德國研究集成傳感器技術(shù)消除制造誤差

　　【中國儀表網(wǎng) 發(fā)明科技控】目前，德國中小企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目“通過結(jié)構(gòu)集成傳感器技術(shù)提高能源效益和精度”將獲得德國聯(lián)邦教研部的資助。
　　
　　德國中小企業(yè)數(shù)量占德國企業(yè)總數(shù)的95%以上，就業(yè)人數(shù)占到全國總數(shù)的70%，公司凈產(chǎn)值占到全國總量的近一半。自20世紀(jì)90年代以來，中小企業(yè)的研究開發(fā)活動(dòng)趨于活躍。在其銷售產(chǎn)品中，新產(chǎn)品的比重已遠(yuǎn)超過大企業(yè)。約有3萬個(gè)企業(yè)開展不間斷的研究活動(dòng)，10萬科技型企業(yè)經(jīng)常性地推出創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)。
　　
　　近年來德國在促進(jìn)中小企業(yè)創(chuàng)新方面出臺(tái)了一系列政策，包括推出中小企業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃、歐洲重建基金、中小企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃、東部創(chuàng)新能力計(jì)劃、創(chuàng)新代金券和數(shù)字德國2015計(jì)劃。
　　
　　中小企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃是德國聯(lián)邦教研部負(fù)責(zé)實(shí)施的一項(xiàng)支持科技型中小企業(yè)的計(jì)劃，2007年啟動(dòng)。該計(jì)劃在金融經(jīng)濟(jì)危機(jī)發(fā)生后，得到了進(jìn)一步加強(qiáng)，資助領(lǐng)域在原來6個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)上（信息通訊技術(shù)、納米技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、資源效率和能效技術(shù)）增加了公共安全研究領(lǐng)域。據(jù)了解，聯(lián)邦教研部的資助部分可以達(dá)到項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)的50%，總額不超過每年10萬歐元。
　　
　　工業(yè)制造業(yè)中，幾乎70%的零部件制造誤差是由溫度波動(dòng)造成的，特別是大部件以及相應(yīng)的大機(jī)床，因?yàn)闊崤蛎浲ㄟ^長距離的傳導(dǎo)就會(huì)變得十分明顯。往往僅僅幾度的偏差就能造成機(jī)器和部件較大的形變，以至于制造出來的部件無法使用。通行的解決方法是將機(jī)器和環(huán)境同時(shí)保持在恒定的溫度水平，這樣可以預(yù)先避免機(jī)器發(fā)生形變。但是這種辦法達(dá)到滿意效果的前提是：必須24小時(shí)保持空調(diào)運(yùn)行和機(jī)器處于通電狀態(tài)，否則要恢復(fù)穩(wěn)定的狀態(tài)，必須花費(fèi)很長時(shí)間。因此，機(jī)器的溫度調(diào)節(jié)需要浪費(fèi)巨大的能源。
　　
　　為節(jié)省能源，同時(shí)保持機(jī)床加工精度的穩(wěn)定，目前德國弗朗霍夫協(xié)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)研究所（IPT）與合作伙伴――SHW機(jī)床有限責(zé)任公司和SHW加工技術(shù)有限責(zé)任公司找到了另外一種途徑：即通過一種新的測量技術(shù)來確定機(jī)器和部件的形變，并能夠于正在進(jìn)行的制造過程中就對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
　　
　　IPT和SHW的技術(shù)人員通過在機(jī)床上安裝大量結(jié)構(gòu)集成、價(jià)廉性優(yōu)的傳感器監(jiān)測機(jī)器的形變，建立一個(gè)對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)學(xué)模型，這樣形成對(duì)部件制造中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行較準(zhǔn)確預(yù)測的基礎(chǔ)。當(dāng)機(jī)器了捕獲了這種誤差后，就對(duì)加工過程進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，那么這種誤差就得到了及時(shí)的抵銷。通過對(duì)機(jī)器形變連續(xù)的監(jiān)測和預(yù)先計(jì)算，機(jī)器自然完全無需空氣調(diào)節(jié)即能保持高精度的工作。通過使用這種傳感系統(tǒng)，機(jī)器可以不受環(huán)境溫度影響高度精確地工作，機(jī)床的使用者就能夠節(jié)省相當(dāng)大的一筆運(yùn)行費(fèi)用。