符合最高的安全及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。TRW在波蘭約5000名員工；其中1000名在Bielsko-Bia?a及Czechowice-Dziedzice從事轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的生產(chǎn)。TRW在德國的18家工廠及辦事機構(gòu)約10500名員工。