Zeiss协助通用汽车设计和制造定制探针组件

通用汽车公司铸造发动机和变速箱中心(Pontiac，MI)多年来已成功地使用Zeiss三坐标测量机(CMM)进行各种零部件的检测，并在努力寻找能够加速用于三坐标测量机的定制探针组件的设计和制造全球化进程的途径，该探测工具正被用于北美地区启动的一个新项目上。由于使用了Carl Zeiss的探针系统编辑器和新型ThermoFit Pro探针组件，通用汽车公司进入了使用柔性探针系统和探针模拟系统的先进探针组件时代。

使用探针系统编辑器（SSC）设计探针系统，如同搭建积木一样轻而易举。来源: Carl ZeissIndustrial Metrolog

ThermoFit Pro的组件没有螺纹，取而代之的是插入式连接件，然后从立方块的背面拧紧。来源: Carl ZeissIndustrial Metrolog

多年来，脱机质量检测编程已经成为众所周知的改进生产流程的方法。该方法极大地解放了测量机，并且由于使用了指定的脱机工作站，从而加速了编程过程。但是，用于CMM的定制探针组件的设计和制造仍然耗费很多时间。它需要为许多新组件进行CAD建模。同时这些定制的探针组件需要CAD工程师的参与，并且需要大量因临时变更而耗费的时间。相关过程也很难被记录下来，并经常导致交货期很长。

GM铸造发动机和变速箱中心的CMM和检具工程小组是一个拥有10名CMM程序员和工程师的中心团队，主要负责支持所有在北美的质量检测实验室完成GM下一代的4缸、V8发动机的开发。位于美国、墨西哥和加拿大的各种生产线上，有近150台Zeiss三坐标测量机(其中大部分是Accura和Prismo机型)参于了这个项目。这个团队为新项目设计CMM探针组件，并编写测量程序，同时对所有地区探针部件的重复使用率进行更多的控制，降低探针组件的设计和制造时间，在产品需求发生变化时可以简单快速地修改探针组件。

Carl Zeiss 3-DAutomation属于Carl Zeiss工业测量部，其工作人员在2010年第一次参观了通用汽车公司铸造发动机和变速箱中心，并为他们介绍了带旋转连接系统的新型探针连接件。通用汽车公司对热稳定性和碳管设计非常欣赏，但一直在寻找固定的加工来源，以便对远程测量实验室进行更多的控制。如果需要更改探针配置，该公司还希望有良好的互换性。对于这个新一代的项目，采购的三坐标测量机指定用于某个特定产品的生产周期。由于产品生产周期根据生产线的不同可能是5年或10多年，因此该公司还希望更持久耐用的探针系统，从面保证到项目结束时还可以继续使用。在与GM合作测试探针组件的样品之后，Carl Zeiss 3-DAutomation的开发工作也藉以完成，并在2011年推出了新一代探针组件，称为ThermoFit Pro。

GM铸造发动机和变速箱中心在2011年6月开始使用第一套ThermoFit Pro模组。新的产品生产线使GM可以使用Calypso探针模拟器构建最复杂的探针系统，而不需要使用CAD进行专门的定制设计。一般的角度块只需选择相应的角度值，就可以在软件中轻易地加以修改。然后使用半成品部件就可以快速加工成实际的角度块。因为半成品部件是现货，可由Carl Zeiss或者工厂自己的工具车间加工成最终的成品角度块。每个零件都有一个Zeiss的零件编号，以便于记录和再次订购。

不再需要CAD工程师或者图纸，应用工程师可以通过探针系统编辑器完成所有的事情。“我对采用ThermoFit Pro模组在Calypso模拟和探针系统编辑器中完成的开发工作印象非常深刻，” GM铸造发动机和变速箱中心的高级制造工程师Craig Wegienka告诉我们，“我能够使用探针系统编辑器为我们的项目开发整套的连接块和探针。我在Calypso中模拟每个探针配置，以验证探针的设计。模拟结果证明，所有的探针都准确无误。”

探针系统编辑器的探针库包含超过1200种不同的探针、接长杆和连接件，再加上辅助工具，可以创建各种定制探针组件。借助不同尺寸的立方块和连接条，最复杂的系统也可以很快地设计和构造出来。ThermoFit Pro模组使用插入式连接，而不是螺纹连接，当更换磨损的测针时，可以避免角度扭曲。甚至探针系统的整个分组合也可以互换，而无需调整角度。通用汽车公司拥有约13套ThermoFit Pro专业工具，每套大约有15种不同的配置。“所有这些选件的使用非常方便，帮助我们降低了约40%的探针设计和制造时间，” Wegienka这样描述。“它不仅节约了时间，还节省了大量资金，因为当探针需要更换时我们不必丢弃探针组件。”

由于员工的技能水平或零备件供应能力的参差不齐都会导致生产延误，因此对于通用汽车公司来说，无论部件是在班加罗尔工厂，还是在上海、底特律或圣保罗工厂进行生产，如何保证产品具有相同的质量以及重复生产能力都是一个很大的挑战。同时产品设计的变更会导致程序和探针组件的修改以及文档变更。通用汽车公司现在可以依靠ThermoFit Pro模组和Calypso探针系统编辑器，使质量控制程序逐步实现全球化，同时极大地减少了产品的发布时间，也能快速适应任何产品的更新换代。