首件檢測 (FAI) 是制造過程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟。質(zhì)量控制 (QC) 團(tuán)隊(duì)需要優(yōu)化這一階段的檢測，以減少設(shè)計(jì)和制造團(tuán)隊(duì)之間的來回溝通工作。QC 團(tuán)隊(duì)不僅要正確識(shí)別缺陷，還要提供相關(guān)數(shù)據(jù)、測量和結(jié)果，以解決所發(fā)現(xiàn)的問題。
很多時(shí)候，質(zhì)量經(jīng)理被認(rèn)為是尋找和發(fā)現(xiàn)那些我們不希望存在的問題的人。然而，如果實(shí)施有效的工具能使他們不僅能夠發(fā)現(xiàn)問題，而且能夠找到可行的解決方案，這將有助于加快生產(chǎn)，并將第一批貨物順利交給客戶，而不出現(xiàn)任何延誤和意外情況。
本文探討了新技術(shù)的發(fā)展以及它們可以如何減輕質(zhì)量經(jīng)理的工作。它還解釋了 FAI 可以如何幫助建立一個(gè)穩(wěn)定的生產(chǎn)流程，從而提供完全滿足客戶要求的優(yōu)質(zhì)合格零件。
01 什么是首件檢測 (FAI)？
顧名思義，F(xiàn)AI 要求在開始大規(guī)模生產(chǎn)之前對(duì)零件進(jìn)行全面檢查。它主要用于新產(chǎn)品和新設(shè)計(jì)，以確保制造過程正確理解了設(shè)計(jì)意圖。它還為客戶提供了用于證明產(chǎn)品符合合同和規(guī)范要求的文件。
02 為什么 FAI 很重要？
FAI 旨在發(fā)現(xiàn)制造問題，并在錯(cuò)誤演變成昂貴的修復(fù)費(fèi)用之前修復(fù)它們。因此，它有助于降低退貨率和減少與返工有關(guān)的成本。它還有助于提高客戶滿意度和增加利潤率。
03 為什么 FAI 具有挑戰(zhàn)性？
然而，對(duì)新開發(fā)的部件進(jìn)行 FAI 是具有挑戰(zhàn)性的。由于必須測量和驗(yàn)證所有的特征，這需要花費(fèi)大量的時(shí)間，特別是如果整個(gè) FAI 是在三坐標(biāo)測量機(jī) (CMM) 上進(jìn)行的話。當(dāng) CMM 由于對(duì)不太重要的特征進(jìn)行測量而被占用因此無法進(jìn)行更重要的測量時(shí)，零件質(zhì)量和交貨時(shí)間都會(huì)受到負(fù)面影響。
出現(xiàn)的問題是，新零件越多（新項(xiàng)目往往如此），往往在很短時(shí)間內(nèi)需要執(zhí)行的 FAI 就越多，三坐標(biāo)測量機(jī)被使用的時(shí)間也越多，同時(shí)也需要更多的人力來執(zhí)行操作。
04 如何避免在 CMM 上出現(xiàn)瓶頸？
CMM 因其高精度而在 FAI 中廣受歡迎。事實(shí)上，CMM 一直是計(jì)量學(xué)家的參考測量設(shè)備。對(duì)它的大量需求也帶來了一些弊端。
CMM 不僅被用于新工業(yè)零件的 FAI，還被用來進(jìn)行任何類型的檢測，特別是對(duì)關(guān)鍵尺寸的檢測。當(dāng)性能標(biāo)準(zhǔn)和公差很嚴(yán)格時(shí)，計(jì)量學(xué)家更愿意用坐標(biāo)測量機(jī)來測量關(guān)鍵特征。然而，由于它的編程和操作必須由專門的工人進(jìn)行，而且它操作起來很慢，因此，越積越多的質(zhì)量控制工作會(huì)造成嚴(yán)重的瓶頸，從而造成制造進(jìn)度出現(xiàn)延遲。
