过程集成测量技术 将测量调整为过程集成测量技术

《计量新闻》最近采访了WENZEL集团首席数据官（CDO）海科·温策尔-辛策博士，探讨他对智能制造新时代尺寸测量未来角色的看法，以及供应商和用户如何看待过程集成测量技术及其挑战。

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问：您目前在质量保证方面看到哪些趋势？

答：我认为许多行业将发生重大变化，这既源于工业4.0、物联网和电子出行的重大技术趋势，同时也源于许多公司技能工人短缺问题的快速增长。技术创新带来了测量部件、测量任务以及测量地点的重大变化。人力资源的缺乏进一步提高了测量解决方案的可用性要求。

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问：质量保证正日益成为直接生产职能。这对传统的尺寸测试设备有什么影响？

答：在生产过程中，我们要应对温度、空气纯度、振动等不同的环境条件。测量技术必须在这方面进行调整;它必须更强有力地抵抗外部影响，更好地分析和补偿这些影响。当然，你可以在生产中用专用外壳和测量室传统工作，但生产空间比公司其他地方都更宝贵，所以从长远来看这不是选项。但对测量结果的速度和质量期望越来越高，这对我们所有人来说都是一个非常令人兴奋的挑战。

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问：测量设备的位置如何改变设备供应商的关注重点？

答：从客户的角度来看，测量技术供应商的需求非常简单：就像测量室一样，空间小，使用坚固，测量和评估快速。对我们来说，这意味着：创新机械工程，采用弹性材料，为机器配备传感器和网络物理系统，将测量数据直接反馈到当前环境，通过扫描实现快速测量时间，五轴测量头和光学传感器，并极度注重硬件和软件的简便操作。

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问：作为供应商，你们正在做哪些关键变革？

答：我看到以下五个主要变化：

- 测量位置会改变焦点

当我们在测量室使用测量技术时，主要是为了检查实际数值与目标值的偏差。归根结底，这是一个绝对准确的问题：我们是否在容差范围内？然而，如果测量技术直接安装在生产中，我们主要希望确保生产过程的可靠性。归根结底，关键在于生产的可重复性，还是因为结果随时间变化而不得不重新调整加工设备。

- 测量时间较短

如果将测量地点转移到生产，就必须适应生产周期，因此单独测量的时间更少，尤其是因为通常需要进行更大样本甚至100%的检测。更快的测量——为此，我们需要更快的测量系统，比如光学传感器，或者像雷尼肖Revo这样快速的触觉五轴测量头。

- 测量数据量显著增加

传统上，即使在开始测量之前，我们也会非常仔细地考察哪些特性和元素需要测量以确保生产质量。我们触及并评估了这些点;结果是测量点数量合理，评估方向明确，并附有测量报告。

通过高速扫描和光学测量，我们可以非常快速地捕获大量数据。这有助于我们跟上生产周期的进度，但我们也需要将这些数据与控制流程所需的内容进行匹配。否则，数据就会被浪费。在这里，与客户的合作可以带来非常创新的数据处理解决方案。

- 数据质量正在大幅提升

上述自然描述的数据量也为评估打开了新的选择。首先，数据收集方式对数据质量有优势。我们不仅处理单个点，还记录区域，识别特征和边缘，因此对测量对象的视野比以往更广阔。如果出现异常，我们可以进入实际重要的测量点附近并检查其他因素;点云在这里提供了巨大的附加价值。

- 数据分析技术的显著增长

对测量技术产生重大影响的技术创新之一是数据挖掘、机器学习以及多种所谓的人工智能方法。过去，识别相关关系和模式需要用户自行发现，但这些方法可以吸引我们对新问题的关注，将其可视化，从而使其成为分析的对象。我相信这些技巧能帮我们很多：不多，也不少。‍

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问：过去，设备制造商理所当然地更注重功能性，而非易用性。你认为未来会如何改变？

答：软件的新可用性要求是让庞大且复杂的功能易于使用。一开始，我们已经谈到了技术工人短缺的问题。当测量技术进入生产阶段时，我们会发现一些用户的工作实际上并非仅仅是测量。这些人现在被赋予额外任务：“把零件放到测量机上，看看结果。”这正是软件必须支持的。对于非测量专家来说，这是一个快速操作，他们“只是”想看到最终的“OK/不OK”结果。但“专家”们也期望更高，习惯于私营部门在智能手机上使用易用的应用。

问：您如何看待工厂编程自动化？自动化简化了系统集成及其对生产部件变化的持续调整？

答：我看到了这个趋势，也理解为什么这样做是合理的。在许多行业，我们用更少的员工处理快速变化的零件。许多行业中，我们能够多年生产同一款零件的日子已经过去。自动化生产单元必须快速适应，无需太多重新编程和设置时间。但对我来说，这是我们工业4.0转型的合乎逻辑的结果。更多的个性和快速的变革，即使员工更少，因为他们根本不存在。这对我们所有人来说都是挑战，但成功的实施能确保我们的工业未来，进而保障我们的公司。

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问：未来的工厂将如何以及由谁使用生成的数据？

答：我相信我们会看到计量数据科学家的新职位。

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问：您认为计量学的未来路线图是什么？

答：准确性和速度目前是许多客户的主要测量要求。旧程序的可复用性也是非常常见的次要条件。在我看来，如今的速度始于设计，借助PMI快速从设计模型生成测试计划，然后制定合适的测量程序;配备所有可用传感器的先进设备，并结合了几个集中地点的专业用户。这些程序随后被传输到测量设备，这些设备可以由“非测量技术专家”操作，应用非常简单，甚至完全自动集成，数据由计量数据科学家管理，以确保过程控制的高效。

公司范围内的计量技术集中化确保了无论采用何种机器或传感器技术，结果的可比性都更好，从而为创新解决方案创造了更多独立性。