工业CT助力泰科电子,加速实现端到端质量检测进程
对于一家从事电动汽车、飞机、数字智能工厂、风能和太阳能、协作机器人、物联网、高速连接等领域的公司来说,使用MBD和先进的检测方法大有意义。泰科电子专注创造可靠耐用的产品,并致力于行业技术变革,因此对质量环节把控非常严格。
相较于传统设计流程的局限性,这种“工程化”路径可将ISO几何产品规范(GPS)标准和虚拟计量的优势相结合。传统的工作流程使用图纸、2D和3D数字系统,虽然比MBD简单,但在模型转换期间经常会丢失信息,并目在创建质量检测程序时需要大量的手动编程。
泰科电子开发总监Alexander Stokowski表示,GPS是构建基于模型的系统和精确数学定义的唯一途径。 Stokowski具备六西格玛黑带资质,也是巴登符腾堡联合州立大学(DHBW)的测量技术和GPS讲师,从事数字化转型研究工作已有十年之久。
Stokowski说:“GPS 在提取零件的中心轴、获得90度测量方向、检测点方面很重要。如果在数学上不精确,就无法真正创建测量系统,更不用说自动化了。”

图3:虚拟和物理质量工作流程-(左至右)设计零件并定义质量测量信息;根据需要生成数字报告和模拟反馈以进行设计;从PMI进行可视化和评估零件;在模拟和扫描程序中使用人工智能来优化参数;CT扫描样品零件以发现零件的实际信差。设计后:准备在线检测模饭,并进行扫描、分析和评估。生产后:分析现场退回零件并提供设计反馈,实现持续改进。图片由泰科电子提供。
对于Stokowski和泰科电子而言,汽车产品部门从2012年左右开始实施MBD和GPS的一致性,以及与CT数据分析的集成。第一个试点项目就是从那时开始的。Stokowski说:“到2013 年底,也就是实施两年后,我们决定将所有新产品开发纳入CT测量环境中,目标是实现100%的比率。”
这一开创性的决定是在行业实施新ISO标准的早期阶段做出的,它激发了PTC(Creo)、泰科电子和Volume Graphics(VG)之间的紧密合作,进而围绕符合ISO标准的新型GPS功能进行集成。
此外,泰科电子的模具模拟工程师Patrick Bertram认为,在实施质量流程的同时纳入模具模拟,是加速创新的关键。然后Bertram说服了供应商Volume Graphics和SIMCON,在创建测量和模拟优化软件之间创建了一个自动化界面。
全生命周期的生产流程,促使泰科电子更广泛地使用MBD和PMI,从而将虚拟测试和真实测量结果数据,循环返回到设计和FEA模具模拟阶段,并传递到原型设计、首件检测(FAI)和生产环节中。
Stokowski表示,ISO标准的STEP 214和242不利于全流程整合。我们使用Creo工具包中的应用程序编程接口(API)和ISO-GPS建立了我们与VGMETROLOGLY和VGSTUDIOMAX软件的直接接口。我们增加了特殊定制功能,以便可以重复使用从FAI导出的数值。即:源自Creo和VGMETROLOGY的几何尺寸和公差(GD&T)功能,以及源自SIMCON的VARIMOS集成。无需其他软件即可将设计、仿真与质量测量相连接。
泰科电子实现数字化测量的首要目标,是确保设计部件与制造部件相匹配。在大多数情况下,这意味着成型产品加工模具中存在中心公差问题,以及典型的凸出痕迹和小缺陷。模具模拟和虚拟计量有助于发现并解决生产模具和塑料件中功能和外观方面的问题。FAI会形成一个反馈回路,其中3D模型和模拟仿真、模具和制造部件会相互协调并统一,差异很小,甚至没有差异。从那里开始,质量模板由Volume Graphics软件创建,用于自动检测。
Stokowski 说:“十年或十五年前,设计师并没有花太多时间思考模具中的细节。现在,其中大部分工作都通过工具软件和我们正在创建的自动化循环来完成。我们的跨学科团队可以快速查看和使用所有数据。”

图4:汽车发动机控制单元(ECU)带200个电子连接针脚。这是泰科电子自动化质量检测工作的第一个测试部分。图片由泰科电子提供。









