Алгоритм обрання 3D координатно-вимірювальної машини КВМ - MICROTECH - Innovative measuring instruments

Категорії

Иллюстрация

Завантажити PDF файл
Сучасне виробництво прецизійних корпусних деталей потребує доступного та достовірного 3D метрологічного контролю для повсякденного використання у механічних цехах, на збиральних дільницях, у підрозділах контролю якості, на дільницях вхідного контролю продукції по кооперації.

В умовах зростання експорту української продукції, розширення виробництва новітнього українського озброєння стрімко зростає потреба та вимоги до 3D вимірювань на державних та приватних підприємствах України.

Для 3D вимірювань прецизійних корпусних деталей розмірами до 3000 мм сьогодні найбільш доцільні контактні 3D координатно-вимірювальні машини

(надалі - 3D КВМ) завдяки найкращому співвідношенню ЯКІСТЬ/ЦІНА.

На сьогодні безконтактний 3D вимірювач має похибку значно більшу за похибки рівноцінних контактних 3D КВМ, тому ми не приймали безконтактний вимірювач до уваги.

З урахуванням нашого 10 річного досвіду використання та калібрування 3D КВМ ми вирішили запропонувати покроковий алгоритм вибору оптимальної контактної 3D КВМ, який буде корисним для Вас:

  • Для інвесторів та керівників підприємств, що планують придбати контактні 3D КВМ (за каталогами та наявними комерційними пропозиціями постачальників);

  • Для фахівців підприємств з 3D КВМ (для порівняння та подальшого удосконалення).

Суть алгоритму оптимізації вибору 3D КВМ полягає у наступному:

  • Замовник визначає та складає перелік техніко-метрологічних критеріїв оптимізації у вигляді «Вимоги до 3D КВМ»;

  • Замовник визначає потенційних постачальників 3D КВМ в України та надсилає їм запити з «Вимогами» стосовно надання постачальниками комерційних пропозицій;

  • Постачальники надають Замовнику конкурентні «Пропозиції» з техніко-метрологічними та фінансовими показниками 3D КВМ, з термінами та іншими умовами постачання;

  • Замовник поєднує усі конкурентні «Пропозиції» та власні «Вимоги» у вигляді загальної первинної таблиці;

  • Замовник розраховує коефіцієнти порівнянь поміж відповідними показниками з конкурентних «Пропозицій», відносно до регламентованих власних «Вимог» та зводить їх у другу таблицю;

  • Замовник виконує ранжування критеріїв оптимізації та визначає коефіцієнти ваги (їх загальна сума має дорівнювати одиниці) та зводить їх у третю таблицю;

  • Замовник зводить усі коефіцієнти порівнянь та коефіцієнти ваги до матриці вибору та розраховує рейтинги конкурентних 3D КВМ у четвертій таблиці.

1. Головні критерії оптимізації 3D КВМ

Керівництво підприємства-Замовника (згідно компетенції) визначає стратегією 3D вимірювань на підприємстві:

  • Ліміт наявних коштів на організацію 3D вимірювань (вартість закупівлі, монтажу та навчання, витрати на поточне обслуговування та калібрування);

  • Бажані габарити робочої зони 3D вимірювань (з урахуванням поточного та перспективного асортименту контрольованих деталей);

  • Очікувані можливості 3D вимірювань та вимоги до персоналу;

  • Очікуване місце встановлення 3D КВМ (лабораторія, відкрите або закрите цехове розміщення, дільниця вхідного контролю корпусних деталей від сторонніх постачальників).

Уповноважені фахівці підприємства-Замовника (метрологи, конструктора, технологи, інші) складають перелік усіх важливих для Замовника показників 3D КВМ, при цьому визначають 6…12 значущих критеріїв оптимізації 3D КВМ, які заносять до таблиці з первинною інформацією, дивись Табл.1.

