深度卡尺

游标卡尺、显微镜、墨斗……在位于湖南长沙雨花经济开发区的三家中小制造企业，记者看到一些传统生产工具正在被自动化测量设备、视觉识别设备、激光导航设备等新型生产工具取代，生产制造变得“更顺滑、更高效、更精准”。　　今年以来，各地大力推进新型工业化，掀起发展新质生产力的热潮。科学技术的发展和应用，使新型生产工具不断涌现，这正是新质生产力的一个重要方面。一件件消失的工具，折射中国“智造”大变迁。　　从卡尺到相机　产品加工更顺滑　　湖南晓光汽车模具有限公司小机加车间里，一边是传统生产线，几台机床独立放置，1名工人管两台设备；一边是两条5G工业互联网生产线，机床、原料、机械臂等互联互通，22台机床一个班次只需4名工人。　　几步之遥，有什么差别呢？　　一个游标卡尺可以“以小见大”。晓光模具小机加工车间主任曾腾飞从工具箱里拿出不常用的卡尺对记者说，过去，工人用游标卡尺测量工件毛坯尺寸，用百分表、千分表“找”原料和机床的位置关系，将误差控制在0.01毫米以内，靠的是经验。　　在5G工业互联网生产线，游标卡尺等传统工具没了用武之地。工人将一块块原料和托盘放到生产线入口的三坐标测量机上，设备自动找正。三坐标测量机将位置数据“告诉”机床，确保实物位置和机床加工位置匹配，不仅精度提高到0.005毫米，而且放歪了也没有关系。　　除了游标卡尺，纸质的工艺流程卡也不见了。在制造企业，工艺流程卡是工人的操作指南。以汽车模具生产为例，工艺步骤多达40多个，工人按卡上的要求放置原料、安装刀具、输入数据、调用程序，然后才能启动机床。　　“流程多了就容易犯错。”参与5G工业互联网生产线建设的精密加工组组长许杰说，以前经常出现工人拿错刀具、输错数据、调错程序的问题，80%的产品质量异常来自人工操作失误。　　如今，晓光模具车间里，工艺流程卡上的内容全部进入信息系统。工人只要把原料放到交换台，接下来的工作都交给“大脑”——中控系统，由中控系统将指令发送给机械臂、机床等硬件。　　少了一些“卡”，生产更顺滑。　　现在，5G工业互联网生产线上的机床全部联网且自动更换刀具，系统识别哪台“有空”、哪台“忙碌”，及时“呼叫”机械臂将工件运送给“有空”的机床。单台机床的有效切削时间由原来的55%提高到90%以上。　　曾腾飞说，公司订单情况很好，机床除了每周一次的检修、清洁，可以做到24小时不停机作业。产品合格率也由“手工时代”的80%至85%，大幅提升到99.95%。　　在晓光模具车间，由“卡”到“顺”的迭代升级还在继续。工程师在5G工业互联网生产线上安装、测试工业相机，相机自动拍摄工件位置并传输数据，进一步提高了自动化水平。　　从显微镜到电子眼　质量把关更高效　　湖南普斯赛特光电科技有限公司是一家主要从事半导体发光器件（LED）研发和生产的高新技术企业。穿上鞋套和防静电服，通过风淋间，记者进入焊线、外观检测、包装等各条产线。　　负责制造和运营的副总经理涂世聪介绍说，全国从事LED封装的企业可能有上万家，作为一家中小企业，要想在市场上立足，必须敏捷应对。　　这家工厂的转变，得从一瓶眼药水说起。　　事情是这样的——LED封装有一个外观检测环节。只有米粒大小的明黄色灯珠，密密麻麻排列在支架上，以前工人只能靠肉眼或者借助显微镜观察杂质、破损等缺陷，每人每天检测的灯珠数以十万计。　　“太费眼睛了，我们得随身带着眼药水。”说起曾经的工作内容，当过外观检测员的女工杜建华连连摇头。　　由于“废眼睛”，加之工作单调、枯燥，很多人不愿从事外观检测。涂世聪说，尽管有岗位补贴，工人的年度流失率也接近100%，这意味着第二年又要大量重新招聘、培训。　　相比于用工难题，更加棘手的是品质控制。涂世聪说，肉眼可以发现80%的外观问题，但对于隐藏较深的小杂质、气泡等缺陷就有些无能为力了。