兼容历史算法，中图仪器自主软硬件方案通过3C头部客户验证

摘要

自主研发的PowerDMIS具备对其他三坐标测量程序和标准无缝兼容与解析能力，能够有效打破不同系统、不同版本间的数据壁垒。其“兼容历史算法，实现对历史数据的无缝对接”的特点，正是中图仪器方案通过3C头部客户严苛验证的核心优势之一。

中图仪器通过Mizar/Gold系列主机、Alpha4 Pro控制器与自研CP500S测头、ACH100S测座等软硬件一体化方案，成功实现整机出海与国际市场拓展。公司聚焦汽车、3C等细分领域，持续优化专用测量模块、简化操作流程，在特定应用场景中构筑起差异化优势。

作为一款核心测量软件，PowerDMIS已在3C行业广泛采用，并深度融入3C头部客户核心供应商，在高端产品制造中扮演不可或缺的角色，充分印证了其强大的市场竞争力与行业影响力。

该软件的拟合算法同时取得德国PTB的高斯（最小二乘法）与切比雪夫（最小区域法）双重权威认证，并严格遵循GD&T标准，全面兼容GB、ISO及ASME Y14.5规范，确保为客户提供精确可靠的测量结果。

在数据兼容方面，PowerDMIS具备对其他三坐标测量程序的无缝兼容与解析能力，能够有效打破不同系统间的数据壁垒。其“兼容历史算法，实现对历史数据的无缝对接”的特点，正是中图仪器方案通过3C头部客户严苛验证的核心优势之一。

此外，软件通过驱动测量流程标准化——涵盖坐标系建立、测量方法与取点规范，在提升编程效率、降低人力成本的同时，保障了测量数据的高度一致性与可比性。

目前，该解决方案已成功通过3C头部客户供应链的严苛验证，技术先进性与系统可靠性获行业广泛认可，标志着公司在产业生态建设方面日趋成熟与完善。

一、3C电子行业：核心部件与关键加工技术

3C是计算机、通信与消费电子产品的简称，又称“信息家电”，涵盖电脑、手机、平板、数码相机、智能家居设备等多种终端产品。随着技术融合不断深入，3C设备之间实现互联互通，逐步发展成更加智能化与多元化的电子产品体系。

在3C电子制造中，常见加工部件包括金属结构件、手机金属外壳、玻璃面板、电路板、触摸屏等。其核心加工设备主要为高速钻攻中心和精雕机。

二、面向3C电子复杂部件的精密测量

在3C电子产品制造领域（如手机中框、盖板、笔记本中框、Type-C接口、连接器、冲压件、注塑件等），检测需求同时涵盖三维与二维尺寸，传统设备往往难以兼顾。

2.1.主要检测难点：

（1）产品检测量大，对效率要求高，常规测量设备难以满足；

（2）检测尺寸类型多样，对设备功能及测量效率提出更高要求。

2.2.客户核心需求：

（1）程序通用化，能够兼容其他厂家现有程序，降低操作复杂度与人力负担；

（2）支持多品牌设备测量程序的读取，便于数据比对与效率提升。

采用三坐标测量机（CMM）与光学影像测量仪（OMM）的协同组合，以高精度、高效率攻克3C电子产品的形位公差检测难题，为质量提供可靠保障。

2.3.协作流程：

（1）OMM快速检测 ：用于对手机中框、连接器等精密零部件进行快速、高效、全自动的二维/三维尺寸与形貌检测，其核心价值在于实时发现生产偏差、定位缺陷根源，从而优化工艺、提升良品率。

