卡爾蔡司（上海）管理有限公司

揭秘呼吸的質(zhì)量

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TCPAP發(fā)生器是用來給新生兒提供穩(wěn)定的空氣輸送，因此必須盡可能的密封。生產(chǎn)商whr Hossinger Kunststofftechnik 利用三種不同的測量方法確保CPAP的精密生產(chǎn)：接觸測量、光學(xué)測量及白光測量。這家位于德國巴伐利亞州北部的塑料加工公司自從引進(jìn)了最新一代的ZEISS O-INSPECT復(fù)合式測量機(jī)，不僅提高其內(nèi)部測量的精確度，還縮短了測量時間，未來需要的外包測量服務(wù)也會減少。

新生兒中十分之一早產(chǎn)，很多早產(chǎn)兒體重不足1千克。這些新生兒的生存幾率和健康狀況，很大程度上依靠完善的呼吸支持系統(tǒng)，在必要的情況下，必須提高氧氣的水平。而這正是whr Hossinger Kunststofftechnik 股份公司的CPAP發(fā)生器大展身手的地方?！拔覀兊陌l(fā)生器能拯救24孕周就出生，或體重僅有400克的生命，”質(zhì)量總監(jiān)Armin Hossinger說：“這是我們引以為豪的事。”CPAP縮寫CPAP指的是“持續(xù)正壓通氣”（Continuous Positive Airway Pressure）。

CPAP發(fā)生器的原理為：把富含氧氣的空氣通過管道輸送給各個嬰兒，利用CPAP這樣的微正壓來管理CPAP有助于嬰兒自己呼吸，并能促進(jìn)肺的發(fā)育，這些都是在CPAP發(fā)生器的塑料外罩內(nèi)部產(chǎn)生的。通過硅尖頭或硅面罩，氧氣必須毫無泄露地輸送到患者的鼻咽區(qū)域。為了盡可能地減輕嬰兒的負(fù)擔(dān)，whr Hossinger Kunststofftechnik使用一種連接器系統(tǒng)，把各個塑料元件連在一起，而不是使用粘合劑。但只有采用高精度生產(chǎn)出來的零部件，才能保證CPAP發(fā)生器的氣密性。質(zhì)量檢驗的任務(wù)就是確保精確——每年CPAP 發(fā)生器的產(chǎn)量超過100,000 個，這是一項艱辛的任務(wù)。

測量實(shí)驗室中的挑戰(zhàn)

Christian Bindl, whr Hossinge的質(zhì)量管理主管列出了他在測量CPAP發(fā)生器的零部件時遇到的挑戰(zhàn)：“壁的厚度只有十分之三毫米，允許的誤差范圍只有百分之幾毫米、零部件形態(tài)自由、形狀復(fù)雜、產(chǎn)品的顏色也不同……”因此測量可能會非常費(fèi)時間，比如說，要測量自由形態(tài)零部件的復(fù)雜幾何元素就很費(fèi)時間，因為必須得從不同角度來測量薄壁的厚度很難使用接觸式測量，而且某些有顏色的產(chǎn)品、必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整光照，使之適合使用光學(xué)測量方法測量。此外，醫(yī)學(xué)上的進(jìn)步，對產(chǎn)品精度的要求也越來越高。過去這些年來，正因為這一切的需求，質(zhì)量檢測變得十分困難，這個中等大小的公司需要長期且昂貴的光學(xué)測量機(jī)，有時候測量任務(wù)必須外包。通過外部服務(wù)供應(yīng)商，這種繞路而行的做法，不僅意味著額外的成本，而且對家族式企業(yè)的生產(chǎn)周期也有不利的影響。而且，在公司的光學(xué)測量機(jī)上，也沒有空間測量別的醫(yī)療技術(shù)和汽車行業(yè)制造的產(chǎn)品。

三合一

2014年，Hossinger 和Bindl開始尋找新的測量方法，同時也在想方法擴(kuò)充已有的光學(xué)測量機(jī)的能力。將來他們計劃在公司內(nèi)部測量更多的產(chǎn)品——并且要更準(zhǔn)確、更迅速的測量。他們經(jīng)過一些調(diào)研，很快就對蔡司O-INSPECT復(fù)合式測量機(jī)產(chǎn)生了興趣，主要因為其能在一臺機(jī)器上結(jié)合了三種不同的測量原理：

接觸式測頭、影像測頭以及白光測頭互為補(bǔ)充。除了更高的精度，這機(jī)器還帶來了提高效率的機(jī)會。只有一個問題：機(jī)器的測量范圍只有400 x 400 x 200 mm，這對whr Hossinger 所生產(chǎn)的大型工件來說太小了。

據(jù)Bindl說，不考慮其它廠商測量機(jī)的原因，是他們沒有白光測頭?，F(xiàn)在呢？Hossinger和Bindl與蔡司取得了聯(lián)系。很快他們就作為試點(diǎn)客戶簽署了合同。這家家族式的企業(yè)同意支持蔡司，同時獲取即將投入市場的最新一代的復(fù)合式測量機(jī)。作為最早的市場參與者whr Hossinge可以從改進(jìn)版的O-INSPECT 中獲取好處，該機(jī)型不同于以往的蔡司O-INSPECT產(chǎn)品系列。其測量范圍更大為500 x 400 x 300 mm。對whr Hossinger 來說，這正是他們需要的，這意味著公司對新機(jī)器的最終需求終于得到了滿足。

