衆所周知，在汽車設計與制造領域，計算(suàn)機、機器人(rén)與3D打印技術的(de)應用(yòng)越來(lái)越普及。福特汽車公司甚至建立了(le)浸入式虛拟現實實驗室，讓設計師們戴上耳機，對(duì)未來(lái)汽車的(de)内飾與外觀進行可(kě)視化(huà)設計。

　　先進技術固然爲汽車制造帶來(lái)諸多(duō)創新，但傳統的(de)手工操作與測量方法依舊(jiù)十分(fēn)重要。在福特汽車南(nán)京工程研發中心，白車身精度匹配（PCF）實驗室的(de)工程師把計算(suàn)機輔助設計（CAD）的(de)虛拟模型變成現實——根據設計圖紙開模沖壓而成的(de)钣金部件被送到這(zhè)裏一一進行精确的(de)測量和(hé)比對(duì)，然後他(tā)們像搭積木(mù)一樣把這(zhè)些钣金部件小心翼翼地組裝起來(lái)，拼成一個(gè)完整的(de)車身，以驗證零件的(de)偏差對(duì)整個(gè)車身尺寸精度的(de)影(yǐng)響。

　　“制造汽車就像玩3D拼圖，每一個(gè)零部件都十分(fēn)重要，無論它的(de)尺寸大(dà)小。在虛拟世界中，存在絕對(duì)的(de)完美(měi)，而在現實中，我們的(de)工作就是讓實物(wù)盡可(kě)能地還(hái)原虛拟世界的(de)模型，”福特汽車亞太區(qū)白車身品質（PCF）主管Eric Childers說，“手工搭建白車身需要花費相當長(cháng)的(de)時(shí)間，但這(zhè)項工作是工業化(huà)流水(shuǐ)線裝配的(de)基礎。”

　　平均每輛汽車上有大(dà)約700個(gè)钣金零件，它們可(kě)能來(lái)自不同的(de)供應商。工程師要對(duì)這(zhè)些零件進行一一測量，并手工搭建白車身以驗證每一個(gè)零件不但尺寸精準，同時(shí)零件與零件之間的(de)匹配也(yě)能近乎完美(měi)，從而精确地實現虛拟設計的(de)模型。這(zhè)是一項非常耗費時(shí)間與人(rén)力的(de)過程，但對(duì)于确保産品的(de)品質有著(zhe)極其重要意義。PCF工程師通(tōng)過實際測量并與設計圖紙進行比對(duì)，找到誤差産生的(de)原因，由供應商對(duì)零件的(de)模具進行相應修改。然後，工程師會再次重複這(zhè)個(gè)過程以驗證整個(gè)白車身的(de)精度達到要求，從而避免生産線上量産車身可(kě)能出現的(de)尺寸精度問題。

　　紅寶石探針機器人(rén)

　　雖然PCF實驗室中的(de)絕大(dà)部分(fēn)工作由工程師手工完成，但也(yě)離不開自動化(huà)儀器的(de)幫助，其中就包括這(zhè)個(gè)被他(tā)們叫做(zuò)Ruby的(de)高(gāo)精度機器人(rén)。它實際上是一台三坐(zuò)标測量儀，Ruby這(zhè)個(gè)名字來(lái)自測量儀“手臂”頂端上的(de)紅寶石探針。工程師在CAD模型上選取近千個(gè)測點，編輯測量的(de)程序輸入電腦(nǎo)，Ruby會根據程序在實際車身上自動找到這(zhè)些測點，通(tōng)過探針與白車身表面以“輕點”的(de)方式接觸以記錄下(xià)該點的(de)實際坐(zuò)标值，并與CAD模型中的(de)理(lǐ)論數據進行比對(duì)，記錄下(xià)誤差值。

　　三坐(zuò)标測量儀的(de)測量精度可(kě)達0.03毫米。探針上帶有一顆經過精細打磨的(de)紅寶石，不會随氣溫與濕度等環境條件的(de)變化(huà)而膨脹或收縮，從而确保測量的(de)精确性。

　　作爲一名資深的(de)白車身制造工程師Childers表示：“我們通(tōng)過制造、測量、再制造、再測量，直至偏差幾近爲零。Ruby的(de)‘智慧’能夠爲工廠帶來(lái)巨大(dà)的(de)益處，它确保流水(shuǐ)線上所使用(yòng)的(de)零件與設計模型高(gāo)度地吻合，能夠制造出高(gāo)品質的(de)車身。”

　　追求高(gāo)精度

　　福特汽車南(nán)京工程研發中心PCF實驗室内還(hái)配備了(le)若幹台3D藍光(guāng)掃描儀，能夠對(duì)汽車的(de)每一個(gè)零件甚至整個(gè)白車身進行3D拍(pāi)照(zhào)，這(zhè)些照(zhào)片輸入電腦(nǎo)後和(hé)虛拟模型進行對(duì)比，每一個(gè)誤差都能通(tōng)過不同的(de)顔色表現出來(lái)，這(zhè)樣可(kě)以非常直觀地找到誤差的(de)來(lái)源以及大(dà)小。

　　過大(dà)的(de)誤差會影(yǐng)響車身的(de)美(měi)觀、車門封條等部件的(de)使用(yòng)效果，也(yě)會帶來(lái)更多(duō)噪聲與振動。爲了(le)給消費者帶來(lái)更加舒适的(de)駕乘體驗，每一處細節均不可(kě)小觑。

　　“我們會對(duì)每一個(gè)零件進行單獨測量評估，然後把它們組裝成車後再進行整體測量評估，”Childers表示。“就像在玩一副精密的(de)3D拼圖，我們按照(zhào)正确的(de)次序，将它們一件件組裝起來(lái)，從而爲客戶打造出品質卓越而又美(měi)觀的(de)車輛。”