Аренда оборудования

Обратная связь

CAPTCHA  

620026, г. Екатеринбург, ул. Народной Воли, д.65, БЦ «НЕБО», офис 308\1

664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова 134, офис 215

г.Кемерово

350063, Краснодарский край, г. Краснодар, Кубанская Набережная ул., дом № 37, корпус 12, оф.42

660028, г. Красноярск, ул. Телевизорная, 1/37, 2 этаж, офис 2-07

129626, Москва , ул. Павла Корчагина, д. 2.

630132, г. Новосибирск, пр.Димитрова, д.17

199178, г. Санкт-Петербург, 10 линия Васильевского Острова, д. 59, Бизнес-центр «Маркус», офис 350, 352, 348

355017, Ставропольский край, г. Ставрополь, ул. Мира, д.264а, оф.17

625023, г. Тюмень, Бизнес-центр Golf Palace, ул. Харьковская, 75 к.1, офис 814 / 811 - Сервисный центр

ул. Станционная, д.15

ул. Чехова 1 «А» БЦ «Дипломат»

Как рождается точность

Штатные сотрудники PSM

«Когда изготавливаешь стекло для высокоточной оптики, нужно учитывать, что если материал охлаждается слишком быстро, в нем возникает напряжение, — рассказал Ханс Вайнбух (Hans Weinbuch) из Leica Geosystems во время моей экскурсии по зданиям компании Swiss Optics — основного поставщика Leica Geosystems, который находится в ее кампусе в Хеербругге (Швейцария). — Стекло должно охлаждаться на протяжении нескольких дней или недель. Все это время оно находится в формах, в которых поддерживается температура расплавленного стекла. Иначе напряжения в материале могут сделать его непригодным для высокоточной оптики». 

Чуть раньше я спросил Вайнбуха, можем ли мы посмотреть, как изготавливаются новые приборы Leica Geosystems Nova MS50 — все этапы, которые они проходят, пока не будут установлены на штатив пользователем. В Leica Geosystems Вайнбух пришел в 1956 году, когда компания еще называлась Wild. На его глазах в отрасли происходили невероятные изменения, и он видел, как унифицируются стандарты всего оборудования, которое производит Leica Geosystems. 

Современные геодезические приборы относятся к числу самых сложных и высокоточных измерительных инструментов в мире. Разумеется, существуют метрологические приборы, предназначенные для работы с микронной точностью, но лишь немногие из них способны выдерживать суровые погодные условия и различные нештатные ситуации, которые день ото дня происходят при полевой съемке. А клиенты в этой области относятся к числу самых требовательных и разборчивых. О геодезистах говорят так: дай им золотое яйцо, они и тогда посетуют на несовершенство формы. 

Если же говорить об истории приборов Wild и Leica Geosystems, то об их репутации отзываются с уважением и не без юмора: «швейцарское стекло никогда не ошибается», а то и «изготовлено альпийскими эльфами». Поговаривают даже, что для того чтобы завернуть любой винт, нужны годы обучения и изучения специализированных инструкций. И мне хотелось увидеть весь процесс — от создания узлов и оптики до тестирования и сертификации.

Путь к высокой точности

Компания Swiss Optics, бывшее подразделение Leica Geosystems, стала самостоятельным предприятием в 2004 г. Но она до сих пор располагается в том же заводском центре и по-прежнему изготавливает высокоточные продукты, а Leica Geosystems остается ее важнейшим клиентом. Вайнбух пояснил, что когда из состава основной организации решили вывести часть отделов, это было сделано для того, чтобы они стали более гибкими, ускорили инновации и расчистили путь для развития всей компании. 

И эта модель сработала: на той же производственной территории сегодня находятся еще несколько бывших подразделений, которые занимаются высокоточной обработкой и производством компоновочных узлов. За исключением некоторых электронных схем и микропроцессоров, практически все компоненты электронных тахеометров и GNSS-приемников Leica Geosystems производятся в Хеербругге. 

Продолжая экскурсию по Swiss Optics, Вайнбух указал мне на гору выбракованных линз и призм, которые не отвечают стандарту. Он взял в руку призму 360 и с улыбкой сказал: «Клиенты часто жалуются, сколько она стоит. Конечно, они не знают, что в ее производстве задействованы 90 производственных участков». 