選擇的自由

幾個月前，公司開始使用這臺機(jī)器作業(yè)，運(yùn)行的情況令Bindl很滿意：“接觸式、影像、白光傳感器：這三種測量方法相互作用的方式真是無與倫比，這讓我們的檢測過程非常高效?！彼ㄟ^CPAP發(fā)生器的一種半套管來演示這些新的特性。這些半套管之后形成中空的空間，其間形成CPAP的壓力。whr Hossinger 在生產(chǎn)開始和結(jié)束時測量這些半套管，并進(jìn)行隨機(jī)抽樣。其目的是在生產(chǎn)過程中鑒別出不牢固的組件，這樣在理想狀況下，在潔凈室里生產(chǎn)的全部CPAP發(fā)生器在最終的功能測試時都能通過，保證沒有次品。測量實(shí)驗室中，在復(fù)合式測量機(jī)上進(jìn)行半套管的隨機(jī)抽樣分為三個步驟。第一步，蔡司O-INSPECT對工件進(jìn)行接觸式掃描。該步驟大概要花上一分鐘。這時候，接觸測頭獲取將兩個半套管連接在一起的定位銷上孔的位置信息。密封殼上附加著的控制氧氣管適配器的位置及直徑，也是利用接觸式來測量。要求公差范圍控制在百分之一到百分之二毫米之間才能防止零部件漏氣或破裂。第二步，測量機(jī)會自動從接觸式測量切換到影像測量。在約1分30秒的時間里，影像測頭測量氧氣管適配器的輪廓。半透明的半外罩——這個版本是黃色的——使用藍(lán)光照射，以突出其結(jié)構(gòu)。蔡司O-INSPECT提供了不同的選擇，操作人員可以根據(jù)工件的顏色，選用藍(lán)光或紅光照明，不同的光會形成不同層度的對比度。該傳感器能反映壁結(jié)構(gòu)的變化，哪怕只是高了百分之二三毫米。之后用這些數(shù)據(jù)來修正CPAP發(fā)生器，以便對特定患者鼻子的形狀進(jìn)行匹配。影像的測量最適合這項任務(wù)，因為其能快速且靈活地呈現(xiàn)出幾何學(xué)元素。之后這個測量過程就無縫切換到第三步，白光測頭能以前所未有的速度獲取工件的輪廓，其極高的精度，僅用15秒，就能獲取一個包含3000個特征的點(diǎn)云。這些特征可鑒定半套管要匹配部分的密閉輪廓線。白光測頭對這個任務(wù)來說是非常理想的，因為壁的厚度只有十分之三毫米，非常薄，測量時需要獲取多種特征。

精度翻倍，測量時間縮短

Bindl很高興：“復(fù)合式測量機(jī)給計量人員帶來了很多自由，他們可以靈活決定用哪種測頭。即使是已經(jīng)設(shè)置好的程序，也能很方便地從一種方式轉(zhuǎn)換到另一種，不會有任何的麻煩。”這里用的是CALYPSO軟件，無論用的是三種中的哪一種測頭，Bindl與其他同事使用CALYPSO編寫了所有的測量程序，這讓編程和切換測量方式更加便捷。

CALYPSO不僅能在不同的測頭下使用，更能在不同的機(jī)器下使用。他們不僅有復(fù)合式測量機(jī)，還引進(jìn)了蔡司CONTURA三坐標(biāo)測量機(jī)，但公司只需要兩名同事適應(yīng)一種軟件即可。一臺機(jī)器的接觸式測量程序也能用于另一臺，反之亦然。它們甚至能把服務(wù)供應(yīng)商所獲取的電腦斷層掃描的數(shù)據(jù)與來自其它測量機(jī)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。“這讓我們能非常靈活地選擇測量方法?！?Bindl說。

whr Hossinger購入的復(fù)合式測量機(jī)已初顯成效，因為其靈活性好，精度高、速度快。不僅公司外包的測量任務(wù)更少了，而且利用蔡司O-INSPECT，Bindl和同事現(xiàn)在還能以極高的精度與可重復(fù)性去處理大量的測量任務(wù)。否則，他們就需要有三臺不同的測量機(jī)。質(zhì)量經(jīng)理說，“與之前的測量機(jī)相比，我們現(xiàn)在的檢測精度翻了一倍。而且要是沒有白光測頭，我們花在測量上的時間，也要更長?！睋?jù)Bindl說，蔡司O-INSPEC讓whr Hossinger Kunstst offtechnik的計量人員有了“喘息的空間”。

白光測頭是怎樣發(fā)揮作用的？

使用白光測頭無需接觸就能迅速獲取工件的輪廓。在敏感的、反光的或低反差的表面使用接觸式及影像遇到困難時，白光測頭就成了首選的方式。一項精細(xì)的技術(shù)使其成為可能：使用白光照射工件帶色差的特殊光學(xué)測頭將光線分成光譜顏色。由于光的折射取決于顏色，每個光譜顏色都有不同的焦平面。光譜儀可分析反射光，并確定是哪種色光的強(qiáng)度最大。 然后測量機(jī)能確定測頭和表面的距離，并用這個信息得到零部件的準(zhǔn)確形貌。 □

whr Hossinger

whr Hossinger Kunststofftechnik股份公司位在德國羅丁市，擁有60名員工，主要為醫(yī)療技術(shù)和汽車行業(yè)開發(fā)、設(shè)計并制造工藝塑料系統(tǒng)。

這是一家由家族運(yùn)營的公司，成立于1925年，如今他們的產(chǎn)品涵蓋了整個塑料注塑成型加工鏈。

包括設(shè)計和工程管理、工具制造、塑料零件的生產(chǎn)和組裝，以及客戶定制包裝、交付和物流策略。

作為雇主，whr Hossinger 因其個性化的工作時間而著稱，比如說，組裝區(qū)沒有固定輪班制度。

這就讓這家位于經(jīng)濟(jì)繁榮的巴伐利亞州卡姆地區(qū)的公司，吸引了那些原本在工作與家庭之間難以平衡時間的工作人員