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海克斯康数字技术赋能车身智能制造

盖世直播荟荟 2022-09-02 10:55:55

海克斯康提供面向车厂的数字化信息技术解决方案，位居全球科技公司前列，坐拥4000多项专利技术。拥有行业领先的传感设备，其工业传感器通过捕获生产中的质量数据为制造和工程领域提供强大支持，地理空间传感器可通过现实捕获技术将物理世界以更加数字化的方式呈现。

海克斯康数字化事业群副总裁、海克斯康汽车研究院院长王春江以《海克斯康数字技术赋能车身智能制造》为主题，从海克斯康工业仪器助力车身制造技术发展、海克斯康工业软件赋能车身新技术应用、海克斯康运营数字化方案助力车身智能制造三方面展开演讲。以下是演讲内容整理：

海克斯康数字化事业群副总裁、海克斯康汽车研究院院长王春江

海克斯康集团简介

目前，整个汽车行业处在百年未见之大变革中，上一个面临这么大变革的是手机行业。这一轮汽车变革最大的推动力是全球工业能力的提升，而全球工业能力提升的最大变量来自于中国的工业化。原来不可能实现的技术或服务在现在都有可能实现，整体的实现速度也在不断加快。

行业变革带来了车身变革，一体化车身的应用越来越广，且横向部件越来越多，对主机厂和零部件供应商也提出了新的要求：比如验证安全和质量，这时候可能需要新的工业仪器或者工业软件。

此外，底盘技术从原来的MTP、CTP，演进至CTC，车身上的制造工艺跟原来相比也有大的变化。从趋势上看，车身制造会逐渐走向设备互联、广泛应用工业软件、充分结合精益生产、柔性自动化、实现实时洞察、实现环境友好和绿色制造。

图片来源：海克斯康

刚才我介绍的是我们面对的行业背景，下面给大家简单介绍一下我们公司。

首先，海克斯康相对来说在国内耕耘的时间比较长，跟很多主机厂都有合作。第二，我们做的是底层技术，消费终端不一定能接收到，其实我们公司在全球科技公司里面是排在第36的位置，排名在索尼的前面。海克斯康集团在全球大概22000多名员工，有4000多项专利。公司的愿景在于“释放数据潜力，赋能数字化未来，使企业、行业、人类实现持续繁荣”，同目前行业的数字化趋势正好契合，大家也能看到，目前数字化正作为一种核心的生产要素，在将来的生产、生活中扮演越来越重要的角色。

图片来源：海克斯康

深耕行业二三十年，海克斯康集团做技术整合有一定基础，涉及领域包含无人驾驶仿真、惯性导航、高精度测量机……在汽车、飞机、手机的制造过程中，或多或少地都会用到我们的技术。

海克斯康在国内的发展分为几个阶段，第一阶段是2001~2010年，最主要的是做一些工业仪器，尤其是质量测试仪器，在这段时间几乎跟所有的OEM都有合作，提供了大量的质量控制设备。覆盖从计量室到车间现场的全计量产品线。

第二阶段是2010~2017年，集团导入了大量的工业软件，帮助整车设计以及仿真。第三阶段，也就是2018~2020年，我们开始推出双智战略，凭借”智慧制造+智慧城市“推动制造业的智能与创新。第四阶段，也就是2020年到至今，海克斯康集团的重点是结合工业仪器和工业软件，推进数字化转型。

图片来源：海克斯康

海克斯康工业仪器助力车身制造技术发展

我给大家列了一下我们主要的工业仪器。我们这边有桥式测量机、激光跟踪仪、定制化专机……几千种工业仪器。工业仪器的主要任务就是负责数据采集。不仅如此，我们还有大量的工业软件，用于4G、CAD阶段、仿真阶段、以及数字化平台等多个板块。

图片来源：海克斯康

首先看车身离线检测方案，海克斯康提供6轴运动的激光传感器，其适用范围为汽车车身及分总成测量室、实验室测量。可以实现无间断连续扫描，测点与测点中间无停顿，平均单点测量时间在2s~4s（测量点数越多，平均测量时间越短），测量效率可达到触发测量的3倍。保证程序特征100%探测，确保数据的准确性和稳定性，同时提供点云，保留更多数据制作问题分析色差图，用于趋势分析。

针对车身在线检测，海克斯康提供Optium HP®2022三维快照检测系统，采用最新的光学跟踪技术和快照式绝对检测技术，提供＜100μm稳定可靠的系统精度，是一款真正的绝对自动化在线检测系统。具备绝对检测精度、布局方式灵活、全自动多传感系统检测等特点。

具备1、光学追踪定位技术，采用双CCD一体式碳纤维结构，搭配球笼系统可以实现高精度实时跟踪定位；2、DPA摄影测量技术，适用于多系统联合工作模式，扩展系统的测量范围，提高大尺寸工件的测量精度； 3、离线编程功能，有助于减少设备调试过程中的时间，提升测量编程效率，允许设备在虚拟环境下实现程序的编辑，提高客户现场适用性；4、自动校准功能，在线或离线状态下自动校准，保证设备长期稳定有效。

Optium HP®2022三维快照检测系统可应用于新能源电池壳体的在线、离线检测；白车身、分总成、钣金件等大型零件的在线、离线检测；以及其他大尺寸零件的快速测量。