Нам показали специальные испытательные установки для оптических компонентов всех типов. «Здесь сотни самых разных оптических приборов, — рассказал Вайнбух. — Например, мы наносим специальное покрытие, благодаря которому поверхность призмы может разделять лучи: одна часть проходит внутрь, а другая отражается».

Таким же откровением для меня стало посещение механических мастерских партнеров (правда, фотографировать в них запрещено). Для каждой детали, которая передается в сборочный цех, здесь проводится такое же тщательное тестирование — именно для каждой детали, никакого выборочного контроля.

Главный сборочный цех

«Работник сборочного цеха может провести несколько лет, занимаясь только узлами, — рассказывает Галлус Шлахтер (Gallus Schlachter), начальник технологического отдела главного сборочного цеха, — а затем еще несколько лет за сборочным столом. Только после этого он может перейти на юстировку или другую подобную работу». 

Эрика Маттле (Erika Mattle) начинала с четырехгодичной стажировки в Swiss Optics и уже пять лет работает за сборочным столом. С каждого такого стола сходят по 10 приборов в неделю, которые передаются на завершающий сборочный этап. Маттле показала мне инструкцию по сборке MS50, которыми она занимается. Каждому из компонентов в ней посвящено не меньше страницы. Каждый винт или группа винтов могутт затягиваться отдельной динамометрической отверткой. 

«При сборке приборов должны соблюдаться одни и те же стандарты, — говорит Шлахтер, — в том числе и на силу, с которой закручиваются винты. Если одни винты будут затянуты туже других, прибор может реагировать не так, как другой инструмент из той же серии. Основная наша цель — чтобы все устройства были строго одинаковыми». Если винты с одной стороны детали будут затянуты слишком сильно, может возникнуть натяжение или искривление, а это способно нарушить ход или юстировку камер, лазеров, пьезоприводов или других высокоточных компонентов прибора.

Стажер, обучающийся каждому этапу сборки, юстировки или тестирования, должен изучить и сдать все разделы учебного руководства. По словам Шлахтера, это «и первая помощь, и оптические испытательные приборы, и инструменты, и используемые жидкости и смазочные материалы, и чистящие растворы, и работа за поворотными сборочными столами, и регулировка зажимных устройств на них... У каждого стажера есть зачетная книжка; когда та или иная операция освоена, его руководитель ставит там свою подпись». 

Следом за поворотным сборочным столом приборы попадают на целый ряд юстировочных станций, которые больше похожи на традиционную сборочную линию. Например, в MS50 используется новая система автофокусировки; она тестируется в главном сборочном цеху. Координаты различных типов марок определены при помощи эталонного прибора. Затем показания электронного дальномера (EDM) на разных расстояниях сравниваются с полученной фокусировкой. После такого компарирования прибор может фокусироваться на любой заданной дистанции. Для того чтобы определить качество изображения используется специальная мишень. 

На стенах нет никаких плакатов (да и вообще в помещении нет ничего лишнего), но в конце комнаты находится простой цифровой экран, на котором отображается вышеуказанная мишень и показан ход испытаний. Рядом с экраном обозначена ширина линий для определения разрешения при разных угловых шагах, например: 1″ = 3 куб. см = 0,000006 рад = 5 мм/1000 м. По всей длине60-метровой комнаты расставлены испытательные установки и марки для разных компонентов, таких как коаксиальная и обзорная камеры. 

У директора по производству TPS/GNSS-решений Симона Кальдерары (Simon Calderara) я поинтересовался, дают ли они своим сборщикам возможность попрактиковаться в работе с тахеометрами. «Для того чтобы собирать приборы, это не так необходимо, — ответил он. — Гораздо важнее сконцентрироваться на науке и технологиях, которые стоят за каждым узлом. Впрочем, — добавил он, — примерно раз в два года специалисты по продажам проводят для них практику — это помогает настроиться на работу и лучше узнать приборы. Однако это очень серьезная команда, и все свое внимание они уделяют своим задачам, узлам, с которыми работают, и проведению испытаний».

Мы вышли из сборочного цеха, спустились по лестнице, и Кальдерара открыл камеру для климатических испытаний — помещение, в котором каждый прибор, в зависимости от типа, подвергается многочасовому тестированию при температуре от −20 ºC до +50 ºC. Работники здесь носят специальные защитные костюмы, обязаны делать периодические перерывы, и даже могут получать надбавку за работу в таких условиях.