这导致之前LED封装厂接到的客户投诉中，外观问题占比超过30%。　　如果还靠传统工具和“人眼战术”，企业注定会被市场淘汰。　　2021年起，普斯赛特光电公司陆续添置自动光学检测设备。工人很轻松地将物料放入自动光学检测设备，“电子眼”快速完成外观检测工作，灯珠源源不断地从出口“吐”出来。工位上，眼药水和显微镜早已不见踪迹。　　自动化水平提升，让企业运转更高效。涂世聪说，普斯赛特光电公司去年逆势增长40%，人均产值超过100万元。“如果没有自动化设备，要承接这么多订单是无法想象的。”　　为了满足市场需求，普斯赛特光电公司持续加大投资。在长沙市雨花区机器人产业园，这家企业的智能工厂已完成一期建设，并于近期开始批量生产。“产能将增长40%，人均产值将提高30%。”涂世聪满怀期待地说。　　从墨斗到北斗　车间导航更精准　　“你可能想不到，几年前我们还要使用墨斗。”带着记者参观工厂，湖南驰众机器人有限公司项目经理龙太棚颇为神秘地说。　　墨斗，是年轻人并不熟悉的物件。作为传统木工行业里的必备工具，它由墨仓、线轮、墨线、墨签组成，多用于木工和建筑行业。　　而湖南驰众机器人有限公司是湖南最大的工业移动机器人AGV生产商。AGV是指具有物料搬运等功能的自动导引运输车，主要用于智能化、自动化产线。　　在智能制造工厂，为何存在如此古老的工具？　　龙太棚紧接着揭晓了答案：AGV有磁条导航、二维码导航等多种导航方式，这都需要在车间地板上画线，并按照设计路径张贴磁条和二维码，简单的墨斗也就有了用处。　　为了给记者演示，龙太棚在仓库里翻了半天，才找到一个改良版的自动收放线墨斗——传统的木制或竹制墨斗已经遗失了。工人小心翼翼地倒入墨汁，合上盖子，贴着地板扯出线，用手轻轻一弹，便在地板上“印”出一条笔直的黑线。　　驰众机器人公司产品服务部施工经理陈智诚曾经用过传统木制墨斗。他说，如果AGV要和机械臂对接，精度一般控制在5至10毫米，靠墨斗画线就有点力不从心。实际操作中，工程师只能不断调整AGV运行轨迹，“有时得调试10多次，才能达到精度要求”。　　麻烦事还不止于此。有的新能源电池工厂是无尘车间，不允许将墨斗带进去弹线；有的汽车发动机库房有上千个库位，如果都在地上画线、贴磁条，既不方便也不美观。　　如今，随着激光导航、视觉导航等新技术发展，驰众机器人公司员工已经很少使用墨斗，而是一个个端着笔记本电脑，对AGV进行线路设计和调试。龙太棚说，公司有160多名员工，工业机器人、机电一体化、机械设计、智能物流等专业的工程师占了二分之一。　　记者看到，在这家公司的设备调试场地，工程师在电脑上“建图”，操控激光导航AGV自动行走，运行轨迹的精度可以达到5毫米。地板上不用墨斗画线，也没有磁条和二维码。　　驰众机器人公司项目经理王佳说，最新款AGV还与5G、卫星导航等技术结合。在一家钢铁厂，他们生产的AGV在室外依靠基于北斗的卫星导航，再通过5G无线网络将数据传输到中控室，工作人员可实时查看AGV运行位置和状态。　　从墨斗到北斗的“智造”之变，仿佛穿越了工业化的悠悠时空……

关注“新能源”锂电安全|深度分析锂电池鼓胀气体高丽LIBs锂离子电池(LIBs)因其重量轻、能量密度高以及比其他类型电池的使用寿命长等特性，被广泛应用于动力、储能以及3C等产业。锂离子电池在循环使用或储存中，可能因为电解液组分发生成膜及氧化反应、电池过充过放、内部微短路等原因导致SEI膜分解破坏从而产生气体，也可能因电解液中的高含量水分发生电解反应等原因导致电池产气鼓胀，出现具有一定安全风险的失效，主要有热失控、胀气、膨胀形变等。因此，了解电池鼓胀气体的组成对于优化电解液的组成是至关重要的。三类成分电池在老化、放电等过程中会产生各种气体成分非常复杂。