中國汽車制造技術(shù)近年來突飛猛進(jìn)，在新能源電動汽車市場占據(jù)的份額越來越大，在汽車設(shè)計(jì)、裝配制造、三電技術(shù)上實(shí)力大大躍升。在汽車外形質(zhì)量上，除個別頂級品牌外，差別已被基本抹平，其背后是中國汽車人對汽車幾何質(zhì)量和尺寸工程技術(shù)的持續(xù)研究和深化應(yīng)用。

美國著名的咨詢公司J.D. Power經(jīng)過對全球汽車質(zhì)量問題的調(diào)查后認(rèn)為，41%的汽車質(zhì)量問題是由汽車車身的幾何質(zhì)量問題造成的。今天的汽車行業(yè)有著最充分的市場競爭、最嚴(yán)格的監(jiān)管和召回機(jī)制。其工程實(shí)踐的成功，值得做一番探討。

有形的產(chǎn)品都存在幾何質(zhì)量問題。它是產(chǎn)品質(zhì)量不可分割的一個重要部分。產(chǎn)品幾何質(zhì)量可以理解為“由零部件幾何精度決定的產(chǎn)品功能和性能”。產(chǎn)品幾何質(zhì)量還是一個系統(tǒng)性問題，因?yàn)樗婕暗疆a(chǎn)品的全生命周期。

解決系統(tǒng)問題，就需要采用系統(tǒng)思維和技術(shù)，在汽車領(lǐng)域，應(yīng)對幾何質(zhì)量問題的技術(shù)就是尺寸工程，一個從幾何質(zhì)量定義、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和保障的系統(tǒng)工程。尺寸工程可以理解為保證產(chǎn)品全生命周期幾何質(zhì)量的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

從尺寸工程定義的討論來看，新拓三維自主研發(fā)的XTOM高精度三維掃描儀，可用于汽車制造以下領(lǐng)域：

1、產(chǎn)品質(zhì)量控制，通過幾何質(zhì)量保障產(chǎn)品質(zhì)量

2、產(chǎn)品維護(hù)保養(yǎng)，尺寸工程的服務(wù)周期是產(chǎn)品的全生命周期

3、虛擬裝配，通過尺寸工程的執(zhí)行，確保零部件裝配幾何精度

新拓三維XTOM高精度三維掃描儀在汽車領(lǐng)域的成功應(yīng)用，為中國制造的高質(zhì)量發(fā)展提供了標(biāo)桿，其在汽車制造以及計(jì)量檢測、逆向工程等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，將助力中國制造的高質(zhì)量發(fā)展。

在今天中國汽車的尺寸工程實(shí)踐中，已逐步建立起規(guī)范的技術(shù)流程、先進(jìn)的工程語言和分析工具、可操作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和過程管理、齊全的工程數(shù)據(jù)、有效的溝通機(jī)制和協(xié)同機(jī)制等，已全面對接了幾何質(zhì)量方面最先進(jìn)的理念、思路和方法。

尺寸工程的核心內(nèi)容

基于尺寸工程的通用流程，在實(shí)際操作中，汽車廠商會根據(jù)實(shí)際情況有不同的工作流程和內(nèi)容。在幾何質(zhì)量分析、生成GD&T圖樣上，新拓三維XTOM高精度三維掃描儀是一個得力的儀器。

1. 幾何質(zhì)量可行性分析：基于產(chǎn)品性能，以及初步的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進(jìn)行幾何質(zhì)量要求定義和分解，并就可制造性、可控制性和可調(diào)整性進(jìn)行可行性分析，并形成管理文件。

2.制訂幾何質(zhì)量管理計(jì)劃：基于產(chǎn)品幾何質(zhì)量指標(biāo)，以及制造和控制能力和資源，進(jìn)行總體指標(biāo)分解、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，制訂幾何質(zhì)量控制計(jì)劃。

3.制訂DTS：制訂零部件幾何精度的總體控制規(guī)范、分解控制原則和驗(yàn)收規(guī)范。

4.制訂基準(zhǔn)和坐標(biāo)系傳遞策略：根據(jù)零部件特點(diǎn)及制造工藝，制訂幾何精度設(shè)計(jì)、檢測驗(yàn)收過程中的基準(zhǔn)體系，以及規(guī)范要求的測量數(shù)據(jù)描述表達(dá)的坐標(biāo)系,以確?；鶞?zhǔn)體系的正確傳遞和測量數(shù)據(jù)表達(dá)的正確性。

5. 生成基于功能的GD&T圖樣：基于零部件應(yīng)用功能要求進(jìn)行幾何精度設(shè)計(jì)，即建立基于裝配功能的幾何誤差模型。并按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范標(biāo)注，形成規(guī)范的2D、3D或兩者結(jié)合的工程圖樣。

