第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)

三坐標(biāo)測量機(jī)在機(jī)械、電子、儀表、塑膠等 行業(yè) 廣泛使用。三坐標(biāo)測量機(jī)是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因?yàn)樗梢源娑喾N表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時間從小時減到分鐘，這是其它儀器而達(dá)不到的效果。

三坐標(biāo)測量在同軸度檢測是我們在測量工作中經(jīng)常遇到的問題，用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度的檢測不僅直觀且又方便，三次元、2.5次元與三坐標(biāo)其測量結(jié)果精度高，并且重復(fù)性好。

2D影像測量儀在汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)，有很多產(chǎn)品需要進(jìn)行嚴(yán)格的同軸度檢查，特別是出口產(chǎn)品的檢查更加嚴(yán)密，如EATON差速器殼、AAM撥叉、主減速器殼、三次元、2.5次元、二次元等。因此能否準(zhǔn)確地測量出此類零件的同軸度對以后的裝配有著一定的影響。

三坐標(biāo)測量機(jī)主要用于機(jī)械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機(jī)器等中小型配件、模具等 行業(yè) 中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等 行業(yè) 中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務(wù)。

第二節(jié) 產(chǎn)品發(fā)展歷程

三坐標(biāo)測量機(jī)（CoordinateMeasuringMachining，簡稱CMM）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型高效的精密測量儀器。它的出現(xiàn)，一方面是由于自動機(jī)床、數(shù)控機(jī)床高效率加工以及越來越多復(fù)雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設(shè)備與之配套；另一方面是由于電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及精密加工技術(shù)的發(fā)展為三坐標(biāo)測量機(jī)的產(chǎn)生提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

測量機(jī)的發(fā)展可劃分為三代:

第一代：世界上第一臺測量機(jī)是英國的FERRANTI公司于1959年研制成功，當(dāng)時的測量方式是測頭接觸工件后，靠腳踏板來記錄當(dāng)前坐標(biāo)值，然后使用計算器來計算元素間的位置關(guān)系。到20世紀(jì)60年代末，已有近十個國家的三十多家公司在生產(chǎn)CMM，不過這一時期的CMM尚處于初級階段。

第二代：隨著計算機(jī)的飛速發(fā)展，測量機(jī)技術(shù)進(jìn)入了CNC控制機(jī)時代，完成了復(fù)雜機(jī)械零件的測量和空間自由曲線曲面的測量，測量模式增加和完善了自學(xué)習(xí)功能，改善了人機(jī)界面，使用專門測量語言，提高了測量程序的開發(fā)效率。西安愛德華測量設(shè)備股份有限公司總經(jīng)理宋建忠博士從上實(shí)際70年代開始，就專業(yè)鉆研坐標(biāo)測量技術(shù)。1986年宋建忠博士被國家教委推薦赴德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從于世界著名的三坐標(biāo)測量技術(shù)專家Prof.w.lohe， 研究 數(shù)據(jù)及測量方法，其后又在德國著名生產(chǎn)三坐標(biāo)測量機(jī)的廠家負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)工作，在此期間對測量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制部分做了深入的 研究 。

第三代：從90年代開始，隨著工業(yè)制造 行業(yè) 向集成化、柔性化和信息化發(fā)展，產(chǎn)品的設(shè)計、制造和檢測趨向一體化，這就對作為檢測設(shè)備的三坐標(biāo)測量機(jī)提出了更高的要求，從而提出了第三代測量機(jī)的概念。

其特點(diǎn)是：

1、具有與外界設(shè)備通訊的功能；

2、具有與CAD系統(tǒng)直接對話的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議格式；

3、硬件電路趨于集成化,并以計算機(jī)擴(kuò)展卡的形式,成為計算機(jī)的大型外部設(shè)備。

在這一時期，國內(nèi)精密測量儀器得到了迅速發(fā)展。1995年，宋建忠博士開發(fā)出自己的測量機(jī)系列——SKM系列，立即在 行業(yè) 內(nèi)引起轟動。1997年，宋建忠博士回國后成立了西安愛德華測量設(shè)備有限公司，成為國內(nèi)較早的專業(yè)從事光機(jī)電子一體、多維坐標(biāo)測量機(jī)生產(chǎn)與研發(fā)的專業(yè)企業(yè)。宋建忠博士把德國乃至世界上三坐標(biāo)測量機(jī)生產(chǎn)方面的先進(jìn)技術(shù)融于自己的產(chǎn)品設(shè)計當(dāng)中，并迅速開發(fā)出第一代三坐標(biāo)測量機(jī)MCMS系列，填補(bǔ)了國內(nèi)計量儀器生產(chǎn)制造的多項空白，推進(jìn)了我國工業(yè)精密儀器測量技術(shù)迅速達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前，愛德華測量MCMS系列坐標(biāo)測量機(jī)仍應(yīng)用于國內(nèi)眾多企業(yè)。