Таблиця 1

Вимоги Замовника Критерії оптимізації
Умови викорис-тання
3D КВМ
3D робоча зона
Х0 х Y0 х Z0, мм
Макси-мальний вимірю-вальний розмір L0, мм Похи-
бка
G0, мкм
3D робоча зона Хі х Yi х Zi /
Максимальна довжина вимірювань Li / Ручна Рі- Автоматична Аі / Похибка Gi/
Маса деталі Qi / Інт.-Трад. ПЗ / Ціна КВМ Rі / Витрати на поточне обслуговування ri
Пропозиція №1 Пропозиція №2 Пропозиція №3 Пропозиція №4
Aberlink
(Великобританія)
Hexagon Mora Zeiss
1 2 3 4 5 6 7 8
Цехові
від
5°С до 45°С
370х370х270 589 5,0 Авт. Переносні
370 х 370 х 270 мм /
589 мм / А / 5,0 мкм /
200 кг/Інт.ПЗ / 28500Є /500Є
- - -
Напів-цехові
від
від 15 °С до 30 °С
500х500х500 866 7,3
Авт.
- 500 х 580 х 500 мм /
915 мм / А / 7,3 мкм /
150 кг / Інт. ПЗ / нд
- -
700х1000х600 1360 9,7
Авт.
- 710 х 1010 х 680 мм /
1409 мм / А / 9,7 мкм / 900 кг / Інт. ПЗ / нд
- -
Лабора-торні від 18 °С до 22 °С 500х500х500 866 6,8 ручні 640 х 600 х 500 мм /
1010 мм / Р / 6,44 мкм /
500 кг/Інт. ПЗ/19700Є/500Є
460 x 710 x 420 мм /
945 мм / P / 6,8 мкм /
нд / Трад. ПЗ / нд / нд
- -
866 4,6
Авт.
- 500 х 500 х 500 мм /
866 мм / А / 4,0 мкм /
227 кг / Трад. ПЗ / нд/ нд
500х700х500 мм / 995 мм / А / 4,6 мкм / 800 кг / Трад. ПЗ / нд / нд -
500 х 500 х 500 мм /
866 мм / А / 4,5 мкм /
227 кг / Трад. ПЗ / нд/ нд
866 5,8
Авт.
640 х 600 х 500 мм /
1010 мм / А / 5,8 мкм /
500 кг/Інт. ПЗ / 33900Є / 500Є
- - 700 х 700 х 600 мм / 1158 мм / А / 5,0 мкм / 500 кг / Трад. ПЗ / нд / нд
700х1000х600 1360 5,6
Авт.
- 700 х 1000 х 660 мм /
1388 / А / 5,5 мкм /
900 кг / Трад. ПЗ / нд / нд
- 700 х 1000 х 600 мм /1360 мм/А /5,6 мкм / нд / Трад. ПЗ / нд / нд
1360 7,4
Авт.
800 х 1000 х 600 мм /
1414 мм / А / 7,4 мкм /
1000 кг / Інт. ПЗ / 56280Є / 500Є
700 х 1000 х 660 мм /
1388 мм / А / 6,1 мкм / 900 кг / Трад. ПЗ / нд / нд
700 х 1000 х 700 мм / 1407 мм / А / 6,2 мкм / 1000 кг / Трад. ПЗ / нд / нд -
1000х1000х 800 1625 6,9
Авт.
- 900 х 1200 х 800 мм /
1700 мм / А / 6,9 мкм / 1300 кг / Трад. ПЗ / нд /нд
- 900 х 1200 х 800 мм /1700 мм/А/6,5 мкм / нд / Трад. ПЗ / нд/нд
900 х 1200 х 800 мм / 1700мм/А/6,7 мкм/ нд / Трад. ПЗ / нд / нд
1625 8,9
Авт.
1000 х 1000 х 800 мм /
1625 мм / А / 8,9 мкм /
1500 кг / Інт. ПЗ / 49400Є /500Є
900 х 1200 х 800 мм /
1700 мм / А / 7,9 мкм / 1300 кг / Трад. ПЗ / нд /нд
1000 х 1200 х 800 мм /1755 мм / А / 7,8 мкм /1500 кг /Трад. ПЗ/ нд / нд -
1200х1500х 1000 2166 9,5
Авт.
- 1200 х 1500 х 1000 мм / 2166 мм / А / 8,5 мкм / 1800 кг / Трад. ПЗ / нд /нд 1200 х 1500 х 1000 мм / 2166 мм / А / 9,5мкм / 2000 кг / Трад. ПЗ / нд / нд 1200х1800х1000 мм / 2383 мм / А / 8,9 мкм / нд /Трад. ПЗ / нд / нд
1200 х 1500 х 1000 мм / 2166 мм / А / 9,0 мкм / 1800 кг / Трад. ПЗ / нд /нд
2166 11,3 Авт. 1200 х 1500 х 1000 мм / 2166 мм / А / 11,3 мкм / 1800 / Інт. ПЗ/64300Є - - -

