在全球抗擊新冠肺炎疫情 (COVID-19) 的戰斗中，爭分奪秒地快速分發新冠病毒檢測試劑盒是制勝的關鍵。為實現塑料試劑盒零部件的大規模生產，測量環節絕不能成為掣肘整個生產流程的瓶頸。受客戶委托，Verus Metrology Partners公司開發出可提升測量效率的新型解決方案，實現了測量速度與生產速度同步。
背景
Verus Metrology Partners是一家領先的定制化“交鑰匙”測量解決方案供應商。該公司專注于針對復雜塑料零部件提供幾何尺寸測量解決方案，業務范圍覆蓋各個行業，特別是醫療技術、制藥和FMCG（快速消費品）行業。
該公司提供全套測量服務，包括夾具設計與制造、校驗、驗證與編程、Moldflow（模內流動性）分析、安裝，以及售后服務。他們以非凡的創新精神享譽國際，擅長通過集成化測量解決方案大幅提升測量機器的工作效率。
挑戰
在全球抗疫戰斗如火如荼之時，一家來自美國的醫用級包裝容器制造商SiO2 Materials Science (SiO2) 公司找到Verus Metrology Partners。這家美國公司正在批量生產COVID-19檢測試劑盒的各個零部件，希望Verus能夠幫助他們提升測量效率，因為這對于確保生產效率至關重要。
SiO2是一家專注于先進材料科學的公司，亦具有深厚的化學與工程學背景。該公司致力于運用專有的先進材料科學專業知識，研發變革性的創新解決方案。他們的產品兼具玻璃和塑料兩種材質，而且完美做到了揚長避短，在業內頗具口碑。
SiO2委托Verus Metrology Partners提供一種高速批量測量解決方案，用于測量兩個形狀迥異的試劑盒零部件：試劑瓶與瓶蓋。除了測量要求之外，實時記錄測量數據也是一項關鍵要求。
Verus Metrology Partners首席運營官Michael Nugent說道：“針對這個項目，無論從哪方面來講，時間都很關鍵。我們不僅必須在短時間內開發出測量解決方案，還要確保這個方案能夠高速、精確地測量零部件的關鍵尺寸，同時保證測量結果具有高度重復性。”
他繼續道：“為應對疫情，全球各地都實施了嚴格的保持社交距離以及國內和國際旅行限制措施，這些都給我們帶來了不小的挑戰。因此我們需要開發一套切實可用的解決方案，不僅要充分發揮現有的現場測量設備的能力，而且要對這些設備進行改造，讓它們在“交鑰匙”測量系統中超高效地運行。”
解決方案
SiO2最近購買了一臺雷尼紹Equator 300比對儀，但尚未將其集成到測量環節中。Verus Metrology Partners發現這臺Equator比對儀能夠完美滿足其測量解決方案的各項要求。
Michael說道：“我們的研發部門已經對雷尼紹Equator比對儀進行了各項測試，十分清楚它的所有功能，尤其是快速工件檢測能力。”
Equator 300比對儀由可編程的比對儀主機、控制器、測頭和應用軟件等部件組成，適用于對大中批量工件進行精確測量。
Michael繼續道：“Equator 300比對儀的工作空間是我們開發測量解決方案的出發點，最終的解決方案必須放到這個直徑為300 mm、高度為150 mm的工作空間內。現在我們已知Equator比對儀能夠非常快速地執行檢測程序，那么接下來需要解決的挑戰就是：如何充分發揮比對儀的能力？如果逐一檢測每個零部件，即使采用上下料系統，這個過程也非常慢而且工作量巨大。考慮到待測的兩種零部件的尺寸都相對較小，我們早早就決定采用多工位夾具，因為我們認為這種夾具不僅切實可行，而且有助于實現提高測量速度的目標。”
Verus Metrology Partners為每種零部件分別設計并制造了一款定制型八工位夾具，所用的材質為硬質陽極氧化鋁和醫用級塑料。這種夾具能夠以高度重復性將試劑瓶和瓶蓋固定在Equator比對儀工作空間內的固定位置，以便直接進行測量。
Michael表示：“在這個項目中，夾具的作用很關鍵。它不僅要確保Equator比對儀能夠測量每個零部件的所有關鍵尺寸 — 這兩種零部件分別有兩個和五個關鍵尺寸，而且要確保夾持力不會導致零部件變形。也就是說，夾具既要有助于確保測量過程的可靠性和重復性，同時又不能破壞被測零部件的幾何形狀或完整性，不論是試劑瓶還是瓶蓋。”
利用在Equator比對儀控制器上運行的雷尼紹MODUS比對測量軟件，Verus結合這兩款定制夾具開發了試劑盒零部件的測量程序。
比對儀的所有測量數據將實時與QC-CALC統計制程控制軟件共享。這些數據可以打印和存儲在本地，而“合格/不合格”信息將立即以圖形方式顯示給機器操作員。
結果
通過在Equator 300比對儀中集成定制型多工位夾具，Verus Metrolgy Partners成功地大幅縮短了SiO2Materials Science的COVID-19檢測試劑盒零部件的批次放行時間。編程完成之后，只需按下按鈕，Equator比對儀便開始執行檢測程序。操作員只需要將試劑瓶或瓶蓋裝入相應的夾具中，并設定好檢測程序，然后Equator比對儀就會一次自動檢測8個零部件。
Michael說道：“現在，我們的重心逐漸轉向：如何確保所有生產人員都在真正能夠為公司增值的崗位上發光發熱。利用Equator比對儀這樣的自動化高速比對測量系統，再搭配多工位零件檢測程序，操作員可以最大限度縮短檢測時間，同時增加有效生產時間。這樣不僅有助于提高生產能力和效率，而且可實現投資回報率最大化。”
“客戶向我們尋求夾具與測量解決方案時，通常都會希望我們的方案能做到長達20年的產品生命周期。我們可以很自信地說，我們的解決方案的生命周期常常都會超出客戶的產品設計壽命。但是，針對這個項目，我們卻衷心希望它的生命周期越短越好，因為所有人都期盼著疫情能早日結束！”