經(jīng)過多年發(fā)展，三坐標(biāo)測量機(jī)已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測和質(zhì)量控制不可缺少的萬能測量設(shè)備。

第三節(jié) 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

產(chǎn)業(yè)鏈定義：即從一種或幾種資源通過若干產(chǎn)業(yè)層次不斷向下游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移直至到達(dá)消費(fèi)者的路徑，它包含四層含義：一是產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱a(chǎn)業(yè)層次的表達(dá)。二是產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱a(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)程度的表達(dá)。產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)，鏈條越緊密，資源的配置效率也越高。三是產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)琴Y源加工深度的表達(dá)。產(chǎn)業(yè)鏈越長，表明加工可以達(dá)到的深度越深。四是產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菨M足需求程度的表達(dá)。產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)加谧匀毁Y源、止于消費(fèi)市場，但起點(diǎn)和終點(diǎn)并非固定不變。

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈這種“對接機(jī)制”是產(chǎn)業(yè)鏈形成的內(nèi)模式，作為一種客觀規(guī)律，它像一只“無形之手”調(diào)控著產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一個概念，是各個產(chǎn)業(yè)部門之間基于一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)，并依據(jù)特定的邏輯關(guān)系和時空布局關(guān)系客觀形成的鏈條式關(guān)聯(lián)關(guān)系形態(tài)。產(chǎn)業(yè)鏈主要是基于各個地區(qū)客觀存在的區(qū)域差異，著眼發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢，借助區(qū)域市場協(xié)調(diào)地區(qū)間專業(yè)化分工和多維性需求的矛盾，以產(chǎn)業(yè)合作作為實(shí)現(xiàn)形式和內(nèi)容的區(qū)域合作載體。

產(chǎn)業(yè)鏈的本質(zhì)是用于描述一個具有某種內(nèi)在聯(lián)系的企業(yè)群結(jié)構(gòu)，它是一個相對宏觀的概念，存在兩維屬性：結(jié)構(gòu)屬性和價值屬性。產(chǎn)業(yè)鏈中大量存在著上下游關(guān)系和相互價值的交換，上游環(huán)節(jié)向下游環(huán)節(jié)輸送產(chǎn)品或服務(wù)，下游環(huán)節(jié)向上游環(huán)節(jié)反饋信息。

產(chǎn)業(yè)鏈分為接通產(chǎn)業(yè)鏈和延伸產(chǎn)業(yè)鏈。

接通產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵笇⒁欢ǖ赜蚩臻g范圍內(nèi)的斷續(xù)的產(chǎn)業(yè)部門(通常是產(chǎn)業(yè)鏈的斷環(huán)和孤環(huán)形式)借助某種產(chǎn)業(yè)合作形式串聯(lián)起來；

延伸產(chǎn)業(yè)鏈則是將一條既已存在的產(chǎn)業(yè)鏈盡可能地向上下游拓深延展。產(chǎn)業(yè)鏈向上游延伸一般使得產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)人到基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)，向下游拓深則進(jìn)入到市場拓展環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈的實(shí)質(zhì)就是不同產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之間的關(guān)聯(lián)，而這種產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的實(shí)質(zhì)則是各產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)之間的供給與需求的關(guān)系。

隨著技術(shù)的發(fā)展，迂回生產(chǎn)程度的提高，生產(chǎn)過程劃分為一系列有關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。分工與交易的復(fù)雜化對使得在經(jīng)濟(jì)中通過什么樣的形式聯(lián)結(jié)不同的分工與交易活動成為日益突出的問題。企業(yè)組織結(jié)構(gòu)隨分工的發(fā)展而呈遞增式增加。因此，搜尋一種企業(yè)組織結(jié)構(gòu)以節(jié)省交易費(fèi)用并進(jìn)一步促進(jìn)分工的潛力，相對于生產(chǎn)中的潛力會大大增加。企業(yè)難以應(yīng)付越來越復(fù)雜的分工與交易活動，不得不依靠企業(yè)間的相互關(guān)聯(lián)，這種搜尋最佳企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的動力與實(shí)踐就成為產(chǎn)業(yè)鏈形成的條件

