在航空航天领域，无论是太空旅行、涡轮螺旋桨飞机还是喷气式飞机制造，一个缺陷、测量错误或轻微的 误差都可能左右发射和任务的成功。正是因为如此，航空航天 公司对质量和尺寸精度有着最严格的要求。
制造具有如此高的 质量要求的航空零件极具挑战性。使用传统的加工后检查，其中许多部件 可能不得不完全报废或返工。这种报废和返工会导致材料浪费、生产线 停顿，以及原始设备制造商和相关供应商的供应链问题。最终，这将导致 成本的增加和项目的延迟，这些结果对任何市场领导者来说都是不可接受的。
大大缓解这些问题的方法之一是使用便携式计量设备，如激光跟踪仪、CMM 臂和 三维测量软件。这些设备可用于快速检测首件、检查预加工尺寸， 并对毛坯件进行定位，以帮助确保加工顺利进行——防止浪费材料、 能源和时间。
许多航空航天部件都很大。正因为如此，这些部件的加工时间非常长，并可能需要大量的返工时间。 为了尽量减少返工时间，许多操作员会使用三维激光跟踪仪和测量软件，在加工过程中验证部件的质量。 这是一个巨大的好处，因为可以让制造商 及时发现问题——确保操作员可以更早、更快地返工，同时确保 部件从机器中产出时的质量。由于精度要求高、部件尺寸大， 对于此类过程中验证，使用优质三维激光跟踪仪来完成最为容易。
根据最近的一项案例 研究 ，一家航空航天公司发现，使用 三维激光跟踪仪和测量软件，其质量控制工作流程的执行速度比不使用时"快两倍"。
最后，还可以使用激光跟踪仪对加工设备进行校准。激光跟踪仪可以测量 机器在整个加工过程中的实际位置与预期位置；然后可以利用这一信息调整加工参数，实现更精确的制造。这将有助于提高未来加工的部件的质量，减少成本超支和进度延误。
在加工之后，将部件组装成最终的成品可能更具挑战性，因为轻微的校准误差可能 导致重大缺陷。在这一方面，便携式测量解决方案（包括激光跟踪仪和便携式 CMM 臂）可以发挥极大作用。为了最大限度地提高产量和减少浪费，航空航天组织使用这些测量解决方案来测量装配质量，并通过测量软件的实时反馈进行调整。通过这个过程，操作人员可以确保总装将具有正确的尺寸，以免之后返工。而当与具有自动化功能的强大软件搭配使用时，还可使不同技能水平的操作人员在执行任务时都感到自信。
这个案例表明，三维激光跟踪仪和测量软件对于航空航天公司的成功至关重要——既要确保质量达到最高标准，又要使用更智能的工具来消除浪费的时间、废品和供应链问题。
然而，一个组织要想在其流程中成功地采用激光跟踪仪，需要满足几个基本要求。原始设备制造商在更新和优化其工作流程时应考虑到所有这些要求。
用于航空航天工作流程的三维激光跟踪仪解决方案的重要方面。
- 便携性
- 测量解决方案必须具有以下特点：便携！其必须能够被运送到工作地点。如果实施一个解决方案需要开设一个全新的质量控制实验室，从而拖慢运作，那就没有意义了。部件需要测量，质量需要在生产线上经受检验，以实现最有效的运作。这就是为什么激光跟踪仪和便携式 CMM 是解决航空航天质量特定问题的创新解决方案。
- 航空航天部件和组件非常大且笨重。将这些大型物体搬到检测实验室十分耗时，运输过程中的损坏风险很低，但成本很高。拥有便携式测量设备，原始设备制造商便可直接在部件所在的地方进行检测或计量辅助装配，减少时间、成本和风险。
- 因为制造通常不在控温空间内进行，所以测量解决方案必须能够在该环境下准确测量部件。硬件必须能够在各种温度和湿度范围内达到预期的精度，包括任何补偿程序。智能测量软件也必须有内置的温度补偿算法，应对温度变化时材料的热膨胀/收缩。同样，如果一个组织必须为质量控制解决方案建立一个特殊的控温实验室，将无法获得便携式计量学带来的重要好处。
