统计过程控制(SPC)是确保生产稳定的重要手段,但其传统实施依赖于对关键尺寸的抽检。对于注塑和铸造而言,决定产品可靠性的内部质量(如孔隙率)往往无法被传统SPC有效监控,这形成了过程控制的“盲区”。蔡司创新的在线/离线工业CT解决方案,如同在产线旁部署了“火眼金睛”,将内部质量的关键参数也纳入实时过程监控体系,实现对成型工艺的全面“盯防”。
离线与在线的灵活配置:
1.离线工业CT工作站: 部署在生产线附近的无尘间或防护房内。操作员定期(如每半小时或每班次)从生产线上取样,送入CT设备进行快速扫描与分析。这种方式兼顾了灵活性、高分辨率与相对较低的成本,非常适合高强度抽检与工艺研发。
2.在线工业CT集成系统: 将CT扫描单元直接集成到自动化生产线中,通过机械手自动上下料,实现100%全检或高频率抽检。检测结果实时反馈给生产执行系统(MES),一旦发现超差,可立即报警甚至自动停线。这是实现“零缺陷”生产的终极配置。
3.赋能实时过程监控:
蔡司产线工业CT解决方案的核心,是将CT扫描分析速度提升到与生产节拍相匹配的水平,同时实现分析的自动化。
4.定义监控特征: 工艺和质量工程师共同确定需要监控的关键内部特征,例如:最大孔隙体积、孔隙总体积、关键区域壁厚、虚拟装配间隙等。
5.全自动分析与判断: 编制专用检测程序。工件扫描完成后,软件自动执行预设分析流程:定位缺陷、计算参数、比对公差,并在数秒内给出“合格/不合格”判断或具体测量值。
6.数据实时上传与预警: 分析结果连同完整的三维数据包,自动上传至蔡司质量数据平台或客户的MES系统。系统自动生成SPC控制图(如X-bar-R图),实时描绘内部质量参数的波动趋势。当数据点超出控制限或呈现异常趋势时,系统自动向工艺工程师发送报警,提示可能存在的工艺漂移(如模具温度升高、压射压力下降等)。
价值体现:
1.事前预防: 在内部缺陷积累到导致尺寸超差或功能失效之前,就通过孔隙率等先行指标的异常波动发现工艺问题。
2.减少浪费: 快速识别异常批次,将废品控制在最小范围内,避免大批量返工或报废。
3.工艺洞察: 提供传统传感器(温度、压力)无法提供的、关于产品内部质量状态的直接数据,为工艺参数的精细优化提供黄金依据。
结语:
蔡司在线/离线工业CT解决方案,将蔡司工业CT从实验室的“精密仪器”转变为产线上的“过程监控传感器”。它使得不可见的内部质量变得实时可见、可控,将SPC的维度从外部尺寸延伸到内部结构,实现了对注塑铸造过程真正意义上的全方位、实时化“盯防”,是构建智能产线、达成预测性质量的核心一环。