因此，要保證關(guān)鍵尺寸的 FAI，就必須保證 CMM 隨時(shí)可用。為此，將不太重要的測量轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)容易學(xué)會(huì)和易于使用的計(jì)量儀器上，可以避免在 CMM 上出現(xiàn)代價(jià)高昂的瓶頸，并確保隨時(shí)可以將 CMM 用于測量高公差特征。
05 如何在全球化的背景下進(jìn)行 FAI？
此外，當(dāng)下的FAI是在全球化的背景下進(jìn)行的?，F(xiàn)在，一個(gè)產(chǎn)品由數(shù)以百計(jì)的部件組成，而這些部件是由分布在世界各地的、使用不同制造工藝的分包商和供應(yīng)商制造出來的。一旦組裝完成，所有部件必須無縫拼接在一起并正確對(duì)齊，以產(chǎn)生所期望的產(chǎn)品，它沒有任何可能損害其性能和破壞其效率的缺陷。
為了舉例說明，讓我們以歐洲的一家汽車制造商設(shè)計(jì)的部件為例。數(shù)字模型首先發(fā)送給亞洲的一家分包商，然后，由該分包商鑄造和生產(chǎn)部件，并將部件郵寄給南美洲的一家工廠，以讓其在車上組裝部件。FAI 是由汽車制造商進(jìn)行的，他們將檢查首個(gè)組裝好的成品并查找缺陷。那些不完美的地方將被告知給分包商，然后，分包商將糾正他的工具，并向工廠發(fā)送新的樣件。部件可能再次不符合要求。分包商將再次被要求調(diào)整工具。如此往復(fù)，直到部件達(dá)到要求為止！
然而，如果有辦法掃描部件并發(fā)送它的數(shù)字模型，而不是把它的實(shí)物送到地球另一端的三坐標(biāo)測量機(jī)上測量，我們將贏得效率和時(shí)間。然后，我們可以進(jìn)行虛擬裝配，在虛擬環(huán)境中估算出修正值，而不需要把實(shí)物部件發(fā)往世界各地。
06 什么是 CMM 的最佳替代品？
為了改進(jìn)、優(yōu)化和加快 FAI，制造商需要另外一個(gè)測量解決方案來支持 CMM，并為 QC 專業(yè)人員提供所需的精度、速度、便攜性、多功能性和易用性。
精度
要分擔(dān)一部分分配給 CMM 的檢測工作，就必須先保證測量的質(zhì)量。無論測量環(huán)境是布置得好還是壞，替代解決方案都必須能提供準(zhǔn)確、高分辨率和可重復(fù)的結(jié)果。在車間里進(jìn)行的測量也必須對(duì)環(huán)境的不穩(wěn)定性不敏感。這意味著，即使部件在檢測過程中移動(dòng)、振動(dòng)或擺動(dòng)，測量數(shù)據(jù)也是準(zhǔn)確的，測量中的物體無需遵守嚴(yán)格的位置要求。
速度
由于 CMM 操作緩慢，而且編程需要時(shí)間，因此替代方案必須更快地執(zhí)行任務(wù)。它還應(yīng)該能夠很快就被設(shè)置好，能提供實(shí)時(shí)掃描和立即可用的文件，使 QC 專業(yè)人員能夠加快 FAI，節(jié)省寶貴的采集和分析時(shí)間，減少生產(chǎn)停工時(shí)間。
便攜
由于對(duì)工具的檢查經(jīng)常直接發(fā)生在生產(chǎn)線上，QC 專家必須配備一個(gè)能夠在各種環(huán)境條件下運(yùn)行而不影響性能或影響精度的設(shè)備。與 CMM 不同的是，CMM 必須被安裝在一個(gè)受控環(huán)境中，而替代測量設(shè)備必須具有靈活性，能被帶到部件所在的地方。
用途廣泛
為了確保產(chǎn)品質(zhì)量和提高診斷能力，替代方案還必須能夠測量各種物體尺寸和形狀，因?yàn)楝F(xiàn)在新設(shè)計(jì)出來的部件幾乎都具有復(fù)雜的幾何形狀和飾面。
操作簡單
最后，替代測量設(shè)備必須直觀易學(xué)，更易于使用，并且不需要花費(fèi)大量的編程時(shí)間，以便沒有經(jīng)過特殊培訓(xùn)、未擁有專業(yè)技能或經(jīng)驗(yàn)的人也能操作它。
07 FAI 能從 3D 掃描技術(shù)中獲得什么？
