向“新”發(fā)力，航空強(qiáng)國 思看科技3D掃描儀助力國產(chǎn)大飛機(jī)翱翔藍(lán)天

大飛機(jī)制造與維護(hù)是航空產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán)，守護(hù)國產(chǎn)大飛機(jī)沖上云霄的背后，正是一大批“專精特新”的中堅(jiān)力量，順應(yīng)新時(shí)代的產(chǎn)業(yè)變革，堅(jiān)持科技攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)塑造航空工業(yè)發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)。

中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理張國清在上海調(diào)研制造業(yè)發(fā)展期間，深入走訪中國商飛創(chuàng)新中心、實(shí)驗(yàn)室和工廠車間，他指出，制造業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基，要扎實(shí)推進(jìn)新型工業(yè)化，堅(jiān)定不移建設(shè)制造強(qiáng)國，為構(gòu)建新發(fā)展格局、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。此前，思看科技與中國商飛旗下上海飛機(jī)制造有限公司開展合作，產(chǎn)品成功應(yīng)用于“C919大飛機(jī)”項(xiàng)目，獲得客戶高度評(píng)價(jià)。

在現(xiàn)代航空工業(yè)中，飛機(jī)作為大型、復(fù)雜的高精密工業(yè)產(chǎn)品，對(duì)其零部件生產(chǎn)制造和日常周期性維修檢測(cè)的要求高。借助三維掃描儀可以更好地應(yīng)對(duì)飛機(jī)復(fù)雜曲面、渦輪葉片、死角等傳統(tǒng)方案難以檢測(cè)部位的測(cè)量需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的無損檢測(cè)。

思看科技產(chǎn)品已進(jìn)入中國商飛、航空工業(yè)集團(tuán)、中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心、中國科學(xué)院微電子研究所、南京航空航天大學(xué)等知名企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)供應(yīng)鏈，并被用于航空航天產(chǎn)品及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、高精度零部件檢測(cè)、虛擬裝配、產(chǎn)品維護(hù)、維修和檢測(cè)改造等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

01 優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短研發(fā)周期

設(shè)計(jì)優(yōu)化是航空產(chǎn)品的研發(fā)過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。思看科技三維掃描技術(shù)能夠快速獲取物體的三維數(shù)據(jù)，并生成高精度的數(shù)字模型，完整還原機(jī)身和配套設(shè)施的結(jié)構(gòu)尺寸，為飛機(jī)及其零部件的二次開發(fā)和設(shè)計(jì)改良奠定基礎(chǔ)。

此前，思看科技SIMSCAN三維掃描儀全程參與閱眾航科駕駛艙座椅導(dǎo)軌生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的測(cè)量工作，助力閱眾航科填補(bǔ)了云南民航零部件設(shè)計(jì)制造行業(yè)空白，推動(dòng)民航制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量自主發(fā)展。

SIMSCAN掃描儀憑借其高精度、高效率、便攜式的測(cè)量特性，以及出色的光亮表面處理能力，有效解決了項(xiàng)目中三維孔心距、光亮表面和曲面R角測(cè)量等難題，輔助閱眾航科成研發(fā)出了性能優(yōu)越、成本低廉的駕駛艙導(dǎo)軌產(chǎn)品。

隨著國內(nèi)航空市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)零部件的需求日益多樣化。三維掃描技術(shù)作為一種先進(jìn)的測(cè)量手段，在解決復(fù)雜零部件測(cè)量難題、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面具有重要作用。

02 精確測(cè)量，提升制造精度

航空零部件產(chǎn)品的制造過程中，對(duì)零部件的精度要求極為嚴(yán)格，且航空發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件通常具有大型、高精密、高度復(fù)雜、異形結(jié)構(gòu)多等特性，指標(biāo)參數(shù)眾多且評(píng)價(jià)體系復(fù)雜，傳統(tǒng)的測(cè)量手段已無法滿足現(xiàn)代制造的需求。

