计量与工业 4.0

当审视计量在工业4.0（或被认为是第四次工业革命）中的地位时，思考工业4.0是由计量的发展所推动，还是计量的发展是由工业4.0所推动是一件有趣的事情。

现如今，精密复杂的计量系统驱动着质量保证（Quality Assurance ，下文简称QA），这已经成为了一项基础的数字化任务，它促进了高效率和高成本效益的生产过程。从非常现实的意义上说，QA数据在当下控制着产品的生产方式，驱动着生产的底线和可重复性，这在所有泛工业制造场景下都是很重要的。

从这个角度来看，提倡QA会驱动工业4.0有一个小的飞跃。近年来，非接触式3D光学计量解决方案的动态发展强化了这一论点，因为图像处理和视觉系统非常适应工业4.0流程。

不过接下来我们开始去转变这种先入为主的观念。因为在很长的一段时间里，产品QA的计量已经被视为一件不可避免的坏事，是产品开发过程的一部分，它只会勾勾框框，而不会直接增加价值。从这个角度来看，计量除了捕捉生产过程中的故障外，没有其他用途。如果产品中没有失败或缺陷，那么计量的作用将是多余的。

但是在现代世界，计量是大量数据的来源，它能够用于智能工厂或工业4.0环境的系统，从而促进真正的“数据驱动生产”。

深入工业4.0

   对于当今制造商来说，高效生产是一个关键的竞争力，这就是为什么工业4.0的解决方案能通过使用数字技术来刺激创新和改善生产流程获得所有关键工业部门青睐的原因。随着这些技术的增强和成本的降低，工业4.0将变得越来越重要，从而形成一种趋势。

    工业4.0概念的基础要求企业审视自己的竞争模式，并专注于数字化整条生产过程，从而提升交付高成本效益产品的能力。

    现如今，工业4.0还会要求企业完全重新评估他们的整个价值链，并应用不同的思维方式和工具，实现对物理、数字、和虚拟世界的融合。工业4.0鼓励将智能产品系统与先进信息技术集成，这将是世界上许多领头羊制造商的基础和未来。

    对于许多制造企业来说，如果要在未来几年保持竞争力，推行数字化制造将成为基础战略。其战略核心是数据的捕捉、分析和修正。从这个角度来看，3D计量解决方案的作用是显而易见的，它的作用不仅仅是捕捉生产中偶尔出现的质量保证失效的情况。 

计量驱动数据力量

    对于工业4.0来说，大数据的使用是关键，在产品开发过程中，大数据的迁移和上下游的使用同样是关键，通过使用算法调整制造过程，以确保一致、高效、最重要的是零失败率的可持续生产。使用快速、非接触式的光学计量系统可以在零件制造过程中捕获3D数据，此后将这些数据直接提供给质量控制团队，后者可以通过与3D CAD实体模型进行比较，分析其是否符合设计意图。任何关注的区域都可以突出显示，并且可以立即对CAM文件进行调整。

    这种自动化过程几乎不需要关闭，大大降低了故障率和报废率，因此提高了生产的整体效率和成本效益。 在这种情况下，先进的3D光学计量解决方案提高了数据收集的质量、数量和速度，并且可以在瞬间完成分析评估与重要性评估，以改善制造工艺。

智能工厂的计量解决方案

在高度数字化的工厂中，通过互连的设备、机器和生产过程不断收集和共享数据，计量的作用是让每个阶段都支持数字化生产。为了实现“智能工厂”的目标，制造商必须改进他们的生产流程，在生产价值布局的每个阶段中填补检查相关数据的空白。它还能让制造商更清楚地了解包括供应商在内的整个供应链。充斥着工业机器人和自动化处理系统的智能工厂不成比例地依赖于完全自动化的控制系统以及快速的验证和反馈。

这有利于使用过程中计量解决方案和非接触3D光学解决方案。 

通常情况下，在现在的先进制造环境中，人们经常讨论一个问题：计量是在实验室使用还是在生产过程中使用？基本上，从实验室到过程转变的一个关键性因素是“更短的数据处理时间”，而且更重要的是，能够更快地根据数据做出决策。 因此，高效率的数据处理是工业4.0和智能工厂高效运行的关键要素。 

与替代的遗留计量解决方案(其中测量是一个独立的支线)相比，在过程中解决方案有许多关键优势，最明显的是来自它的数据可以影响决策制定的速度。 如果在实验室进行计量，零件必须转移到QC部门，然后他们需要建立计量操作进行。 如果计量是在线的，各种工艺步骤会被删除，并且缺陷和问题可以被识别和立即纠正，返工率会因此减少。因此，过程中计量有助于在问题出现之前预防问题，如果问题出现了，可以在问题的解决成本变得昂贵和耗时之前进行识别和处理。

非接触式光学计量解决方案也符合工业4.0的概念，因为它们比接触式设备速度更快，覆盖面积更大。完全集成的3D光学计量，会促进全自动闭环生产。此外，计算机处理和光学技术的改进意味着可以获取和分析的数据量大大增加。采用3D光学计量解决方案，可将计量系统处理后的数据输入到工厂管理系统中，这会大大推进“智能工厂”的实现。

将计量设备整合到生产系统中

为了使自动化在工业4.0时代取得成功，监测和控制所收集的数据必须可靠地通信。作为工业4.0趋势的一部分，将计量设备集成到制造系统中，以收集数据，可用于智能决策和以防止工艺变化。

更智能、更灵活、更快速的学习计量系统是工业4.0和所有先进制造系统的核心和整体。这种计量系统促进了连接工厂的发展，将极大地减少停机时间，同时加快生产更创新、设计更好、质量更佳的产品。虽然在这一领域有许多发展前景，但前瞻性的公司更应该关注市场上现有的先进计量解决方案，以及那些可以用于提高各级制造效率的解决方案。