其中主要有三类成分：1）永久气体如氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等；2）短链碳氢化合物(C2-C5)；3）其他可挥发性化合物。赛默飞气相色谱锂电池鼓胀气体分析方案锂离子电池鼓胀气体的常见产气成分有H2,CO,CO2等永久性气体以及CH4,C2H4,C2H6等烷烃类气体。表1.校正气体组成方案一：气密针进样某些小型LIBs在使用过程中只会产生几毫升的膨胀气体。针对气体量极少的这一类样品，赛默飞推出气密针进样，配置一个TCD和一个FID检测器，一根分析柱和一根预柱，一次进样实现对电池鼓胀气体成分H2,O2,N2,CO,CO2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的分析。图1.FID通道校正标样色谱图（方案一）（点击查看大图）图2.TCD通道校正标样色谱图（方案一）（点击查看大图）方案二：气密针/阀进样赛默飞推出气密针/阀进样，配置一个TCD和一个FID检测器。一根分析柱和一根预柱，一根毛细管分析柱，一次进样实现对电池鼓胀气体成分H2,O2,N2,CO,CO2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,i-C4H10,n-C4H10,i-C5H12,n-C5H12的分析。图3.TCD通道校正标样色谱图（方案二）（点击查看大图）图4.FID通道校正标样色谱图（方案二）（点击查看大图）完善的解决方案在锂电池产业链中，除了电池鼓胀气体成分分析，还需要围绕产品质量、原材料质控、或锂电池各种性能指标的研发工作进行一系列的理化测试，包括：元素分析、电解液、添加剂成分分析、石墨类负极材料有机物含量测试、电解液未知成分分析、SO42-、Cl-等阴离子及Si等非金属元素分析、电解液等原材料鉴别等。赛默飞在锂电子电池材料检测领域积累了丰富的经验，为广大用户提供完善的解决方案。扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+

卡维什在掰开小笼包测量的一些数据用精确到0.01克的电子秤、能够测量0.01毫米的电子测径仪和一把剪刀，像在实验室里一样，美国美食作家克里斯托弗· 卡维什这么对上海小笼包进行了分析。卡维什这下可火了，被《洛杉矶时报》、CNN等全球媒体争相报道，但他的美食写法也引发了广泛讨论。34岁的卡维什到中国前曾在迈阿密等地做过10年厨师。他从2013年12月开始，花16个月吃遍上海52家小笼包店，以寻找理想的小笼包，研究指标包括皮的厚度、汤汁的多少和馅料的重量。近日，他因此研究迅速爆红网络。16个月吃7.243公斤吃到43家店实在吃不下去了卡维什花了16个月去了52家小笼包馆子，用科学的方法来研究小笼包，才写成这篇《上海小笼包索引》。卡维什解释称，从技术上看，小笼包索引是&ldquo 对小笼包构成通俗标准的数字化解释&rdquo 。生活在上海的人一般都能列举出一系列关于小笼包的标准，比如皮薄、汁多、馅大、肉鲜。而现在，这些标准被数字化了，我有一套专用的公式来专门给售卖小笼包的餐馆打分。卡维什说：&ldquo 在过去的16个月里，我总共吃了7.243公斤的小笼包。我的数据搜集过程包括：在电子秤上称每单个小笼包的重量，然后分解，再分别称汤和馅的重量，最后是用数显卡尺测量皮的厚度。从项目开始近一年，也就是在吃过了43家店的小笼包之后，我就实在吃不下去了，我只能吃一些，然后剩下的就完全用来做实验。&rdquo 研究过程精确量化每家店随机选6个小笼包测量卡维什是如何研究小笼包的呢？