思看科技的三維掃描技術(shù)能夠提供高精度的測(cè)量解決方案，通過非接觸式掃描，對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行全面數(shù)據(jù)采集，不僅提高了零部件的制造精度，還有效降低了返工率和廢品率，大幅提升了生產(chǎn)效率。

航空鑄件往往造價(jià)昂貴，在加工前都需要進(jìn)行余量檢測(cè)，以保證余量充足，降低廢品率。以航空異形流道鑄造毛坯件檢測(cè)為例，流道類零件由于氣密性要求極高，往往空間結(jié)構(gòu)緊湊復(fù)雜且厚度不均，導(dǎo)致鑄件質(zhì)量和尺寸精度控制難度非常大。

客戶以往通過測(cè)量室測(cè)量，只能測(cè)得各被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，無法獲取完整型面的三維數(shù)據(jù)。此外，測(cè)量環(huán)境方面也有諸多限制，不方便在車間現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，需要人工搬運(yùn)工件至測(cè)量室，測(cè)量過程耗時(shí)耗力，效率較低。

使用激光三維掃描儀對(duì)流道鑄件表面進(jìn)行全面掃描，提取出鑄件表面的各種特征，如凹凸、曲率、傾斜度等，得到精確幾何形狀和尺寸信息。

根據(jù)余量檢測(cè)的結(jié)果，生成準(zhǔn)確的色譜偏差值報(bào)告，指導(dǎo)后續(xù)進(jìn)一步的加工調(diào)整。

03 機(jī)身及零部件的虛擬裝配

在飛機(jī)機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)等部位的裝配過程中，會(huì)涉及到來自不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備、部件等的裝配，因此對(duì)不同設(shè)備、部件之間的尺寸、形狀、位置等參數(shù)的精度和匹配度要求高。

在各個(gè)部件出廠前，飛機(jī)總裝部門通過借助3D掃描儀對(duì)其進(jìn)行掃描，提前獲得各個(gè)零部件的高精度三維模型數(shù)據(jù)并進(jìn)行虛擬裝配，掌握機(jī)身部件的匹配度，以提升真實(shí)裝配過程的一次成功率，幫助飛機(jī)制造商提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

1.飛機(jī)艙門裝配間隙檢測(cè)

借助三維掃描儀掃描飛機(jī)艙門，獲取外表面高精度完整數(shù)據(jù)，通過軟件即可直觀分析出艙門跟機(jī)身的面差，保證飛機(jī)在后期飛行過程中受氣流的影響，增強(qiáng)的飛行的安全性。

2.航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路檢測(cè)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路輪廓復(fù)雜，裝配前需要進(jìn)行裝配精度檢測(cè)。受制于有限的空間環(huán)境，檢測(cè)工作往往比較困難，測(cè)量效率低且精度差。

憑借三維掃描儀的靈活便攜，可以攜帶至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，減少了數(shù)據(jù)采集的成本。將掃描數(shù)據(jù)與理論位置進(jìn)行對(duì)比，偏差值一目了然，裝配人員可以根據(jù)檢測(cè)情況及時(shí)調(diào)整裝配位置，大幅提升管件裝配效率和質(zhì)量。

04 生產(chǎn)制造質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是航空制造中的重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描和檢測(cè)分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正潛在的質(zhì)量問題。

以航空雷達(dá)罩三維檢測(cè)為例，雷達(dá)罩為光滑的全曲面外形，以往是通過模具來保證產(chǎn)品質(zhì)量，但在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品出現(xiàn)變形或者收縮等瑕疵問題，卻沒有很好的檢測(cè)手段，借助三維掃描儀則可以很好地解決這一測(cè)量難題。

三維掃描儀以及探測(cè)式光筆非常適合用于檢測(cè)飛機(jī)外表面機(jī)械緊固件的安裝情況。通過高效精準(zhǔn)地測(cè)量大量緊固件，并生成全面的數(shù)據(jù)可視化檢測(cè)報(bào)告，為后續(xù)工作提供精確的數(shù)據(jù)支持。