簡而言之，3D 掃描技術(shù)滿足所有這些要求，并被視為 CMM 的第一替代解決方案。下面列出了一些原因：
精確的車間測量
3D 掃描儀使得 QC 團(tuán)隊(duì)能夠直接到生產(chǎn)車間，隨時(shí)進(jìn)行 FAI，從而消除了時(shí)間浪費(fèi)，降低了將有缺陷的部件從車間轉(zhuǎn)移到 CMM 的相關(guān)成本。由于它們可以在溫度經(jīng)常發(fā)生變化、振動(dòng)和擺動(dòng)時(shí)常發(fā)生的車間環(huán)境中測量部件，并且可以在生產(chǎn)車間內(nèi)移動(dòng)而不影響其精度，因此計(jì)量級(jí)的 3D 掃描儀，如 Creaform 形創(chuàng) MetraSCAN 3D，是對(duì)大型和重型部件以及不太關(guān)鍵的特征進(jìn)行 FAI 的理想選擇。
在短時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)
3D 掃描設(shè)備具有用戶友好的界面和符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)時(shí)間短，易于使用。憑借其更快的設(shè)置和采集時(shí)間，像 HandySCAN 3D 這樣的計(jì)量級(jí)掃描儀使非計(jì)量學(xué)專家也能獲得詳細(xì)的分析結(jié)果。這種便利和易用性可以防止在檢測和糾正第一批零件的缺陷方面出現(xiàn)延遲。
用于詳細(xì)分析的高信息密度
有了 3D 掃描儀，QC 團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在無需接觸部件就可以將復(fù)雜的形狀數(shù)字化，并生成大量的數(shù)據(jù)，從而對(duì) FAI 進(jìn)行更詳細(xì)的分析。色圖可以迅速揭示制造過程中出現(xiàn)缺陷的地方，以及哪個(gè)機(jī)器設(shè)置產(chǎn)生了這些缺陷。信息密度可以加快解決與第一批零件相關(guān)的問題和決策的制定。
最后，3D 掃描儀幫助 FAI 在全球化背景下邁出了一大步。3D 掃描技術(shù)甚至可以實(shí)現(xiàn)完全虛擬的 FAI，從而使第一批實(shí)物零件一次性就能達(dá)標(biāo)。目前的技術(shù)可以做到這一點(diǎn)。只是事先要在制造商的培訓(xùn)和文化中推廣這種新的技術(shù)，并讓員工從心底里接受這種新的技術(shù)。
08 用于改進(jìn)、優(yōu)化和加快首件檢測的 3D 掃描技術(shù)
通過在測量裝備中增加一臺(tái)計(jì)量級(jí)的 3D 掃描儀后，可以將高公差特征的高精度檢測分配給 CMM，并將所有剩余的測量分配給 3D 掃描設(shè)備。對(duì)于正在為有限的資源和嚴(yán)格的要求而發(fā)愁的公司來說，這一做法不僅在全球供應(yīng)鏈中確保了產(chǎn)品質(zhì)量，而且還改善了對(duì)所發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題的診斷能力，并加快了 FAI。
此外，3D 掃描解決方案通過減少 CMM 的瓶頸以及在大規(guī)模生產(chǎn)前在調(diào)整上所花費(fèi)的時(shí)間優(yōu)化了 FAI。因此，一個(gè)更好的 FAI 過程使質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)能夠快速識(shí)別問題并及時(shí)提出解決方案。然后，第一批零件的質(zhì)量更高，一次性就能被裝配到相應(yīng)的產(chǎn)品上，而且它們符合客戶的要求，這反過來又可以帶來更高的滿意度、銷售額和盈利能力。
（轉(zhuǎn)載）
