电子说
一、引言
在汽车供应链的末端,有一个经常被忽视但至关重要的环节——工装夹具和焊接总成的精密制造。汽车白车身的每一块侧围外板、每一个车门框架,其定位精度都取决于夹具的每一次精准夹紧;而夹具本身的制造误差,会逐级放大为整车尺寸的偏差。位于斯洛伐克Detva市的Chropynska Slovakia就是这样一家企业——它为汽车、航空、铁路和农业机械等行业的全球重要集团提供交钥匙自动化焊接线、工装夹具及定制化生产设备。其产品质量直接决定了客户整车的装配精度和一致性。然而,2022年之前,这家公司在质量检测环节面临的挑战,或许和许多国内汽车零部件企业正在经历的场景高度相似。
本文通过Chropynska Slovakia从传统手工检测到安宝特拓影Twyn AR视觉质检平台的转型历程,还原一家汽车零部件制造商如何用增强现实技术重构质量检测体系——不仅解决焊接前零件定位和来料检验的效率困境,更将检测时间从30分钟压缩至几分钟,使返工和误差显著下降。这是一个关于“用移动设备搞定大型焊接件检测”的真实故事。
二、传统检测的困局
Chropynska Slovakia的业务涵盖自动化焊接线开发、夹具工装制造以及高精度焊接总成生产。在引入Twyn之前,公司的质量检测流程完全依赖传统方式。
焊前检查依赖工装和尺规。 在焊接操作开始前,操作员需要逐一核对所有待焊部件的正确位置。对于一套复杂的焊装夹具——例如用于固定乘客侧围外板的夹紧工装——存在数十个夹紧点和定位销。传统方式是人工手动检查每一个零件是否放置在预期位置,辅以量具和固定工装进行位置对齐。这个流程不仅耗时长,而且容易出现“肉眼盲区”:当一个零件在三维空间中发生微小旋转或偏移时,人工目检很难第一时间发现。
焊接后的零件验证同样繁琐。 焊接完成后的元件需要进行二次检测,以确认焊接质量和几何精度。这一阶段同样使用传统测量工具,逐项验证,耗时且对操作员经验依赖度高。
来料检验缺乏高效的比对手段。 公司对供应商交付的零件同样需要进行来料检验——即收货后立即按照CAD规格进行验证,确保进入产线的零件符合设计要求。但传统方法是将实物与纸质图纸反复比对,效率低下且容易遗漏。
质量经理Kristína Uhrínová描述这种困境时说:“零件旋转、偏移或缺失是我们行业中常见的问题,重做成本非常昂贵。”在此前的检测模式下,这些问题往往在焊接完成后才被发现,返工意味着重新切割、重新定位、重新焊接——不仅消耗材料,更占用生产线宝贵的产能。
三、为什么选择Twyn:从需求评估到决策落地
2022年,Chropynska Slovakia开始寻找能够解决上述痛点的数字化质量检测方案。公司的核心需求概括为三点:能够快速验证零件位置是否与CAD模型一致;能够覆盖从焊前检查、焊后验证到来料检验的全流程;部署门槛要低,不能动辄投入数十万欧元购买大型计量设备。
在对市场上多种质量检测方案进行评估后,Chropynska Slovakia最终选择了由德国Fraunhofer研究所孵化的Visometry公司开发的AR视觉质检平台,即由安宝特在中国市场推广和服务的拓影Twyn。Twyn运行于iPad Pro上,无需外接测量臂或激光扫描仪,通过将3D CAD模型实时叠加到摄像头画面中,实现“设计vs实物”的直观对比。其核心优势恰好对应了公司的三项核心需求。
2022年,Chropynska Slovakia正式启动Twyn部署,从焊接部门开始试点。公司投入了一台iPad Pro设备和Twyn软件许可证,组织质量团队成员接受了约1小时的操作培训。2022年4月,在德国Control展会上,Visometry正式展示了Twyn在焊接检测中的应用,而Chropynska Slovakia作为首批验证客户,已经在这一场景中实现了稳定运行。从需求评估到正式投入使用,整个过程仅持续了约两个月。
四、转型实施路径
第一步:焊前检测——将检测前移到问题发生之前
Chropynska Slovakia的Twyn部署起点是焊接部门。质量经理Kristína Uhrínová解释道:“我们在焊接部门大量使用Twyn。在开始焊接操作之前,我们检查所有待焊部件的正确位置——它帮助我们定位旋转、偏移或缺失的部件。”
具体操作流程是:检测人员在iPad上打开Twyn View,扫描待焊的夹具工装或待装配的零件组。系统利用计算机视觉自动识别被检测物体,将CAD模型以虚实叠加的方式实时呈现。通过对比AR模型轮廓与实物零件的位置关系,偏差一目了然。在乘客侧围外板夹具检测的案例中,Twyn帮助操作员实时确认夹紧工装的每个定位销和夹紧点是否精确对齐——偏差一旦出现即刻高亮显示。
“Twyn被证明是像我们这样致力于确保100%质量的公司理想工具,”Uhrínová表示,“重做在我们行业中非常昂贵,增强现实使我们能够避免它们。”
第二步:焊后验证——移动检测替代固定计量室
对于焊接完成后的大型总成件,公司选择将Twyn与传统测量方案结合使用——而非完全替代后者。Twyn负责快速目检和初步判定,传统设备仅在对偏差结果存在疑问时才用于精确复核。这一“先检再测”的原则有效减少了不必要的精密计量投入。Uhrínová指出,Twyn“简化并加快了机械加工后焊接元件的检测,我们在传统测量方案之外使用Twyn”。