Умови використання 3D КВМ поділяють за робочими температурами, дивись Табл.1:

  • Цехові умови за робочих температур 5…45 градусів Цельсію;

  • Напів-цехові умови за робочих температур 15…30 градусів Цельсію;

  • Лабораторні умови за робочих температур 18…22 градусів Цельсію.

Технологічну гнучкість забезпечують сучасні переносні 3D КВМ (не треба плутати їх з 3D вимірювальними руками, які суттєво поступаються переносним 3D КВМ за похибками), дивись Табл.1.

Доцільно закуповувати 3D КВМ у перевірених дистриб’юторів в Україні, що забезпечить Замовнику юридичний захист договірних відносин, реальну гарантію та післягарантійний сервіс у короткі терміни.

В Україні дистриб’ютори 3D КВМ (окрім англійських «Aberlink»), зазвичай не надають на сайтах та у каталогах їх ціни, що ускладнює роботу Замовника.

Фахівці Замовника мають оцінювати комерційні пропозиції від постачальників 3D КВМ в Україні з рівнозначними комплектаціями (з відповідними ПЗ, вимірювальними голівками та щупами, з урахуванням транспортування, монтажу та пуско-налагоджувальних робіт, початкового калібрування за стандартом ISO17025, початкового навчання операторів, контрольного 3D вимірювання узгоджених контрольних деталей Замовника).

Замовнику доцільно встановити наступні вимоги до постачальників 3D КВМ в Україні:

  • Позитивний досвід постачальника 3D КВМ в Україні (обов’язкова вимога);

  • Наявність власних 3D КВМ для демонстрації можливостей 3D КВМ (обов’язкова вимога);

  • Наявність власного сервісного підрозділу для гарантійного та постгарантійного обслуговування (обов’язкова вимога);

  • Наявність власної метрологічної лабораторії, акредитованої на право калібрування 3D КВМ за стандартом ISO17025 (важлива вимога).

Для кількісного порівняння поміж собою критеріїв оптимізації для різних конкурентних пропозицій необхідно привести їх до єдиних коефіцієнтів порівняння, для цього обчислюють їх співвідношення до відповідних показників регламентованих «Вимог від Замовника».

1.1 До обов’язкових критеріїв оптимізації 3D КВМ відносяться 3 показники тримірної робочої зони:

  • Переміщення по фронтальній вісі Х;

  • Переміщення по поперековій вісі Y;

  • Переміщення по вертикальній вісі Z.

Вимоги Замовника до бажаних робочих переміщень по вісям (Xз, Yз, Zз) залежать від вимірюваних розмірів та габаритів вимірюваної деталі, з урахуванням довжини щупів.

Бажані (але не завжди фінансово можливі) метрологічні резерви 3D вимірювань по трьом вісям для усіх конкурентних варіантів 3D КВМ (Xi, Yi, Zi) на випадок наступних вимірювань більш габаритних деталей.

Необґрунтоване збільшення Замовником об’єму тримірної робочої зони (Xз, Yз, Zз) ускладнює процес, погіршує похибку та стрімко збільшує собівартість 3D вимірювань.

