衆所周知，在汽車設計與制造領域，計算機、機器人與3D打印技術的應用越來越普及。福特汽車公司甚至建立了浸入式虛拟現實實驗室，讓設計師們戴上耳機，對(duì)未來汽車的内飾與外觀進(jìn)行可視化設計。

　　先進(jìn)技術固然為汽車制造帶來諸多創新，但傳統的手工操作與測量方法依舊十分重要。在福特汽車南京工程研發(fā)中心，白車身精度匹配（PCF）實驗室的工程師把計算機輔助設計（CAD）的虛拟模型變成(chéng)現實——根據設計圖紙開(kāi)模沖壓而成(chéng)的钣金部件被(bèi)送到(dào)這(zhè)裡(lǐ)一一進(jìn)行精确的測量和比對(duì)，然後(hòu)他們像搭積木一樣(yàng)把這(zhè)些钣金部件小心翼翼地組裝起(qǐ)來，拼成(chéng)一個完整的車身，以驗證零件的偏差對(duì)整個車身尺寸精度的影響。

　　“制造汽車就(jiù)像玩3D拼圖，每一個零部件都(dōu)十分重要，無論它的尺寸大小。在虛拟世界中，存在絕對(duì)的完美，而在現實中，我們的工作就(jiù)是讓實物盡可能(néng)地還(hái)原虛拟世界的模型，”福特汽車亞太區白車身品質（PCF）主管Eric Childers說(shuō)，“手工搭建白車身需要花費相當長(cháng)的時(shí)間，但這(zhè)項工作是工業化流水線裝配的基礎。”

　　平均每輛汽車上有大約700個钣金零件，它們可能(néng)來自不同的供應商。工程師要對(duì)這(zhè)些零件進(jìn)行一一測量，并手工搭建白車身以驗證每一個零件不但尺寸精準，同時(shí)零件與零件之間的匹配也能(néng)近乎完美，從而精确地實現虛拟設計的模型。這(zhè)是一項非常耗費時(shí)間與人力的過(guò)程，但對(duì)于确保産品的品質有著(zhe)極其重要意義。PCF工程師通過(guò)實際測量并與設計圖紙進(jìn)行比對(duì)，找到(dào)誤差産生的原因，由供應商對(duì)零件的模具進(jìn)行相應修改。然後(hòu)，工程師會(huì)再次重複這(zhè)個過(guò)程以驗證整個白車身的精度達到(dào)要求，從而避免生産線上量産車身可能(néng)出現的尺寸精度問題。

　　紅寶石探針機器人

　　雖然PCF實驗室中的絕大部分工作由工程師手工完成(chéng)，但也離不開(kāi)自動化儀器的幫助，其中就(jiù)包括這(zhè)個被(bèi)他們叫(jiào)做Ruby的高精度機器人。它實際上是一台三坐标測量儀，Ruby這(zhè)個名字來自測量儀“手臂”頂端上的紅寶石探針。工程師在CAD模型上選取近千個測點，編輯測量的程序輸入電腦，Ruby會(huì)根據程序在實際車身上自動找到(dào)這(zhè)些測點，通過(guò)探針與白車身表面(miàn)以“輕點”的方式接觸以記錄下該點的實際坐标值，并與CAD模型中的理論數據進(jìn)行比對(duì)，記錄下誤差值。

　　三坐标測量儀的測量精度可達0.03毫米。探針上帶有一顆經(jīng)過(guò)精細打磨的紅寶石，不會(huì)随氣溫與濕度等環境條件的變化而膨脹或收縮，從而确保測量的精确性。

　　作為一名資深的白車身制造工程師Childers表示：“我們通過(guò)制造、測量、再制造、再測量，直至偏差幾近為零。Ruby的‘智慧’能(néng)夠為工廠帶來巨大的益處，它确保流水線上所使用的零件與設計模型高度地吻合，能(néng)夠制造出高品質的車身。”

　　追求高精度

　　福特汽車南京工程研發(fā)中心PCF實驗室内還(hái)配備了若幹台3D藍光掃描儀，能(néng)夠對(duì)汽車的每一個零件甚至整個白車身進(jìn)行3D拍照，這(zhè)些照片輸入電腦後(hòu)和虛拟模型進(jìn)行對(duì)比，每一個誤差都(dōu)能(néng)通過(guò)不同的顔色表現出來，這(zhè)樣(yàng)可以非常直觀地找到(dào)誤差的來源以及大小。

　　過(guò)大的誤差會(huì)影響車身的美觀、車門封條等部件的使用效果，也會(huì)帶來更多噪聲與振動。為了給消費者帶來更加舒适的駕乘體驗，每一處細節均不可小觑。

　　“我們會(huì)對(duì)每一個零件進(jìn)行單獨測量評估，然後(hòu)把它們組裝成(chéng)車後(hòu)再進(jìn)行整體測量評估，”Childers表示。“就(jiù)像在玩一副精密的3D拼圖，我們按照正确的次序，將(jiāng)它們一件件組裝起(qǐ)來，從而為客戶打造出品質卓越而又美觀的車輛。”