- 测距
- 便携式计量工具必须具有测量项目的关键尺寸所需的测距范围。特别是当涉及到航空航天时，部件可能十分庞大——有时运载火箭或大型飞机可达 80 米，因此需要测距范围大的工具。当然，对于像涡轮螺旋桨飞机或小型公务机制造这样的小型业务，部件的尺寸可能要小一些。但对于制造商来说，确保其三维激光跟踪仪具有过往项目和未来潜在设计所需的测距范围仍然很重要。
- 对于较小的零件，一台便携式 CMM 可能就足够了，但其必须具有测量整个体积所需的测距范围。
- 原始设备制造商难免需要移动设备来覆盖一个非常大的部件或组件。我们通常认为，移动设备会降低测量网络的精度。然而，智能测量软件可以通过利用激光跟踪仪测量的特殊不确定形状，借助网络捆绑功能显著提高精度。
- 随着大部分航空航天公司也转向无人机、EVTOL（纯电动垂直起降飞机）和绿色飞机设计，原始设备制造商根据过往项目来计算其计量需求是不够的。未来的航空航天组织需要对其工程师和设计师未来可能送到车间生产线上的事物持开放态度。
- 触达
- 除了原始设备制造商的三维激光跟踪仪的测距范围要求外，无论他们选择将哪些硬件带入工作流程，都必须能够在探测任何关键尺寸的同时，仍然保持尽可能大的精度。
- 计量设备可以在部件周围重新定位，以获得视线并测量难以触及的区域。但航空航天原始设备制造商需要考虑到这可能会减慢制造过程，并考虑相关成本和投资回报率。
- 一些激光跟踪仪具有扩展功能，以帮助缓解这种顾虑。例如，激光跟踪仪可以装上一个限制设备移动的额外探头。也可以将便携式坐标测量机 (PCMM) 臂集成到坐标系统中，从而消除大幅移动部件的需要。
- 精度
- 在考量上述三个因素后，有必要确保计量设备达到检测部件上的关键公差所需的精度。
- 对组织在实际制造环境中考虑使用的任何工具进行测试和演示至关重要。航空航天公司应确保咨询相关领域的专家（包括组织内部和外部的专家），以确认三维激光跟踪仪是否符合精度标准，以适应其工作流程。
- 为了符合内部或国际标准，评估便携式测量解决方案的航空航天公司，应确认其正在考虑的解决方案通过已知和可追踪的标准（如 ISO 10360-10）认证。
- 高效性
- 选择一款为激光跟踪仪工作流程定制的带有专用工具的测量软件，对于释放最高效率至关重要。举例来说，当工作人员远离计算机时，大型数字读出器 (DRO) 可提供实时反馈，简化检测和装配过程。
- 大型部件和组件意味着大型 CAD 模型。选择合适的测量软件——能够在最快的时间内以其原始文件格式导入非常大的 CAD 模型，同时还能顺利操作，是高效工作流程的关键。能够保留原始 CAD 的所有信息，包括树状结构，使用户能够在导入的 CAD 模型中进行搜索，并快速剔除不必要的部件，以便进行检查或装配。
- 智能测量软件中内置的强大几何尺寸和公差 (GD&T) 算法可让操作员快速分析并消除麻烦，留出时间给解码问题，因为所有公差都被自动评估。具有完全基于模型的定义 (MBD) 的测量软件可以直接从 CAD 模型中导入 GD&T 信息，为操作员节省时间。
归根结底，三维激光跟踪仪是可以在航空航天工作流程中采用的奇妙工具。其既能提供人员层面的好处——确保在制造车间使用最高水平的质量，又能提供组织层面的好处——最大限度地节省时间、减少废品、返工和材料浪费。此外，随着世界继续朝着零碳排放的方向创新，像激光跟踪仪这样的高效技术可以帮助航空航天业实现这一目标。