Показники переміщень X, Y та Z розглядаються як три окремі головні критерії оптимізації, серед яких найважливішим показником є вертикальна вісь Z (положення вертикальної вимірювальної колони 3D КВМ у найбільшій мірі обмежують можливості вимірювань габаритних деталей) та поздовжнє переміщення по вісі Х, обмежене мостовими опорами. Поперекова вісь Y найменш важлива, оскільки є можливість незначного консольного розміщення вимірюваної деталі за межами робочого столу.

Для єдиної кількісної оцінки кожний з трьох паспортних показників переміщень по вісям (Xi, Yi, Zi) для усіх конкурентних пропозицій 3D КВМ порівнюють з відповідними вимогами Замовника за трьома вісями (Xз, Yз, Zз) та відображають у вигляді поділів для трьох вісей (Xз/Xi; Yз/Yi; Zз/Zi), що забезпечує єдиний підхід для усіх конкурентних пропозицій, дивись Табл.2.

1.2 За відсутності стандарту на рекомендовані розміри показників переміщень вздовж ортогональних вісей різні виробники пропонують 3D КВМ з власними регламентованими переміщеннями за трьома вісями (Xi, Yi, Zi) для 3D вимірювань.

Окрім забезпечення бажаної тримірної зони по вісям Xз,Yз, Zз також доцільно враховувати бажану максимальну довжину вимірювань у вигляді просторової діагоналі Lз, як четвертого критерію оптимізації.

Довжина просторової діагоналі L є тим розміром, який необхідно враховувати при обчисленні найбільшої похибки вимірювань 3D КВМ за паспортною формулою похибки.

Для врахування довжин просторової діагоналі Li для кожного з конкурентних 3D КВМ доцільно їх порівняти з довжиною просторової діагоналі Lз від Замовника та відобразити усі конкурентні пропозиції просторових діагоналей у вигляді безрозмірних поділів (Li/Lз), дивись Табл.2.

1.3 П’ятим головним критерієм оптимізації 3D КВМ слід вважати вибір поміж ручними або автоматизованими 3D переміщеннями.

Автоматизоване переміщення у тримірній зоні прискорює та спрощує 3D вимірювання та суттєво зменшує похибку вимірювань за рахунок зменшення суб’єктивного впливу оператора.

Ціна автоматизованих контактних 3D КВМ на 35…50% більша за ціну аналогічних ручних, проте це компенсується значно кращими функціональними та метрологічними показниками.

Для кількісного порівняння ручного або автоматичного переміщення 3D КВМ ми використовуємо підхід, коли автоматичне переміщення кодується «1» та ручне переміщення кодується «0», дивись Табл.2.

1.4 Шостим головним критерієм оптимізації є очікувана паспортна похибка 3D КВМ, яку доцільно призначати у 1,5…2,5 рази меншою за відповідні допуски вимірюваних деталей.

Зазвичай паспортні похибки 3D КВМ мають вигляд лінійної функції «Gi=gi+Lі/ki»:

  • Аргумент Lі відповідає максимальній довжині тримірної вимірюваної зони (довжині просторової діагоналі паралелепіпеду XiYiZi);

  • Початкова похибку gi та коефіцієнт ki визначаються з каталогів виробників 3D КВМ.

Похибки від Замовника Go та Похибки Gi за формулами похибок з конкурентних пропозицій 3D КВМ мають бути узгоджені за єдиних умов порівняння.

Більшість виробників пропонують кілька рівнів прецизійності для 3D КВМ, похибка яких відрізняється поміж собою на 20…50% за рахунок використання спеціальних вимірювальних головок, спеціальних шкал з меншою дискретністю 3D відліку.

Похибки ручних контактних 3D КВМ, зазвичай, на 10…20% більші за похибки автоматичних контактних КВМ аналогічних діапазонів та дискретності.

