技术先进性、创新亮点、应用前景
白车身工序多,尺寸链环长,在尺寸育成中经常存在过程数据缺失,不利于问题解析的情况。全过程、全工序开发育成工装,不仅制造成本高,且存放空间、日常使用、保养维护均存在很大的困难。同时传统模式仍存在(盲区匹配、异形面匹配、薄板金匹配、间隙跟踪、数字化封样)等五大难点问题,无法彻底解决尺寸分析过程中存在的问题。
鉴于以上问题,本项目提出一种新的育成方案,通过开展虚拟匹配替代实物匹配,借助测量软件实现拟合对比,提前验证钣金件的尺寸匹配问题。同时利用废旧工装,开发制作柔性检具工装,实现在定位基准状态下的点云提取。项目主要科技创新点如下:
一、系统的研究了虚拟匹配技术,从点云的提取、到数据的拟合对比、报告输出、以及数字化封样的技术方案,实现软件方法的创新。建立虚拟匹配育成流程工作方案,在解决传统匹配问题的基础上补充解决了五大尺寸育成难题。
1、针对点云提取,提出了自由扫描和工装支撑扫描两种模式。
2、针对数据的拟合对比,提出五种不同工况下的拟合方法,更全面精准的把控钣金件的尺寸状态。同时采用自主编程,对测量软件进行二次开发,实现一键拟合,直接节约数据拟合时间约80%。
3、针对报告输出,通过Python编程软件,自主编制ui程序,实现问题报告模板的标准化输出及自动分析功能。
4、数字化封样技术研究,完成阶段钣金件及总成的封样锁口工作,同时建立钣金件生命周期变化图谱,利用点云和点云数据进行对比,进行批次变化点监控工作。
二、采用利旧改造,建立柔性工装自主设计搭建制造流程,在降本增效的前提下结合实际需求完成柔性自主工装的开发及应用。
三、对白车身尺寸育成方法及模式的实现创新,从点云数据的传递流程、尺寸育成工作实施开展方案、虚拟尺寸育成分析的工作思路等三方面,形成针对小批量车型及传统新车型尺寸育成的虚拟匹配应用模式,有利于快速实现短周期尺寸育成模式。
综上所述,该项目从工作方法、使用工具及工作流程多维度上,实现了虚拟匹配&柔性工装在新车型尺寸育成过程中的应用。且效果显著,三年来累计实现新车型直接投资降本1688万元。同时降低日常开发工装的维护使用成本、节约占地空间。随着扫描设备的技术进步和革新,该技术将越来越广泛的应用于制造行业中。
市场表现及未来发展趋势
本项目成果直接应用于企业新车型生产准备中,具有很好的创新价值,累计已获得授权专利10项,其中发明专利1项,实用新型专利9项。且产生直接经济效益1688万元,已在多款新车型尺寸育成过程中进行验证,效果显著。同时完成了集团内其它单位的传播和应用。
该项目:2021年10月获得中国第一汽车集团有限公司工会委员会评选的“中国一汽2021年职工技术创新优秀成果金奖”
2023年5月获得长春市总工会/长春市科学技术协会/长春市科学技术局/长春市人力资源和社会保障部评选的长春市职工优秀技术创新成果三等奖。
2023年12月获得第一汽车集团公司2023年度年科技创新奖——工人创新奖一等奖。
2024年10月获得机械工业科学技术奖—工人创新二等奖