Швейцарский подход

Во время последующих испытаний проверяется не только соответствие стандартам Leica Geosystems; калибровочные лаборатории (SCS079) сертифицированы Швейцарской аккредитационной службой (SAS). В испытательных лабораториях развешано множество официальных сертификатов и протоколов тестирования. На нижнем этаже находятся еще несколько цехов контроля и испытаний, в которых поддерживаются стабильные климатические условия. 

Своими размерами выделяется испытательный стенд для теодолитов TPM (Theodoliten Prüf-Maschine), с помощью которого поверяется коллимационная ошибка в электронных тахеометрах. Работники Leica Geosystems сами построили это уникальное устройство с соблюдением федеральных стандартов. «Точность измерений у этой установки — до 0,1’’ — поясняет Шлахтер. — Тестирование продолжается целую ночь, и если отклонение превышает 0,2’’, то мы повторяем весь процесс калибровки». 

По словам Шлахтера, заданные характеристики обычно соблюдаются с запасом. «У большинства отдельных компонентов точность выше, чем у системы в целом, — отметил Шлахтер и добавил, — но и уже собранные приборы никогда не выходят за установленные пределы». Кальдерара заметил, что хотя им и не хотелось бы преувеличивать возможности инструментов, но они уверены: точность оборудования гораздо выше заданной. 

Важнейший компонент, лазерный дальномер EDM, тестируется на автоматизированном конвейере длиной 120 метров (2×60 м). На движущемся конвейере через каждые несколько сантиметров установлены призмы, на которые проводится множество измерений, которые сравниваются с показаниями интерферометра. Шлахтер показал мне диаграмму результатов и рассказал о допусках: «Все они гораздо ниже, чем один миллиметр на 60 м».

Дальномеры, которые используются в приборах Nova MS50, созданы по сравнительно новой технологии дискретизации сигнала — WFD. О ней мне рассказал Ханс-Мартин Цогг (Hans-Martin Zogg), продакт менеджер по TPS-решениям: «Такая технология лишь недавно стала использоваться в электронных тахеометрах. Ее преимущество в высокой скорости (за одну секунду можно отсканировать до тысячи точек) и в большой дальности измерений (у Nova MS50 она достигает 2000 метров). Измерения расстояний с помощью технологии WFD — не одиночные импульсы. Исходящие/поступающие импульсы оцифровываются путём накопления и аппроксимации сигналов. Чем большее количество сигналов отправлено и принято, тем лучше будут оцифрованы исходящие/поступающие импульсы». 

Эта технология работает так, — продолжил Цогг. — Инструмент посылает цифровой сигнал, а затем определяет и сохраняет его вектор. Во время измерения небольшая часть этого сигнала передается прямо через внутренний контур прибора и служит для калибровки. Если бы это можно было показать на графике, вы бы увидели начальный импульс сигнала из калибровочного контура, а затем конечный импульс возвращенного сигнала, который отразился от объекта. Ввиду того, что отраженные сигналы накапливаются, вы можете преобразовать начальные и конечные сигналы в цифровую форму и по ним уже рассчитать наблюдаемое расстояние«. 

О традиции высокой точности и неуклонного соблюдения технологии при производстве инструментов, которая отличает заводы в Хербругге, иногда говорят как о своего рода навязчивой идее. Вайнбух провел меня в мини-музей приборов Wild и Leica Geosystems, где я не заметил ни одного экспоната, в котором упор делался бы на показные эффекты. Вместо этого они рассказывали историю непрерывного совершенствования известных приборов, популярных в геодезической среде, — историю преемственности и постоянной готовности создавать высокоточные инструменты и системы.

Примечание 1 
Что такое пьезопривод?

Пьезопривод позволяет быстро поворачивать инструмент и отличается низким энергопотреблением. Leica Geosystems уже несколько лет как взяла эту интересную разработку на вооружение. Привод состоит из нескольких небольших пластин пьезоэлектрического материала. Когда на них подается заряд, они изгибаются — примерно так, как гусеница в движении, только гораздо быстрее — и толкают пластину. 