6.開展基于功能的公差分析：在基于裝配功能的幾何誤差模型基礎(chǔ)上，開展基于3D的尺寸鏈分析驗(yàn)證，并生成產(chǎn)品幾何質(zhì)量的設(shè)計(jì)風(fēng)險報(bào)告。

7.生成基于控制的GD&T圖樣：在基于零部件功能的GD&T圖樣上，結(jié)合加工工藝和制造系統(tǒng)控制能力，開展基于加工過程控制要求的幾何精度設(shè)計(jì)和加工尺寸鏈分析驗(yàn)證，并生成幾何精度過程控制風(fēng)險報(bào)告。

8.構(gòu)建并驗(yàn)證制造系統(tǒng)：基于GD&T圖樣，構(gòu)建并驗(yàn)證加工制造系統(tǒng)，生成驗(yàn)證和過程控制、調(diào)整計(jì)劃。

9.制訂測量計(jì)劃：基于GD&T圖樣、幾何精度測量和控制要求、質(zhì)保要求，設(shè)計(jì)生成測量計(jì)劃、測量工藝、統(tǒng)計(jì)分析，以及測量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和保存要求。

10.構(gòu)建并驗(yàn)證測量：基于測量計(jì)劃，評估測量設(shè)備的能力，包括GR&R、測量不確定度等，并生成評估報(bào)告和控制調(diào)整計(jì)劃，以確保測量數(shù)據(jù)可信。

11.測量數(shù)據(jù)采集與分析：根據(jù)測量計(jì)劃和測量工藝，開展測量操作和控制測量過程，并按要求關(guān)聯(lián)和保存測量數(shù)據(jù)。驗(yàn)證零部件精度是否符合GD&T圖樣和驗(yàn)收要求。

12.基于實(shí)際幾何精度狀態(tài)的裝配分析：根據(jù)零部件實(shí)際幾何精度狀態(tài)，進(jìn)行零部件裝配和實(shí)際功能的預(yù)估和分析，并制訂相應(yīng)的整改和調(diào)整策略。

13.裝配控制和功能實(shí)現(xiàn)：運(yùn)用測量輔助裝配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能，并配合生成總裝精度檢測和驗(yàn)證報(bào)告

14.持續(xù)改進(jìn)：整個尺寸工程，是一個持續(xù)調(diào)整、改進(jìn)、驗(yàn)證、確認(rèn)和審核的過程，在尺寸工程的背后，需要構(gòu)建一套完整的溝通、反饋和管理機(jī)制。
標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)化的基礎(chǔ)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同樣是尺寸工程的轉(zhuǎn)型需求，車企需進(jìn)行尺寸工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型，才能在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下提升車身質(zhì)量。而數(shù)字化、信息化技術(shù)的介入，將起到降本、提速、增效的作用。
新拓三維XTOM高精度三維掃描儀，基于雙目立體視覺原理，采用藍(lán)光投射外差式多頻相移技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非接觸式的物體表面三維數(shù)據(jù)的細(xì)致、精確、快速獲取。

XTOM三維掃描儀支持多種格式的模型導(dǎo)入：通用CAD文件導(dǎo)入，包括IGS和STP格式；多種掃描網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

支持通過元素創(chuàng)建和最佳擬合方式，XTOM高精度三維掃描儀構(gòu)建點(diǎn)、線、面、圓、橢圓、槽孔、矩形孔、曲線、曲面、截面等多種三維元素。

支持通過標(biāo)稱幾何體特征進(jìn)行映射擬合，在掃描模型上創(chuàng)建出對應(yīng)的幾何體，便于尺寸偏差和形位公差的快速檢測。

針對薄壁類工件的孔特征，系統(tǒng)支持通過掃描拍攝的多視角圖片進(jìn)行邊緣特征重建，用于尺寸偏差的精準(zhǔn)檢測。精準(zhǔn)的對齊方式保證了后續(xù)整體偏差、截面偏差、尺寸偏差檢測準(zhǔn)確可靠。

分析標(biāo)稱參考數(shù)據(jù)和掃描數(shù)據(jù)之間所有對應(yīng)點(diǎn)的偏差，結(jié)果以彩色色譜圖顯示。支持ASMEY14.5GD&T公差和幾何尺寸標(biāo)注，自動計(jì)算與公差值之間的誤差，結(jié)果可切換公差帶和彩色色譜顯示。

XTOM高精度三維掃描儀具有多種樣式的偏差標(biāo)注模板，可以對整體偏差、截面偏差、形位公差的彩色色譜圖進(jìn)行偏差標(biāo)注，直觀顯示該點(diǎn)的具體偏差值。

總之，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和系統(tǒng)化操作，可讓中國汽車的車身幾何質(zhì)量趕上國際先進(jìn)水平。而數(shù)字化、信息化轉(zhuǎn)型將對尺寸工程進(jìn)行降本、提速和增效。