为了优化检测流程,公司还充分利用了Twyn追踪缓存功能:在同一检测项目的后续会话中,系统自动加载已保存的锚点姿态,无需重新对焦或重新配准,大幅提升了同类部件的重复检测效率。
第三步:全流程质量控制——来料检验与工序间控制
Twyn的应用很快从焊接部门扩展到来料检验和工序间控制。Uhrínová解释道:“Twyn将部件与CAD规范进行对比的能力,简化了整个生产过程中‘质量门’的定义。这帮助我们在错误发生时即刻捕获,防止停线或代价高昂的返工。”
在来料检验中,操作员对供应商送达的零件进行收货后即时验证;在出料检验中,公司确保交付给客户的产品完全符合CAD规格要求。所有检测结果以数字报告形式保存,并可在各部门之间实时分享——这一能力对维护客户信任和避免客户现场发现偏差至关重要。
五、实施效果与量化收益
5.1 检测时间从30分钟压缩至几分钟
Chropynska Slovakia引入Twyn后在效率提升方面取得了显著成效。此前,一组焊接部件的焊前检查平均耗时约30分钟,包括使用量具逐一核对零件位置、工装对齐确认等操作。引入AR检测后,这一过程被缩短至几分钟。这意味着单个焊接工位的检测效率提升了80%以上。对于拥有多条焊接生产线、每天处理数十套部件的制造企业而言,这一效率提升直接转化为在相同时间内完成更多的检测件数,无需增加质检人员。
5.2 返工率显著下降
返工成本的下降是本次转型中企业最为看重的成果。Uhrínová对此的表述非常直接:“重做在我们行业中非常昂贵,增强现实使我们能够避免它们。”通过将缺陷拦截在焊接之前,Twyn有效防止了本应在焊接完成后才发现的问题。这一效果与Twyn在其他工业场景中的统计结果高度一致:根据质量经理反馈,使用Twyn后生产缺陷/错误率降低高达90%。对于Chropynska Slovakia而言,这意味着原本可能在下游工序中造成连锁反应的偏差,在焊接产线入口即被识别和纠正。
5.3 文档记录与追溯能力的提升
Twyn不仅改变了检测的执行方式,也改变了质量数据的流转方式。Uhrínová特别强调了全数字化、即时文档可追溯性的价值:“我们可以记录流程的每个阶段,并将文档分享给公司内部的其他部门。”所有检测结果——包括偏差热力图、实物照片和文字注释——均可一键生成报告并实时共享。这一能力在维护客户信任方面发挥了实际作用:当公司需要向主机厂证明某批次产品的质量状态时,Twyn生成的数字报告取代了以往的手工记录和纸质图纸,使数据传递的效率和可信度显著提升。
5.4 对未来的信心
转型两年后,Uhrínová对公司质量的未来方向有了更清晰的判断:“有了Twyn,我们对未来持乐观态度。该解决方案使我们能够进一步提升生产流程,同时保持产品的高质量。”这一判断背后是Twyn在Chropynska Slovakia内部从“试点工具”走向“日常工具”的转变——它不再是一个用于演示或抽检的技术设备,而是焊接车间、来料检验区和出货检验区每天都会打开的质检平台。
六、经验总结:给国内汽车零部件企业的启示
Chropynska Slovakia的转型路径,对于正在考虑引入AR检测技术的国内汽车零部件企业来说,有以下几个值得借鉴的经验:
转型不必从“大而全”开始。 Chropynska Slovakia的部署路径非常清晰:从焊接部门起步,验证效率提升后再扩展到来料检验和出料检验。这种“先用一个部门验证可行性,再逐步推广”的策略,避免了前期投入过大而效果不确定的风险。
AR检测与传统测量不是替代关系,而是互补关系。 公司坚持“先检再测”的原则:先用Twyn完成全范围目检筛查,对筛查出的可疑偏差再使用传统精密计量设备复核。这一策略使精密计量资源得到了最有效的配置——不是每个部件都需要花费数小时进入计量室,而是只在确实需要时才调用。
检测数据的可追溯性是向客户传递质量信心的关键。 在汽车行业,质量数据的完整性和可追溯性是供应商资质审核中的硬性指标。Chropynska Slovakia的经验表明,AR检测生成数字化报告并与客户共享的能力,不仅简化了内部质量管理流程,也增强了客户对产品质量的信任。
低学习门槛是规模化推广的前提。 Chropynska Slovakia的质检团队仅接受了约1小时的基础操作培训即具备了独立使用能力。低学习门槛使企业在不依赖AR专家团队的情况下将技术推广至多产线、多班组,大幅降低了部署的组织复杂度。
七、结语
Chropynska Slovakia的转型故事清晰地勾勒出一条从传统手工检测到AR赋能的升级路径:以焊接部门为起点,将检测前移到问题发生之前;通过“先检再测”原则优化资源配置;用数字化报告打通质量数据流转的闭环。
安宝特拓影Twyn作为这一转型的核心工具,在中国市场已服务于汽车、铁路、工程机械等多个行业。正如Chropynska Slovakia的质量经理所总结的那样:“Twyn被证明是像我们这样致力于确保100%质量的公司理想工具。”对于正在寻找类似成功经验作为参考的国内汽车零部件企业而言,这条从“检得更快”到“防得更早”的转型路径,或许比单纯追求“检得更准”更具有现实参考价值——因为在制造业中,最便宜的一次返工,就是那一次从未发生过的返工。
审核编辑 黄宇
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