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以数据多样性实现数字化

以数据多样性实现数字化ATOS 5 for Airfoil 是一款蓝光 3D 扫描仪,旨在快速准确地对关键航空航天部件进行数字化处理。 (蔡司提供的所有图片)

数字化为航空航天和国防制造业带来了挑战和机遇。挑战包括了解如何为每个过程选择最高效和最有效的 3D 测量技术,以及整合数据以获得有意义的洞察和分析。这需要使用最佳计量工具箱实现多样化,结合收集的数据,并通过智能软件分享见解。

成功的数字化战略涉及使用正确的技术准确数字化和连接设计、工程、制造、和生产过程。数字化带来的机会包括利用 d埃森哲的研究表明,数据可以生成更有价值的见解、改进决策制定并降低制造成本。

但是,该研究还发现,近 74% 的航空航天和国防高管对数据量感到不知所措可用数据的数量。

由于没有适用于 A&D 制造的通用计量解决方案,因此计量技术为这些数据储备做出了贡献。不同的目的需要不同的计量解决方案,这通常意味着 A&D 制造商正在从各种技术和应用程序中收集数据,导致数据文件格式不一致,从而难以接收与下游应用程序兼容的数据输出结果。糟糕的数据质量也增加了挑战,使得很难讲述一个零件或过程发生了什么的连贯故事。

那么,A&D 制造商如何实现数字化?这一关键战略需要投资成熟的 3D 测量技术来自蓝光 3D 扫描仪、坐标测量机 (CMM)、计算机断层扫描 (CT) 扫描仪和其他工具的逻辑,可将数据输入兼容的软件生态系统。

选择正确的数据收集技术

准确、高质量的数据可确保流程的完整性和可重复性。第一步是为特定应用确定正确的计量解决方案。每种技术都有自己的特点和优势。过程、应用、时间和所需的结果决定了哪种工具将获得必要的结果。

三坐标测量机长期以来一直是制造业的主要组成部分,它一直在不断现代化以满足行业不断增长的需求。已建立的 CMM 可以通过收集探头接触表面的 X-Y-Z 坐标点来提供具有可重复结果的准确性。市场上有精度可达到小于一微米的坐标测量机,是确认特别严格的公差尺寸规格的可靠方法航空航天涡轮发动机关键部件的 ces。编程时间因零件几何形状而异,但一旦创建了测量例程,测量就会快速、精确且可重复。 CMM 可以测量从小型涡轮叶片到大型航空航天零件的各种零件。

使用 X 射线技术的 CT 扫描仪是需要能够完全数字化内部和外部几何形状的 A&D 过程的正确选择。此功能对于无损测试至关重要,可防止对零件造成意外损坏。虽然此计量工具收集的大量数据使其比其他工具慢,并且在某种程度上受零件尺寸和密度的限制,使其不太适合生产,但还有许多其他关键应用在使用 CT 解决方案方面具有优势。

例如,现代燃气轮机的高温叶片需要先进的陶瓷芯和高温合金熔模铸造,以优化叶片的冷却、性能浪漫,耐用。这些低流量陶瓷芯具有复杂的设计特征,例如多壁。这些内壁的尺寸无法通过严格收集表面数据的计量技术进行检测。用于计量的 CT 技术提供了一种从这些区域收集关键内部测量和质量数据的非破坏性方法。然后,3D 计量软件使用该数据准确计算内壁厚度、径向高度和冷却流道直径。

同时,准确的蓝光 3D 扫描仪非常适合对零件进行快速、精确的全表面 3D 数字化从小型到大型,包括全尺寸飞机。尽管这项技术仅限于视线范围内,但可以在高分辨率点云中快速捕获完整的外表面数字化。

数字化关键航空航天部件(例如叶盘)可以通过允许更快速、更高效的测量和分析用户检查数据来自单叶片并使用智能 3D 计量软件自动对整体叶盘的每个叶片进行检测,直至分析完成。可以以相同的效率完成导叶和滚筒的测量和分析,从而节省大量时间。

数字化还提供了更新陈旧检查流程的机会,包括传统的涂层厚度测量,这些过程需要破坏高有价值的零件,例如涡轮叶片。将此过程数字化可以节省时间和金钱,并且生成的数据会创建零件验证的数字记录,并伴随其整个生命周期。

通过全表面 3D 数字化,A&D 制造商还可以获得准确的几何数字双胞胎他们的物理部分,打开机会用他们的数据做更多的事情。一个由 3D 测量数据驱动的数字孪生应用是数字装配,它使 A&D 制造商能够模拟、预测、优化、并在投资生产和分销实体组件之前验证零件的组装和装配。在不同供应商位置进行的测量可用于数字装配,以确保正确装配并确定其他生产细节,从而节省通常因迭代而损失的时间。

将数据整合在一起

在确定最佳方案之后计量工具来简化数据采集并获得预期结果,数字化转型过程的下一步是将数据组合到一个单一的数字工作空间中,以便在软件生态系统中进行可视化和分析。

A&D 制造商使用 CMM、CT扫描仪和用于质量分析的蓝光 3D 扫描仪,通常取决于 OEM 提出的检测要求。无论目标是测量单个部件还是整架飞机,在同一软件生态系统中进行检查、分析和报告都可以增强生成的洞察力。合并来自多个部分和不同的数据将测量系统集成到一个单一的报告软件中,生成一个可定制的报告,以完整地讲述每个部分和过程的情况。借助此质量数据管理解决方案,信息流在供应链中流动时得到组织,从而提高产品质量和流程效率。

来自多个计量学角度的综合数据使制造商能够远程组装零部件,在产生成本之前验证设计并模拟成品。这一优势对于 A&D 的原始设备制造商和供应商网络至关重要,这些原始设备制造商和供应商交换各种零件和组件的大量规格,这些零件和组件必须适合组装以避免返工、延误和浪费生产时间。

将来自不同计量工具的数据组合到一个单一的软件生态系统支持跨机器以及世界各地附近或远程工厂的即时共享测量结果信息.如何处理计量技术提供的所有可用数据的解决方案不是感到不知所措,而是了解哪种技术适合应用程序以收集准确和可重复的数据,然后将数据统一在标准化空间中以建立数据连接性在无缝工作流程中启动数字化。

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