图片来源：海克斯康

针对车身间隙与面差自动化检测，海克斯康提供NEXTSENSE CALIPRI测量系统，监控从焊装白车身到总装成车的汽车装配流程，适配手动便携式、手动在线式以及机器人集成式多种运作形式。

此外，海克斯康集团推出全新的缝隙自动检测方案CALIPRI CB20，配置工业或协作机器人的自动化解决方案，可用于近线或者线上100%检测，完美实现车灯、玻璃等透明件检测。依靠3条蓝色激光线并行扫描，结果高度可靠。配备主动跟踪缝隙的摄像头，并连接到调整定位的机器人上，减少由于大公差导致的测量失败。

值得注意的是，CB20搭载全新专利CaliBreezeTM 技术，是新一代的缝隙检测技术，可以在测量过程中实现迅速铺膜：在透明的表面呼气，形成一层均匀的“膜”，将透明表面变为非透明；在测量完成后的瞬间，“膜”消失，恢复零件原表面。无论是复合材料，还是像车灯的特殊材料都能快速测量。这也是根据现在车身发展的特点，为应对复合材料的出现，海克斯康集团做的一些新的调整。

图片来源：海克斯康

海克斯康工业软件赋能车身新技术应用

下面介绍一下我们的工业软件，我们有一套工业软件体系，最主要应用于仿真系统，为大家的新车设计提供方案。现在新能源汽车出车速度越来越快，原来需要的一些实际测试流程越来越少，需要更多的仿真软件承担起这部分的功能。海克斯康推出MSC智慧研发仿真平台，像新车开发，整车开发的大部分仿真都可以在平台里完成。

图片来源：海克斯康

依靠集团多年的仿真数据和仿真规范经验积累，MSC平台的仿真数据管理方案包含PDM数据同步、网格划分、前后处理、分析报告等部分，能够保证最后仿真结果的准确性。

下面想给大家分享海克斯康推出的从冲压到焊接的全新智能制造方案，目前到现在为止在国内还没有用，最主要是车身的冲压和焊接。通过连接工程工具和工艺的协同工程系统、无缝数据交换、自动化工作流程，从冲压到焊接的全新智能制造方案实现了实体世界和虚拟世界的链接。传统上冲压焊接的核心工艺会比较多地依靠人工调试、人工参与测试。我们这个方案最大的特点就是尽量应用仿真软件和仪器进行，在交互过程中减少试错的过程。

图片来源：海克斯康

我把流程总结了一下，我们在传统冲压焊接工艺的基础上，做了仿真迭代和实时数据的导入，从而加快整体流程，前面有些步骤跟传统的工艺其实是一样的，比如导入零件和冲压模具设计数模，在模拟金属冲压工艺-虚拟试模环节会借用软件做一些虚拟仿真。在预测回弹引起的失真环节，原来需要人工去试，而现在可以更多的依靠软件进行。

扫描实体原型零件是原来流程中没有的，需要用现在的仪器将实时的尺寸测出来，跟传统的做对比，从而来校正差异。相较于传统流程，在调整理论零件模型来匹配扫描数据环节上也有一些改进。在模拟将被测零件装入夹具环节，因为我们原来传统上用的是标准数据，但是现在进入数字化阶段，更多的用实时测量数据，记录实时真实状态。模拟连接和组装、闭环并监控生产两个环节同传统流程相差不多。

总体而言，整个冲压和焊接过程实现了数据的闭环控制，并更多使用了仿真技术。大家不得不承认，现在数字技术的应用于预仿真，会给对接、交付效率带来很大的改善。

图片来源：海克斯康

海克斯康运营数字化方案助力车身智能制造

刚才我分享了工业仪器、工业软件在车身方面的应用，这两块领域更多的是面向工程师。现在随着数字技术的发展，我们希望通过自己的软件技术，对整个车间工厂做改造，从应用上更多面向管理者。

海克斯康的数字化解决方案贯穿了汽车研发、仿真、工艺、制造和质量的全流程，除了提供全球领先的CAE虚拟仿真软件、CAM生产制造软件和高精度计量检测设备，海克斯康通过融合OT和IT技术，将数字化应用系统化、产品化，为用户提供数字化设计、数字化工艺、数字化生产、数字化供应、数字化质量、数字化仓储等全过程数字化转型方案。从产品的数字世界到物理世界，从数字化平台到场景落地的完整数字化转型方案体系。

图片来源：海克斯康

刚才介绍的我们的一些工艺仪器、工业软件，采集的都是某一部分或者环节的数据，数字化方案更多采集的是整个车间和整个工厂的数据，从而实现整个工厂的全数字化管理。因为智慧生产运营方案 MES已经在很多厂家有大面积应用，对海克斯康来讲，做得最多的还是全面质量管理系统 QMS，这个跟我们原来的历史有关系。我们原来做的最多的是仪器，QMS会涉及到设计质量、检验质量、过程质量、数据分析等整套质量数据的闭环处理。

首先，QMS平台的架构以物联为基础，我们能够将大量的工艺仪器，无论是海克斯康集团内的，还是行业内的其他企业的各种工业仪器进行互联。第二，运用我们在行业内积累的大量工业软件算法，能进一步提供覆盖整个车间，或者整个工厂，甚至到整个集团的质量管理平台。