他精心挑选了52家小笼包馆子，每去一家店，他都会点上一笼，随机抽取6个小笼包进行测量，然后取它们的平均值，以保证客观。他先用一台精确到0.01克的电子秤称了汤包碟子的重量，随后，捏起一只小笼包放在碟子里，称了总重量，&ldquo 总重量减碟子重量，得出单个小笼包重量&rdquo 。然后，他拿起一把140毫米的理发剪刀，小心翼翼地将小笼包的皮剪开一个口子，再依次把里面的汤汁和肉馅倒入小碟子里，分别测量出它们的重量。最后，非常小心地用一把精确到0.01毫米的电子卡尺测量小笼包底部皮的厚度。他设计了一个定量的公式：[（馅料重量+汤汁重量）/皮的厚度]× 100，来计算小笼包的结构分数。他说：&ldquo 因为&lsquo 皮薄汁多馅多肉鲜&rsquo ，是上海人评判小笼包好吃与否的重要标准。得12分以上的小笼包为A类，6.75分以下的为C类，介于两者之间的是B类。&rdquo 至于整个研究的费用，都是卡维什自己出的钱。他说：&ldquo 事实上，小笼包的费用是最便宜的，根据我的数据，我花了712.50元在小笼包上，但如果算上印刷、网站等等，轻而易举地就超过10000元了。&rdquo 做到可视化呈现&ldquo 一个汤包是两股力量的博弈&rdquo 卡维什写道，《上海小笼包索引》是本次研究的最终成果，是上海小笼包差异的可视化呈现。这一索引以电子表格的形式，记录了小笼包中汤、馅、皮的比率，专门论述了正在变得越来越薄的上海小笼包。卡维什说，一个汤包基本上是两股力量的博弈&mdash &mdash 尽可能薄的皮（用处是包裹住肉和汤）和尽可能多的馅。小笼包的优雅体现在它的姿态上，厨师需要掌握好皮的厚度，以防止热汤流出。小笼包是阴柔的。生煎&mdash &mdash 一种半熟的、加酵母发酵的包子，能够在煎锅中依然保持自身的馅和汤，则是阳刚的。它们的制作原理完全不一样。上海大妈怒了&ldquo 你怎么这样吃小笼包？&rdquo 测试过程中，卡维什的特殊&ldquo 吃法&rdquo 也遭遇了不少人的不理解，甚至笑话。卡维什承认，2013年12月的某天，他第一次去搜集数据时，其实是非常紧张的。&ldquo 带着一把精确到0.01克的称和一把测量范围在0至150毫米的电子卡尺，我到了店里，在桌子上摆弄着包子，不时地还四处看看可疑的人。但是，事实上，没有人在意我的举动。&rdquo 卡维什说：&ldquo 只有在前程酒家（音译），有人注意到了我的存在。当时，整个店里除我之外只有另一个近60岁的上海阿姨。正当我用手从蒸笼里拿出一个样本准备分解的时候，她回头看了看我。我一边测量一边吃。首先是汤，然后是肉馅，再是皮。正当我进行到第五个包子的时候，她忍不住站了起来，生气地对我喊道：&lsquo 你知道怎么吃小笼包吗？你不能这样吃！这是错的！错的！&rsquo 她很无奈地走开了，一边还摇着头，她肯定觉得这样吃包子很残忍，还带着剪刀。&rdquo 网友热议老外下笨功夫精确研究美食，值得吗？卡维什透露，今后将继续研究上海美食，下一个目标可能是生煎包。在未来，他希望可以在中国开办一个小型的烹饪学校，专门聘请中国厨师来教外国厨师烹饪中国美食。卡维什的行为值得学习吗？见仁见智。但这种下笨功夫，科学研究式地写美食，似乎中国人还很少见，甚至被人认为太&ldquo 轴&rdquo 。有网友赞扬称，&ldquo 老外的认真和精细会提高做事的效率和精确度，这一点是值得我们学习的&rdquo 。媒体评论称，&ldquo 西方老外讲求精确，这点不假。因此一旦得到数据，就可以全面复制，这也是为何麦当劳可以在全球开店而不走味儿，而中餐馆，全凭师傅手艺高低，不能稳定地在全球按照规定数据保证质量。中医中药，也是同样的问题，全凭医师和配药师傅的经验，难以具体量化指标&rdquo 。