05 數(shù)字化檢修，助力安全飛行

航空產(chǎn)品的維護(hù)和維修同樣需要保證高精度和高效率。在檢測(cè)由于工作條件、極端天氣、飛鳥撞擊等原因?qū)е碌臋C(jī)身及零部件凹痕、缺陷或表面破損時(shí)，依靠普通的檢測(cè)方式耗時(shí)長，檢測(cè)效率低。

1.葉片葉形檢測(cè)

由于葉片工作條件非常惡劣，沖擊、摩擦、高溫和冷熱疲勞等，很容易導(dǎo)致葉片產(chǎn)生裂紋、凹陷，從而給運(yùn)行安全帶來極大的隱患。因此需要定期對(duì)葉片進(jìn)行檢測(cè)，以監(jiān)測(cè)形變情況進(jìn)一步指導(dǎo)葉片矯型。

借助三維掃描儀沿著葉片表面進(jìn)行掃描，精準(zhǔn)獲取每個(gè)葉片的幾何尺寸，并結(jié)合配套的檢測(cè)軟件進(jìn)行曲面分析，得到精準(zhǔn)的型面誤差及缺陷值，輔助工作人員評(píng)估葉片缺陷情況，并指導(dǎo)進(jìn)一步加工矯正。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)唇口檢測(cè)

在飛機(jī)使用過程中，容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)唇口發(fā)生形變甚至損壞， 需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)以避免造成安全事故。但由于唇口體積較大，且一般設(shè)計(jì)為圓滑過渡的變截面拋物線形狀，生產(chǎn)商不會(huì)提供原始數(shù)據(jù)，維修人員通過手工測(cè)量獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)的難度較大，需要耗費(fèi)大量時(shí)間，且無法保證精度。

思看科技的3D數(shù)字化解決方案通過快速掃描唇口，獲取唇口的高精度三維數(shù)據(jù)，再基于客觀標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷處進(jìn)行量化分析和自動(dòng)記錄，實(shí)現(xiàn)表面缺陷的有效識(shí)別和分析，協(xié)助MRO制定相應(yīng)的維修方案，相較于傳統(tǒng)檢測(cè)方式，大幅提升了檢修效率。

3.飛機(jī)機(jī)翼檢測(cè)

飛行過程中，機(jī)翼上下方的氣流對(duì)機(jī)翼產(chǎn)生的壓強(qiáng)致使機(jī)翼發(fā)生形變，機(jī)翼的變形會(huì)顯著影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能，因此定期檢修至關(guān)重要。傳統(tǒng)的方法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)者設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，記錄該機(jī)翼的累計(jì)飛行時(shí)間，若飛行時(shí)間達(dá)到一定量后，就需要更換機(jī)翼，使得資源利用率低下。

思看科技三維掃描儀能夠高效采集機(jī)翼的三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與機(jī)翼的數(shù)模進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出飛行后發(fā)現(xiàn)的形變量以及關(guān)鍵部位的尺寸偏差值，為維護(hù)決策提供精準(zhǔn)、全面的數(shù)據(jù)支持。

隨著智能制造的不斷發(fā)展，思看科技三維數(shù)字化技術(shù)也在航空領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，憑借高精度、高效率、便攜性和智能化的優(yōu)勢(shì)，為航空工業(yè)產(chǎn)品及部件的質(zhì)量控制、性能評(píng)估及生產(chǎn)加工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

思看科技一直致力于為客戶提供專業(yè)的三維視覺測(cè)量解決方案，面向未來，思看科技將在技術(shù)和產(chǎn)品方面持續(xù)創(chuàng)新，以不斷革新的3D數(shù)字化技術(shù)賦能航空工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為智慧航空保駕護(hù)航。

審核編輯 黃宇