令人印象深刻的一站式服务

对于汽车制造商而言，有一个鲜为人知的关键成功因素：OEM供应商的制造技术目前能够为一辆汽车创造超过75%的附加值，而且这一趋势还在持续加剧。西班牙公司Gestamp也正在通过利用尖端的制造和质量保证技术推动这一发展。

在捷克和德国之间的边境地区，可以看到鹿在远处的田野里自由自在地吃草。但事实上，这里不仅有着如此和谐的景象，还具有战略优势的地理位置以及丰富的高技能人才资源，从而吸引汽车零部件供应商Gestamp在Louny设立工厂。“早在2011年，这家西班牙公司就建造了该地区最先进的工厂之一，距离宝马、奥迪和大众等客户公司不远”，Gestamp的过程控制系统和程序高级工程师Ignacio Fernández Landa说到。Louny工厂共有560名员工，生产超过1000万汽车车身零部件，如A柱、B柱、横梁和保险杠。

此外，随着产品范围的不断扩增，该工厂未来还将提供更丰富多样的产品。“这项技术为我们提供了巨大的商机，可将汽车安全与气候保护目标结合起来。”Fernández Landa说。与冷冲压制成的零件相比，热冲压零件更坚固稳定。热冲压零件的重量比采用标准工艺制成的零件轻20% —— 这对于汽车制造商来说是一项决定性因素，因为汽车制造商在减少汽车二氧化碳排放方面承担着越来越艰巨的法规义务。

完美的造型

仅在Louny工厂，Gestamp就为13家OEM生产了230多种不同的白车身零部件。取得如此成功的原因之一在于Gestamp掌握了一项非常精密的工艺——热冲压技术。利用该技术，可通过单道工序将不同厚度甚至不同材质的金属板加工成复杂形状的工件。所制成的工件可以满足不同的强度要求，同时具备高韧性和可折叠性。

Fernández Landa还提到了另一个优点：“热冲压可以通过单道工序制成工件，而无需通过组装多个零件来完成，从而大幅加快了生产和装配速度。”目前，Gestamp在全球运营了75条热冲压生产线。在每条生产线的起始段，都有一个机器人负责从托盘中提起未成形的金属坯，每隔几秒就将金属坯轻放在滚筒输送机上。之后，滚筒输送机将金属坯送至约50米长、有效长度（加热部分）36米的烘箱中。金属坯在烘箱内被加热至900℃。加热完毕后，另一个机器人拿起红彤彤的金属坯，将其精准地放到压型机处，在750℃下进行塑形。理想情况下，压型机中的金属件应当冷却至270℃以下，根据成型质量—接触部分，冷却水的流量。这一过程仅需几秒，形成马氏体内部结构，该结构决定了金属件的高硬度值。由于材料的这一变化，难以用传统的加工工具对零件进行钻孔。为此，Louny工厂采用激光元件腔室给这些极其复杂的工件塑形。激光束能以非常精准地进行所需的打孔作业，同时去除多余的材料。在Louny工厂，由工作人员负责装载18个激光元件，并现场对第10个和第15个工件进行检查。

令人印象深刻的解决方案

除了具有诸多优势之外，热冲压工艺也给生产过程带来了一个难题。由于热冲压工具的压力要比冷冲压高得多，因此需要研制新模具，旧模具需要更频繁地进行更换。

为满足OEM日益严格的质量标准，需要比以往更密切监控生产过程，2016年Gestamp开始寻求新的方法来保证生产质量。Gestamp公司（Louny）的视觉专家Michael Pelc解释说：“在过去几年中，我们清楚地认识到，为了给客户提供最优质的产品，我们需要测量更多的零件。”所有人员都认为，使用现有的坐标测量机无法实现公司每年检验33500个零件的目标。此外，Gestamp还希望利用大数据分析来做出重要的生产决策：“这意味着我们必须获取、存储和分析更多的质量数据，”Fernández Landa说。最大的挑战是要找到一种可以更快测量工件且能保证极高精确度的系统。尽管Gestamp在描述其要求时没有明确指出偏好哪种测量机器，但蔡司全球大客户经理Raphael Putseys很快意识到ZEISS AIBox光学系统完全符合其生产线的要求。

正如Putseys及其公司所见，蔡司是解决方案的提供者。“因此，一支多学科团队与我在Oberkochen提出了一个全面的建议。我们首先收集了不同的想法，然后综合各个解决方案，最终打造出了完美符合要求的定制系统，”Putseys解释说。蔡司提出的解决方案给Gestamp的决策团队留下了深刻的印象。比较其他几家竞争者的解决方案之后，Gestamp决定购买蔡司的整套解决方案：配有ZEISS COMET的ZEISS AIBox自动化光学测头，ZEISS PiWeb数据管理软件，带有上料解决方案的ZEISS夹具系统，以及为期数周的系统安装和运行现场支持服务。

蔡司解决方案在工作

自2017年初以来，Louny工厂一直在采用ZEISS AIBox进行运作，可在10到15分钟内检查一个部件的500种特性。ZEISS COMET自动化测头采用创新的LED照明，可提供所需的高精度测量结果，使Gestamp生产的多种零件能够达到+/-0.3 mm的公差要求。在ZEISS AIBox中对经过热冲压、激光加工和已焊接或装配的零件进行测量。根据OEM需求和公司的内部目标，确定每个批量中相应的随机样本量，目标是使用蔡司解决方案每年测量33500个零件。“如果没有蔡司系统，我们至少需要三个接触式测量机来完成相同的任务。”Pelc说。虽然该系统目前只使用了几个月，但Fernández Landa认为它取得的效果是显著的：“我们真的很高兴能有一个满足所有期望要求的解决方案。”“除了精度之外，还有另一个关键因素让我们确信自己做出了正确的选择，我们找到了一种大大加快ZEISS AIBox装载速度且节省空间的解决方案。”Putseys说。而蔡司的夹具系统在其中起到了重要作用。由于其采用模块化设计，客户可以将所有的夹具存储在一个约5米高的存储单元中。Pelc和他的同事们只要将需测量的设备移出相应的夹具，并将其固定在距离机柜不足10步的四个装载台上。这使得ZEISS AIBox的装载如同固定一样简单方便，只需将带有夹具的托盘从装载台上推送到移动台上，即可直接进入ZEISS AIBox的测量范围。

好处一目了然

“如果没有该加载系统，就需要我们扩大装配区域，”FernándezLanda表示。Pelc演示了操作的简单性，他拿起一个手持式扫描仪，在所用的加载柱上捕捉条形码，以自动运行相应的测量程序。为避免出现碰撞和测量错误，ZEISS AlBox中的摄像头可捕捉工件，并自动检查测量台上的部件是否适合测量程序。“因此，大大简化了处理工作，并完全消除了出错的风险,”Pelc说道。蔡司对ZEISS AlBox中检测20个不同部件所用的测量软件进行了现场编程，并在整个过程中对Gestamp进行指导。Gestamp在学会后对剩余的零件进行了编程。这样一来使得Gestamp快速启动了检查工作。

除精度高、加载过程高效外，Gestamp还通过传感器生成大量数据。然后利用ZEISS PiWeb对这些数据进行统计处理。“举一个例子，现在我们能够确定何时需要提早更换我们的挤压冲压工具。”FernándezLanda说道。Putseys表示“蔡司可以提供一整套解决方案，包括测量系统、软件、夹具、加载系统、编程和工程服务等，能够给西班牙Gestamp的管理层留下一站式服务的深刻印象。”下一步就是将在目前在洛乌尼使用的ZEISS解决方案在英国西米德兰兹郡的一个新生产设施中进行实施。