Для порівняння похибок конкурентних пропозицій 3D КВМ виконують наступні дії:

  • Обчислюють похибки за формулами усіх конкурентних 3D КВМ з урахуванням довжини регламентованої просторової діагоналі Lo для тримірної робочої зони (Xo, Yo, Zo);

  • Приводять обчислені конкурентні похибки Gi (з урахуванням регламентованої Замовником похибки Go) до вигляду безрозмірних поділів типу Go/Gi, дивись Табл.2.

1.5 Дискретність відліку лінійних шкал (1,0 мкм/ 0,5 мкм/ 0.1 мкм) виробники відображають у каталогах 3D КВМ, але ми не враховуємо дискретність, як значущий критерій оптимізації, оскільки цей показник вже врахований у загальній похибці 3D КВМ.

1.6 Сьомим критерієм оптимізації 3D КВМ є навантаження на стіл (30…10000 Н), при цьому цей показник є мало значущим, оскільки виробники КВМ передбачають міцність та жорсткість стола у базовій комплектації відповідними до габаритів вимірюваної деталі.

Замовник самостійно визначає бажане навантаження Qo для утримання вимірюваної деталі.

У особливих випадках 3D вимірювань важких деталей (маса 500…6000 кг) виробники 3D КВМ використовують спеціальні столи з підсиленими опорами з паспортним навантаженням Qi.

Для вимірювання над важких габаритних деталей доцільно використовувати унікальні портальні КВМ зі встановленням великогабаритної деталі безпосередньо на підлогу.

Для порівняння навантажень Qi усіх конкурентних пропозицій 3D КВМ (з урахуванням регламентованого Замовником навантаження Qo) для матриці оптимізації 3D КВМ використовують безрозмірні поділи Qi/Qo, дивись Табл.2.

1.7 Вибір поміж інтуїтивним програмним забезпеченням («І» ПЗ) та традиційним програмним забезпеченням («Т» ПЗ) рекомендовано у якості восьмого критерію оптимізації.

Вибір поміж традиційним ПЗ та новітнім інтуїтивним ПЗ є принциповим, оскільки 3D вимірювання побудовані на складних багатофакторних математичних обчисленнях, які можуть суттєво ускладнювати використання 3D КВМ.

Традиційні (Т) ПЗ для 3D КВМ мають досить складний, не завжди очевидний шлях використання, що передбачає підвищені вимоги для користувача:

  • Обов’язкова висока початкова кваліфікація оператора для можливості використання традиційного (Т) ПЗ;

  • Коштовне початкове навчання оператора протягом 4…8 тижнів для використання складного традиційного (Т) ПЗ;

  • Виключно платні поточні оновлення традиційного (Т) ПЗ та додаткові навчання оператора за наявної складності оновлень;

  • Велика залежність ефективності 3D вимірювань від кваліфікації та лояльності Вашого оператора 3D КВМ;

  • Складність, великі прямі витрати у випадках заміни штатного оператора, організації другої зміни 3D вимірювань, у випадку звільнення (з додатковими прямими витратами на навчання).

Новітні інтуїтивні (І) ПЗ для 3D КВМ (усі моделі англійських 3D КВМ «Aberlink» та одна цехова модель італійської 3D КВМ «Dea») дозволяють за 2…3 робочі дні навчитися використанню та програмуванню для повноцінних 3D вимірювань навіть з початковим рівнем знань.

Користувачам англійських 3D КВМ «Aberlink» гарантується безкоштовне оновлення ПЗ на увесь період їх експлуатації, що не забезпечують інші виробники 3D КВМ.

Прикладом інтуїтивного ПЗ є смартфони, які не потребують спеціальних навичок та навчання, тому доступні навіть для п’ятирічних дітей.

Для порівняння 3D КВМ з інтуїтивним (І) ПЗ або з традиційним (Т) ПЗ запропоновано кодування, коли інтелектуальне (І) ПЗ кодується, як «1» та традиційне (Т) ПЗ кодується, як «0», дивись Табл.2.