圖表1  產(chǎn)業(yè)鏈形成模式示意圖

如圖所示，產(chǎn)業(yè)鏈的形成首先是由社會分工引起的，在交易機(jī)制的作用下不斷引起產(chǎn)業(yè)鏈組織的深化。在圖中，C1、C2、C3表示社會分工的程度，其中，C3>C2>C1表示社會分工程度的不斷加深；A1、A2、A3表示市場交易的程度，A3>A2>A1表示市場交易程度的不斷加深；B1、B2、B3表示產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展程度，其中，B3>B2>B1表示產(chǎn)業(yè)鏈條的不斷延伸和產(chǎn)業(yè)鏈形式的日益復(fù)雜化。三個坐標(biāo)相交的原點(diǎn)0，表示既無社會分工也無市場交易更無產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的初始狀態(tài)。

      從C1點(diǎn)開始，而不是從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，意味著社會分工是市場交易的起點(diǎn)，也是產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的起點(diǎn)社會分工C1的存在促進(jìn)了市場交易程度A1的產(chǎn)生，在A1作用下，需要B1的產(chǎn)業(yè)鏈形式與它對接B1這種產(chǎn)業(yè)鏈形式的產(chǎn)生又促進(jìn)了社會分工的進(jìn)一步發(fā)展，于是，社會分工就從C1演化到C2。相應(yīng)地，在C2的作用下，市場交易程度從A1發(fā)展到A2，A2又促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈形式從B1發(fā)展到B2。接著，按照同樣的原理，B2促使C2發(fā)展到C3，C3又促使A2發(fā)展到A3，A3又促使產(chǎn)業(yè)鏈從B2發(fā)展到B3⋯⋯如此周而復(fù)始，使產(chǎn)業(yè)鏈不斷形成發(fā)展。


      產(chǎn)業(yè)鏈形成的動因在于產(chǎn)業(yè)價值的實(shí)現(xiàn)和創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱a(chǎn)業(yè)價值實(shí)現(xiàn)和增值的根本途徑。任何產(chǎn)品只有通過最終消費(fèi)才能實(shí)現(xiàn)，否則所有中間產(chǎn)品的生產(chǎn)就不能實(shí)現(xiàn)。同時，產(chǎn)業(yè)鏈也體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)價值的分割。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)價值由在不同部門間的分割轉(zhuǎn)變?yōu)樵诓煌a(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)上的分割產(chǎn)業(yè)鏈也是為了創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)價值最大化，它的本質(zhì)是體現(xiàn)“1+1>2”的價值增值效應(yīng)。這種增值往往來自產(chǎn)業(yè)鏈的乘數(shù)效應(yīng)，它是指產(chǎn)業(yè)鏈中的某一個節(jié)點(diǎn)的效益發(fā)生變化時，會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈中的其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)相應(yīng)地發(fā)生倍增效應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈價值創(chuàng)造的內(nèi)在要求是：生產(chǎn)效率≥內(nèi)部企業(yè)生產(chǎn)效率之和(協(xié)作乘數(shù)效應(yīng))；同時，交易成本≤內(nèi)部企業(yè)間的交易成本之和(分工的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng))。企業(yè)間的關(guān)系也能夠創(chuàng)造價值。價值鏈創(chuàng)造的價值取決于該鏈中企業(yè)間的投資。不同企業(yè)間的關(guān)系將影響它們的投資，并進(jìn)而影響被創(chuàng)造的價值。通過鼓勵企業(yè)做出只有在關(guān)系持續(xù)情況下才有意義的投資，關(guān)系就可以創(chuàng)造出價值來。

三坐標(biāo)測量機(jī) 行業(yè) 的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu) 分析 ：上游原材料供應(yīng)商，中游三坐標(biāo)測量機(jī)生產(chǎn)商，下游應(yīng)用 行業(yè) ，此外還有貫穿產(chǎn)業(yè)鏈的物流配送廠家、銷售廠家等。

圖表2  三坐標(biāo)測量機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖
 

第四節(jié) 產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位及影響

三坐標(biāo)測量機(jī)主要用于機(jī)械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機(jī)器等中小型配件、模具等 行業(yè) 中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等 行業(yè) 中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務(wù)。

模具 行業(yè)

三坐標(biāo)測量機(jī)在模具 行業(yè) 中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它是一種設(shè)計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計 分析 的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。當(dāng)今主要使用的三坐標(biāo)測量機(jī)有橋式測量機(jī)、龍門式測量機(jī)、水平臂式測量機(jī)和便攜式測量機(jī)。測量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種。