От устаревших сервомоторов с редукторами такие приводы отличает высокая скорость и точность, а также отсутствие трения и износа. Кроме того, они совсем не расходуют энергию, за исключением моментов, когда они активированы. Строго говоря, приводы запускаются и останавливаются в точности в тот момент, когда подается и отключается ток. Есть и еще одно преимущество: эти приводы гораздо более устойчивы к магнитным помехам, чем стандартные моторизированные и магнитные приводы.

Примечание 2 
GNSS-устройство повышенной прочности

В ответ вопрос: «А что в нем такого?», — который я задал, увидев спутниковый приемник GS14, бизнес-директор по GNSS-решениям Бернхард Рихтер (Bernhard Richter) ответил: «На первый взгляд, конечно, можно подумать, что это просто обычный прибор. — И тут же добавляет: — Но вы попробуйте, возьмите в руки, и тут же поймете, в чем разница». 

«В аккумуляторном отсеке находится восемь точек уплотнения, а в большинстве других таких приборов — только две, — рассказал Рихтер. — Крышку удерживают 18 шурупов, которые равномерно распределяют давление на герметичную прокладку, а если приемник упадет, то оптимально распределяют напряжения. А этот черный прямоугольный выступ на нижней крышке — компенсационный клапан. Например, при −10 ºC воздух начинает конденсироваться, и внутрь инструмента может попадать влага. Однако прокладки и клапан обеспечивают постоянное давление. Прибор будет работать, даже если попадет в воду на целый час».

Рихтер добавил: «Испытывая каждый приемник на водонепроницаемость, мы подключаем к нему вакуумный насос, который создает на клапане отрицательное давление, в то время как другие компании иногда просто проверяют, образуются ли пузырьки в воде». Еще он отметил, что прибор работает на нескольких частотах: «во всем УКВ-диапазоне от 400 до 470 МГц, по Bluetooth-каналу и по технологии сотовой связи 3.75G».

Упомянул Рихтер и об исходных предпосылках, которые его команда учитывала при проектировании: «Мы полагаем, что это минимальный допустимый диаметр для высокоэффективной многочастотной GNSS-антенны. Если попытаться его уменьшить, возникнут проблемы с точностью положения фазового центра антенны и эффектом многолучевости спутниковых сигналов». 

Говоря о подходе компании к динамическому увеличению группировки и модернизации спутниковых навигационных систем, он отметил: «Мы не собираемся останавливаться на одном приемнике; по мере изменения структуры спутниковых группировок и их сигналов, мы можем заменять модульные платы».

Примечание 3 
Leica Jigsaw Jps

Кульминацией развития целого ряда интересных технологий стала система Leica Geosystems Jigsaw Positioning System (Jps). Хотя в первую очередь она предназначена для горнодобывающей промышленности, но может использоваться и в других областях. Дело в том, что в ней используется гибридная система позиционирования, которая работает как с GNSS, так и с наземными базовыми станциями. 

Jps-приемник состоит из двух компонентов: один принимает сигналы GNSS, а другой — Locata (это австралийская компания, которая одной из первых заинтересовалась наземными системами позиционирования). Самостоятельные системы Locata представляют собой связанные сети наземных передатчиков. Расстояния в них определяются так же, как в GNSS, однако они могут работать вообще без участия GNSS (и даже в помещениях), поскольку они синхронизируют сигналы, поступающие с местных передатчиков малого радиуса действия. 

Как пояснил Франк Такач (Frank Takac), главный инженер и руководитель НИОКР по GNSS-позиционированию, в решении Leica Jps дополнительно используются доступные GNSS-сигналы. Это позволяет принимать сигналы с больших высот, что улучшает геометрию сети наземных станций. Такач отметил, что система Jigsaw предназначена для того, чтобы «объединить все имеющиеся сигналы систем позиционирования и построить интегрированное решение». 

Поясняя преимущества, Такач привел такой пример: «Представьте, что вы разрабатываете месторождение открытым способом, и над карьером нет достаточного количества спутников для получения фиксированного решения. А объединив GNSS и Locata, вы сможете точно определять местоположение. Для того чтобы достичь такой интеграции, мы вычисляем все неизвестные данные по системам GNSS и Locata при помощи решения с тесной связью между компонентами». В выработках, в которых используется Leica Jps, зарегистрирован средний рост доступности сигнала с 70 % (без Jps) до 87 %. 

Вы добавляете товар из другой категории,
текущий список сравнения будет очищен.
OK
Отмена