1.8 Дев’ятим за переліком та першим за важливістю критерієм оптимізації 3D КВМ завжди є ціна, вплив якої в України найближчі роки буде тільки зростати.

Замовник завжди має лімітну ціну Rо, у межах якої передбачено придбати необхідну 3D КВМ (серед конкурентних пропозицій за цінами Ri).

Для порівняння усіх конкурентних цінових пропозицій Ri для заповнення матриці вибору 3D КВМ використовують безрозмірні поділи (Rо-Ri)/Ro:

  • Поділи мають знак «+» у випадку, коли лімітна ціна Замовника Rо вища за ціну конкурентної пропозиції Ri

  • Поділи мають знак «-» у випадку, коли лімітна ціна Замовника Rо менша за ціну конкурентної пропозиції Rі.

1.9 Витрати на поточне обслуговування 3D КВМ «r» (щорічні консультації, сервіс, модернізація, планове та позапланове калібрування згідно ISO17025) протягом усього терміну використання 3D КВМ (10…20 років) можуть наближатися до ціни «R» за 3D КВМ, тому ми розглядаємо їх як десятий критерій оптимізації.

Замовнику доцільно встановити ліміти витрат на поточне обслуговування (ro) та бажано отримати від постачальників 3D КВМ конкурентні пропозиції стосовно вартості очікуваних витрат (ri) від постачальників.

Для порівняння конкурентних пропозицій щорічних витрат ri на обслуговування 3D КВМ (з урахуванням очікуваних лімітних витрат rо від Замовника) для заповнення матриці оптимізації використовують безрозмірні поділи (ro-ri)/ ro, дивись Табл.2:

  • Поділи мають знак «+» у випадку, коли ліміт очікуваних витрат ro Замовника вищий за конкурентну комерційну пропозицію очікуваних витрат (ri);

  • Поділи мають знак «-» у випадку, коли ліміт очікуваних витрат ro Замовників менший за конкурентну комерційну пропозицію rj очікуваних витрат.

1.10 Існують й інші параметри оптимізації 3D КВМ (маса, габаритні розміри, вимоги до електромережі та стислого повітря, інші), при цьому ми не використали у вигляді критеріїв оптимізації, при цьому Замовник може врахувати їх або й інші показники, відповідно до умов використання.

У Табл.2 наведено перелік десяти критерієв оптимізації для 3-х конкурентних пропозицій з розрахунком порівняльних коефіцієнтів для кожної конкурентної пропозиції, що надалі будуть використані для заповнення матриці вибору 3D КВМ.

Таблиця 2

п/п

Критерії оптимізації

Вимоги Замовника

Пропозиція №1 /Оцінка критеріїв

Пропозиція №2 / Оцінка критеріїв

Пропозиція №3 / Оцінка критеріїв

1

Переміщення (X)

Xo

X1

X1:Xo

X2

X2:Xo

X3

X3:Xo

2

Переміщення (Y)

Yo

Y1

Y1:Yo

Y2

Y2:Yo

Y3

Y3:Yo

3

Переміщення (Z)

Zo

Z1

Z1:Zo

Z2

Z2:Zo

Z3

Z3:Zo

4

Переміщення (L)

Lo

L1

L1:Lo

L2

L2:Lo

L3

L3:Lo

5

Автоматизація переміщень (Р/А)

A

1

1

1

1

0

0

6

Похибка переміщень (G)

Go

G1

Go:G1

G2

Go:G2

G3

Go:G3

7

Навантаження столу (Q)

Qo

Q1

Q1:Qo

Q2

Q2:Qo

Q3

Q3:Qo

8

Складність ПЗ (І/Т)

І

І

І

Т

Т

Т

Т

9

Ціна 3D КВМ (R)

Ro

R1

(Rо-R1)/Ro

R2

(Rо-R2)/Ro

R3

(Rо-R3)/Ro

10

Вартість щорічних послуг з 3 (r)

ro

r1

(ro-r1)/ ro

r2

(ro-r2)/ ro

r3

(ro-r3)/ ro

2. Вага критеріїв оптимізації 3D КВМ

2.1 Ранжування критеріїв оптимізації при виборі контактної 3D КВМ виконують фахівці Замовника залежно від потреб 3D вимірювань та фінансових можливостей Замовника:

  • Мінімальна кількість критеріїв оптимізації не може бути менша за шість (X, Y, Z, , Р/А, G, R), при цьому сума вагових коефіцієнтів завжди дорівнює 1,0;

  • Максимальна кількість критеріїв оптимізації може бути необмеженою, але ми вважаємо для достовірного вибору 3D КВМ достатньо 10 вагомих показників (дивись Табл.1), при цьому сума вагових коефіцієнтів також завжди дорівнює 1,0.

2.2 Пропонуємо Вам ранжування 10 критеріїв оптимізації за двома протилежними стратегіями закупівлі 3D КВМ, дивись Табл.3:

  • Стратегія пріоритету техніко-метрологічних критеріїв відносно цінових критеріїв, при цьому загалом займають 84% ваги усіх критеріїв при виборі 3D КВМ;

  • Цінові показники є пріоритетним критерієм оптимізації 3D КВМ та, за нашими оцінками, дорівнює 17… 51% сумарної ваги усіх критеріїв оптимізації.

2.3 Більшість Замовників найвірогідніше виберуть середній варіант, поміж техніко-метрологічними та ціновими пріоритетами, крім того можливо будуть враховані власні критерії оптимізації.

Таблиця 3

Критерії оптимізації контактних 3D КВМ у Замовника

Стратегія техно-метрологічна

Стратегія ціни

Оцінка критерію

1.Переміщення Xo

0.04

0.03

Важливий

2.Переміщення Yo

0.07

0.05

Важливий

3.Переміщення Zo

0.11

0.08

Головний

4. Maксимальне переміщення, Lo

0.03

0.01

Корельований

5. Похибка 3D вимірювань, Go

0.24

0.16

Головний

6. Навантаження на стіл, Qo

0.02

0

Корельований

7. Автоматизація, Ро/Ао

0.20

0.12

Головний

8. Складність ПЗ, Іо/То

0.11

0.04

Важливий

9.Ціна комплекту 3D КВМ, Ro

0.17

0.51

Головний

10.Вартість щорічних послуг, ro

0.01

0

Недооцінений

Загалом

1.0

1.0

3. Матриця вибору та розрахунок рейтингу 3D КВМ

3.1 Після розрахунку порівняльних коефіцієнтів для критеріїв оптимізації усіх конкурентних пропозицій з вибору 3D КВМ (дивись Табл.2), також після визначення стратегії ранжування зі встановленням відповідних вагових коефіцієнтів для критеріїв 3D КВМ (дивись Табл.3) завершальним кроком алгоритму є складання матриці вибору та розрахунок рейтингів конкурентних 3D КВМ.

3.2 Складання матриці вибору та розрахунок рейтингів конкурентних 3D КВМ ми проведемо на прикладах двох напрямків використання 3D КВМ:

  • Цехова ручна 3D з використанням за робочих температур 5…45 градусів Цельсію з мінімальною робочою зоною;

  • Лабораторна автоматична 3D КВМ з використанням за робочих температур 18…22 градусів Цельсію з робочою зоною 700х1100х600 мм з похибкою 6,5 мкм.

3.3 Цехові переносні автоматичні 3D КВМ з найширшим робочим діапазоном температур 5…45 градусів Цельсія виробляє тільки інноваційна англійська фірма «Aberlink» (на сайті їх представника в Україні є повна технічна та фінансова інформація), дивись Табл.1.

Дві моделі напів-цехових автоматичних 3D КВМ з робочим діапазоном температур 15…30 градусів Цельсію виробляє тільки концерн «Hexagon» (на сайті їх представника в Україні ціни відсутні), дивись Табл.1.