（2）CMM精密检测 ：对首件（FAI）、关键件及OMM无法检测的尺寸和几何公差，提供全面、高精度的三维尺寸与形位公差测量，并出具权威的最终判定数据。

a）尺寸公差检测：

严格检测关键部位的尺寸，包括孔径、间距、厚度、长度、宽度及槽宽等，确保零部件完全符合设计规格。典型案例如手机外壳厚度、按键尺寸及电路板孔位间距的精确测量。

b）形位公差检测（核心优势）：

全面评估零部件形状与位置精度，涵盖以下关键项目：

• 位置度 ：如摄像头模组孔、螺丝孔等关键特征的精确定位；

• 轮廓度 ：复杂曲面（如手机后盖面轮廓度、中框边沿线轮廓度）的精准检测；

• 定向与形状公差 ：包括平面度、垂直度、平行度、圆度、圆柱度及直线度，保障装配精度与外观品质，例如笔记本电脑外壳平整度与镜头镜筒圆度；

• 跳动公差 ：如旋转轴套的同心度与圆跳动，确保运动部件运行平稳；

• 位置关系测量 ：综合评估零部件间的配合关系，如同轴度、位置度等，保证摄像头与外壳、键盘与电路板等关键组件的安装位置准确无误。

三、中图仪器三坐标测量方案

方案配置：Mizar Silver高精度三坐标测量机+ACH100S-5自动测座+CP500S扫描测头+PowerDMIS软件。

自主核心部组件：

1)Mizar Silver高精度三坐标测量机

Mizar Silver系列主机的核心设计确保顶级性能： 

• 稳固基石 ：花岗岩床身与优化结构，抗振性强，长期稳定。

• 精密运动 ：环抱气浮与低摩擦Z轴，保障运行平稳与精准。

• 刚性轻盈 ：关键部件一体铸造，兼顾高强度与轻量化。

• 安全保障 ：全方位安全防护与监测系统，运行可靠。

2)运动控制器

Alpha系列控制器是一款高精度、高智能、强兼容的国产三坐标测量机核心控制单元。作为连接测量软件与机械本体的核心枢纽，该控制器集驱动与控制于一体，采用全闭环伺服控制与智能轨迹规划算法，具备微米级测量精度，支持四轴联动高精度扫描控制，运动平稳高效，并可广泛兼容多种测头。严格遵循I++ DME国际标准，Alpha系列能够无缝对接主流测量软件，并凭借优异的抗干扰能力，确保在工业环境中稳定可靠运行。 

该控制器支持高速连续采集，可获取海量测量数据点。系统能够实时判断测针与工件接触点的矢量方向，结合信号匹配技术，实现高效精准的测量作业。

3)扫描测头CP500S

CP500S扫描测头兼具触发式单点测量与扫描式连续轮廓测量功能，可输出与测针偏转角度成比例的模拟或数字信号，实现高分辨率数据采集。计算机实时同步记录测头三维坐标，确保位置信息的精确获取。

4)PowerDMIS测量软件

PowerDMIS兼容DMIS与I++标准协议，并通过德国PTB双认证（最小二乘法和最小区域法）。该软件全面支持ISO 1101:2017及ASME Y14.5-1:2019最新标准，具备强大的GD&T分析能力。搭载扫描测头可实现高效精准测量，支持转台联动与高速连续采点，保障复杂曲面与微小零件测量质量。

中图方案致力于降低操作复杂度与人力负担，PowerDMIS具有良好的适配性，能够兼容市面上其它软件程序，便于数据比对与效率提升。

经过3C头部客户供应链体系严格验证，该系统GRR数据验证结果小于10%，符合质量要求。客户评价：“其编程复杂度一般，软件界面学习相对简单易学。同时，该系统核心部组件全部实现国产自主化，在保障性能的同时增强了供应链安全性”。

以下是中图与某进口三坐标测量3C产品的数据对比结果：

以手机壳演示为例：

PowerDMIS支持导入IGS/STEP等通用三维数据格式，可基于数模开展高效编程与比对分析。首先，依据图纸基准建立手动坐标系，并进一步完成精建坐标系。在编程过程中，可依托数模快速采集所需评价的特征元素，如自动点、自动圆、平面、圆柱、圆锥、曲线、曲面等，有效提升编程效率。软件内置丰富的尺寸评价命令，支持多样化的报告输出形式，包括纯文本报告、图形报告、PDF报告及Excel报告。评价结果具备自动公差判定功能：绿色表示合格，红色表示超差。

此外，轮廓度分析报告以箭头形式直观展示各测点在矢量方向上的偏差量，同样以绿、黄、红三色分别表示合格、超负差与超正差状态。

为满足3C头部客户对现有测量程序的兼容需求，中图仪器自主研发的PowerDMIS测量软件，能够高效编译包括其他三坐标软件及NX在内的多品牌测量程序，实现程序无缝迁移。该软件确保测量过程中取点位置、构造方法、坐标系建立、变量赋值、公差评价及拟合算法等关键环节保持一致，保障测量结果可比性，大幅提升检测效率与数据一致性。

PowerDMIS严格遵循ISO 1101、ASME Y14.5及GB/T等现行国际权威标准，并全面兼容历史版本算法。凭借经过认证的精密核心算法，确保每一次测量结果的精确可靠与绝对可信。

（1）标准合规 ：软件严格遵循ISO 1101:2017、ASME Y14.5:2019及GB/T 1182-2018等最新标准，同时兼容历史版本ISO 1101 2012和ASME Y14.5 2009，计算逻辑严谨规范。

（2）算法精准 ：公差评价拟合算法与国际主流软件完全对标，杜绝任何不符合标准的评价操作。

（3）权威认证 ：成功通过3C头部客户供应链的严苛验证，算法可靠性与稳定性达到国际先进水平。

此方案严格把控自Type-C微观尺寸至手机中框轮廓的每一细节，确保所有精密结构件都能满足最严苛的质量标准，是实现3C电子产品高品质制造的有力保障。

五、总结

目前，我国正通过实现三坐标测量领域核心部组件的自主研发与替代，来提升技术自主权和供应链安全，并以此为基础，推动产业生态协作与持续创新，最终实现从技术追随到全球引领的跨越式发展。

中图仪器的核心优势在于以算法驱动，通过软硬件的深度融合，将先进计算机数控技术引入精密仪器领域。在3C电子产品检测市场，传统扫描测头因成本过高多应用于航空、汽车等行业；而中图仪器则致力于推动其在中小制造业的普及。为此，企业以自主研发的CP500S扫描测头与Alpha4控制器为核心，在保障精度的同时，有效控制成本，助力更多3C制造企业实现高效且高性价比的自动化检测。