百萬(wàn)美元“神器”助力：FF將如何打造一款新車(chē)

顛覆是全方位的。年初，一家名為Faraday Future（簡(jiǎn)稱(chēng)FF）的源自美國(guó)硅谷的智能互聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)車(chē)品牌在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)理念上已經(jīng)展示了其卓越的創(chuàng)造力。如今，隨著最新結(jié)構(gòu)光3D掃描技術(shù)的全面應(yīng)用，F(xiàn)F在生產(chǎn)制造領(lǐng)域也已搶占先機(jī)。

就在上周，疑似FF旗下的首款量產(chǎn)車(chē)諜照也被國(guó)外媒體人曝光，如果信息屬實(shí)，預(yù)計(jì)該車(chē)將會(huì)于明年正式上市。

疑似FF首款量產(chǎn)車(chē)諜照

如此驚人的發(fā)展速度的確令人嘆服，而這樣的發(fā)展速度，除了因?yàn)镕F擁有一眾汽車(chē)圈成名的大咖以外，更離不開(kāi)超越傳統(tǒng)車(chē)企的全新技術(shù)應(yīng)用。除了早先公之于眾的可變電驅(qū)動(dòng)底盤(pán)架構(gòu)VPA和專(zhuān)利技術(shù)梯形逆變器以外，在整車(chē)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)最為重要的檢測(cè)環(huán)節(jié)，F(xiàn)F也引入了時(shí)下最為先進(jìn)的設(shè)備——名為AICON 3D Arena的一款結(jié)構(gòu)光3D掃描儀。

“逆天”的結(jié)構(gòu)光3D掃描儀

FF定制的定制AICON 3D Arena

在整車(chē)生產(chǎn)制造方面，一個(gè)汽車(chē)部件想要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無(wú)誤的大規(guī)模量產(chǎn)并非易事。雖然每一款產(chǎn)品都是基于數(shù)字CAD模型制造而來(lái)，但是工具的磨損、儀器校準(zhǔn)的偏離，甚至是廠(chǎng)房的溫度和濕度的改變都能細(xì)微地影響制造出的部件，使其一微米一微米地偏離既定參數(shù)。這當(dāng)然是汽車(chē)制造商所不愿意也是不能夠接受的，畢竟一個(gè)制造超過(guò)公差的零件可能會(huì)帶來(lái)十分嚴(yán)重的后果。而FF定制的AICON 3D Arena結(jié)構(gòu)光掃描儀從源頭上，最大程度保證零部件及整車(chē)的精確性，給顧客以最完美的產(chǎn)品。

如何能做到整車(chē)開(kāi)發(fā)流程嚴(yán)謹(jǐn)和可靠，前期的設(shè)計(jì)和后期的檢測(cè)就變得越來(lái)越重要。為了嚴(yán)格把控產(chǎn)品質(zhì)量，汽車(chē)生產(chǎn)商會(huì)制定嚴(yán)格的檢測(cè)體系。以某德系高端品牌在國(guó)內(nèi)的某工廠(chǎng)為例，包括激光檢測(cè)、攝像頭檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、防滲透檢測(cè)和三坐標(biāo)檢測(cè)在內(nèi)的多種方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量把控，并且該體系已經(jīng)代表了目前世界上的先進(jìn)水平。

該設(shè)備2小時(shí)內(nèi)便可捕捉超過(guò)1,500萬(wàn)個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)點(diǎn)

而FF卻在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，率先引入了結(jié)構(gòu)光3D掃描設(shè)備。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該技術(shù)是一種基于光對(duì)接觸固體表面產(chǎn)生反應(yīng)的測(cè)量方法。這種掃描系統(tǒng)把光組樣式投影到物體上，再利用超敏感攝像機(jī)來(lái)計(jì)算這些光組樣式在物體表面的變形程度，這個(gè)過(guò)程可以有效地捕捉物體的每個(gè)曲線(xiàn)和面來(lái)數(shù)字化物體的具體三圍幾何形狀。比起傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量方法，結(jié)構(gòu)光3D掃描的優(yōu)勢(shì)不言而喻，極為精準(zhǔn)、高效的數(shù)據(jù)采集方式令人驚嘆，同時(shí)簡(jiǎn)便易用的操作方式讓掃描變得十分靈活，而高安全性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是一般檢測(cè)設(shè)備所不能比的。