模具的型芯型腔與導(dǎo)柱導(dǎo)套的匹配如果出現(xiàn)偏差，可以通過三坐標(biāo)測量機(jī)找出偏差值以便糾正。在模具的型芯型腔輪廓加工成型后，很多鑲件和局部的曲面要通過電極在電脈沖上加工成形，從而電極加工的質(zhì)量和非標(biāo)準(zhǔn)的曲面質(zhì)量成為模具質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，用三坐標(biāo)測量機(jī)測量電極的形狀必不可少。三坐標(biāo)測量機(jī)可以應(yīng)用3D數(shù)模的輸入，將成品模具與數(shù)模上的定位、尺寸、相關(guān)的形位公差、曲線、曲面進(jìn)行測量比較，輸出圖形化報告，直觀清晰的反映模具質(zhì)量，從而形成完整的模具成品檢測報告。在某些模具使用了一段時間出現(xiàn)磨損要進(jìn)行修正，但又無原始設(shè)計數(shù)據(jù)(即數(shù)模)的情況下，可以用截面法采集點(diǎn)云，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補(bǔ)償后造型，從而達(dá)到完好如初的修復(fù)效果。

當(dāng)一些曲面輪廓既非圓弧，又非拋物線，而是一些不規(guī)則的曲面時，可用油泥或石膏手工做出曲面作為底胚。然后用三坐標(biāo)測量機(jī)測出各個截面上的截線、特征線和分型線，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補(bǔ)償后造型，在造型過程中圓滑曲線，從而設(shè)計制造出全新的模具。

三坐標(biāo)測量機(jī)以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數(shù)字化能力，成為現(xiàn)代制造業(yè)尤其是模具工業(yè)設(shè)計、開發(fā)、加工制造和質(zhì)量保證的重要手段。

第一、測量機(jī)能夠?yàn)槟＞吖I(yè)提供質(zhì)量保證，是模具制造企業(yè)測量和檢測的最好選擇。測量機(jī)在處理不同工作方面的靈活性以及自身的高精度，使其成為一個仲裁者。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機(jī)可提供入廠產(chǎn)品檢驗(yàn)、機(jī)床的校驗(yàn)、客戶質(zhì)量認(rèn)證、量規(guī)檢驗(yàn)、加工試驗(yàn)以及優(yōu)化機(jī)床設(shè)置等附加性能。高度柔性的三坐標(biāo)測量機(jī)可以配置在車間環(huán)境，并直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個階段，提供必要的檢測反饋，減少返工的次數(shù)并縮短模具開發(fā)周期，從而最終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。

第二、測量機(jī)具備強(qiáng)大的逆向工程能力，是一個理想的數(shù)字化工具。通過不同類型測頭和不同結(jié)構(gòu)形式測量機(jī)的組合，能夠快速、精確的獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)和幾何特征，這對于模具的設(shè)計、樣品的復(fù)制、損壞模具的修復(fù)特別有用。此外，測量機(jī)還可以配備接觸式和非接觸式掃描測頭，并利用PC-DMIS測量軟件提供的強(qiáng)大的掃描功能，完成具備自由曲面形狀特征的復(fù)雜工件CAD模型的復(fù)制。無需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換，可以被各種CAD軟件直接識別和編程，從而大大提高了模具設(shè)計的效率。

具體來說，在模具制造企業(yè)中應(yīng)用測量機(jī)完成設(shè)計和檢測任務(wù)時，要密切關(guān)注測量基準(zhǔn)的選擇、測頭的標(biāo)定和選擇、測點(diǎn)數(shù)及測量位置的 規(guī)劃 、坐標(biāo)系的建立、環(huán)境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數(shù)等多方面的因素。這當(dāng)中的每一個因素，都足以影響測量結(jié)果的精確和效率。

汽車 行業(yè)

坐標(biāo)測量機(jī)是通過測頭系統(tǒng)與工件的相對移動，探測工件表面點(diǎn)三維坐標(biāo)的測量系統(tǒng)。通過將被測物體置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間，利用接觸或非接觸探測系統(tǒng)獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，由軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此，坐標(biāo)測量機(jī)具備高精度、高效率和萬能性的特點(diǎn)，是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案。

汽車零部件具有品質(zhì)要求高、批量大、形狀各異的特點(diǎn)。根據(jù)不同的零部件測量類型，主要分為箱體、復(fù)雜形狀和曲線曲面三類，每一類相對測量系統(tǒng)的配置是不盡相同的，需要從測量系統(tǒng)的主機(jī)、探測系統(tǒng)和軟件方面進(jìn)行相互的配套與選擇。

發(fā)動機(jī)制造業(yè)

發(fā)動機(jī)是由許多各種形狀的零部件組成，這些零部件的制造質(zhì)量直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的性能和壽命。因此，需要在這些零部件生產(chǎn)中進(jìn)行非常精密的檢測，以保證產(chǎn)品的精度及公差配合。在現(xiàn)代制造業(yè)中，高精度的綜合測量機(jī)越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，使產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化為對制造流程進(jìn)行控制，通過信息反饋對加工設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。

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