3.5 Для прикладу ми склали дві матриці вибору та обчислили рейтинги для двох типорозмірів 3D КВМ для віртуальних Замовників:

  • Лабораторна ручна 3D КВМ з тримірною робочою зоною 500х500х500 мм з похибкою 6,8 мкм, дивись Табл.4;

  • Лабораторна автоматична 3D КВМ з тримірною робочою зоною 700х1000х600 мм з очікуваною похибкою 7,4 мкм, дивись Табл.5.

3.6 При заповненні обох матриць вибору 3D КВМ, дивись Табл.4 та Табл.5, ми для прикладу запропонували дві протилежні стратегії вибору:

  • Для ручної 3D КВМ у якості прикладу ми запропонували пріоритет ціни, дивись Табл.4;

  • Для автоматичної 3D КВМ у якості прикладу ми запропонували приорітет техніко-метрологічних показників, дивись Табл.5.

Таблиця 4

Матриця вибору ручної 3D КВМ за стратегією пріоритету ціни

Критерії оптимізації

Пропозиція 1

(від «Aberlink»)

Пропозиція 2

(від «Hexagon»)

Вісь X

0,03х1,28=0,0384

0,03х0,92=0,0276

Вісь Y

0,05х1,2=0,060

0,05х1,42=0,071

Вісь Z

0,08х1,00=0,080

0,08х0,84=0,0692

Максимальний розмір деталі L

0,01х1,17=0,012

0,01х1,09=0,0109

Похибка G

0,16х1,06=0,1696

0,16х1,0=0,160

Навантаження Q

0х1,00=0

0х(н.д.)=0

Автоматизація Р

0,12х0=0

0,12х0=0

Складність ПЗ І/Т

0,04х1,00=0,04

0,04х0=0

Ціна 3D КВМ, R=19700 євро

0,51х1,00=0,51

0,51х(н.д.)=?

(на сайті відсутня ціна)

Вартість щорічних послуг, r=500 євро

0х1,00=0

0х(н.д.)=0

Загалом

0,91

Таблиця 5

Матриця вибору автоматичної 3D КВМ за стратегією пріоритету техніко-метрологічних показників

Критерії оптимізації

Вага критеріїв оптимізації

Пропозиція 1

«Aberlink»

Пропозиція 2

«Hexagon»

Вісь X

0,04х1,14=0,0456

0,04х1,0=0,040

0,04х1,0=0,040

Вісь. Y

0,07х1,0=0,070

0,07х1,0=0,070

0,07х1,0=0,070

Вісь. Z

0,11х1,0=0,110

0,11х1,10=0,121

0,11х1,17=0,1287

Макс.розмір деталі L

0,03х1,040=0,0312

0,03х1,02=0,0306

0,03х1,035=0,031

Похибка. G

0,24х1=0,240

0,24х1,21=0.291

0,24х1,19=0,286

Навантаження Q

0,02х1,11=0,0222

0,02х0,9=0,018

0,02х1,11=0,0222

Автоматизація А

0,20х1,00=0,200

0,20х1,0=0,200

0,20х1,0=0,200

Складність ПЗ І/Т

0,11х1,00=0,110

0,11х0=0

0,11х0=0

Ціна 3D КВМ, R=56280є

0,17х1,00=0,170

0,17х1,00=0,17

0,17х(н.д.)=? (на сайті відсутня ціна)

Вартість щорічних послуг r=600є

0,01х1,20=0,012

0,01х1,20=0,012

0,01х(н.д.)=? (на сайті відсутня вартість)

Загальний рейтинг

1,011

0,95

Ми не вважаємо запропонований нами алгоритм вибору контактної 3D КВМ єдиним та бездоганним, оскільки Замовник може мати інші пріоритети та фінансові можливості, при цьому нам не відомі інші алгоритми покрокового вибору 3D КВМ.

Метрологічний контроль є кінцевою виробничою операцією, тому якісні 3D вимірювання зменшують собівартість Вашого виробництва та підвищують конкурентоспроможність продукції, що особливо важливо в умовах світової кризи.