把控產(chǎn)品質(zhì)量 加速設(shè)計(jì)進(jìn)度

最初，這項(xiàng)技術(shù)僅常用于逆向工程領(lǐng)域，即將已有的實(shí)物產(chǎn)品復(fù)制到數(shù)字模型上。隨著技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)在精度方面的潛力被迅速釋放。如今在整車(chē)制造領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始被逐漸采用，以更智能、精準(zhǔn)、快速地把控關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量。

掃描部件來(lái)進(jìn)行該部分結(jié)構(gòu)和初始CAD設(shè)計(jì)的對(duì)比

同時(shí)，借助結(jié)構(gòu)光3D掃描儀所得到的高精度三維模型，CAD軟件工程師可以與預(yù)期設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比尋找誤差、登入系統(tǒng)追蹤制造進(jìn)度，或提供給3D渲染設(shè)計(jì)師作為框架。因此該技術(shù)也加速了設(shè)計(jì)的發(fā)展，并使設(shè)計(jì)師和工程師之間的合作更加容易和高效?？偠灾?，該設(shè)備將大大加速整車(chē)開(kāi)發(fā)流程，并且把整車(chē)的精確程度提升到一個(gè)更高的水平。

FF所選購(gòu)的AICON 3D Arena平臺(tái)就采用了結(jié)構(gòu)光3D掃描系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)探測(cè)及光學(xué)追蹤技術(shù)。這也是美國(guó)首臺(tái)采用這些先進(jìn)技術(shù)的裝置，而FF將其整合到汽車(chē)設(shè)計(jì)工廠(chǎng)則花費(fèi)了大約100萬(wàn)美元。

該系統(tǒng)的掃描精度達(dá)到了驚人的25微米（1微米＝1/1000毫米），也就是說(shuō)，最大誤差僅僅是人類(lèi)毛發(fā)直徑的一半。

16臺(tái)Move Inspect XR追蹤相機(jī)排列被懸掛在掃描區(qū)域上

16臺(tái)高分辨率專(zhuān)業(yè)照相機(jī)懸掛在一個(gè)足夠罩住一輛全尺寸SUV汽車(chē)大小的掃描區(qū)。這臺(tái)照相機(jī)所攝范圍作為一個(gè)定位系統(tǒng)，追蹤一個(gè)地面移動(dòng)掃描儀。在攝錄過(guò)程中，專(zhuān)業(yè)人員會(huì)手動(dòng)控制地面掃描儀通過(guò)掃描區(qū)，這樣就可以捕捉到所有角度下的詳細(xì)資料。

當(dāng)成百上千萬(wàn)的檔案數(shù)據(jù)點(diǎn)被系統(tǒng)處理，懸架組成的幾何圖形就會(huì)在幾秒內(nèi)生成

使用Arena的參考場(chǎng)能將每次車(chē)型掃描時(shí)間減少3小時(shí),從而更快地將這些模型返還到靈巧的泥塑模型師手中，將時(shí)間和成本的浪費(fèi)最小化。

除了在特定區(qū)域的掃描功能以外，一種更為靈活的手持探測(cè)棒功能也顛覆了過(guò)往。對(duì)于在計(jì)量學(xué)領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)的人士而言，這項(xiàng)科技運(yùn)用的是一個(gè)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)的多功能三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x（簡(jiǎn)稱(chēng)CMM）。傳統(tǒng)的CMM工具是固定安裝好利用接觸點(diǎn)測(cè)量3D幾何形狀的工具，而全新CMM工具是碳素纖維制成、具有藍(lán)牙功能的手持探測(cè)棒，使用無(wú)線(xiàn)技術(shù)將3D空間點(diǎn)信息傳輸?shù)街醒霋呙柘到y(tǒng)中，能節(jié)省時(shí)間、工作室空間及計(jì)算機(jī)處理能力。

這種支持藍(lán)牙的探測(cè)棒是對(duì)傳統(tǒng)CMM的新發(fā)展

這套全新系統(tǒng)使用起來(lái)并不復(fù)雜，據(jù)說(shuō)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和練習(xí)，一個(gè)熟練的操作員可以在幾周內(nèi)快速進(jìn)入狀態(tài)，并完成復(fù)雜的掃描工作。

從FF誕生的那一刻起，該品牌就在持續(xù)給我們帶來(lái)各種各樣的驚喜，隨著FF的首款量產(chǎn)車(chē)上市在即，相信未來(lái)還會(huì)有更多讓人驚艷的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)方面的新技術(shù)釋放出來(lái)，對(duì)此我們也將持續(xù)關(guān)注。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)車(chē)