廣汽菲克長沙工廠焊裝車間總拼工位由18臺機(jī)器人組成,最快49秒完成一輛白車身焊接。(資料圖片)
作為工業(yè)的集大成者,汽車工業(yè)一直引領(lǐng)著科技進(jìn)步。
2017年,長沙經(jīng)開區(qū)汽車及零部件制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)1011.6億元,成為全省首個千億汽車產(chǎn)業(yè)集群。這種增長來自于廣汽三菱、長豐獵豹等車型版圖的擴(kuò)張,也來自于智能制造的驅(qū)動。
總部位于長沙經(jīng)開區(qū)的廣汽菲亞特克萊斯勒汽車有限公司(以下簡稱“廣汽菲克”)就是長沙汽車整車企業(yè)智能制造的代表。除了沖壓、焊裝、涂裝和總裝四大工藝車間外,廣汽菲克還建有研發(fā)中心、質(zhì)量中心以及發(fā)動機(jī)工廠。
2月22日,春節(jié)假期剛過,廣汽菲克工廠內(nèi)就開始了緊張的運(yùn)轉(zhuǎn),記者在此觀摩了一塊鋼板變成汽車的“黑科技”之旅。
最忙機(jī)器人:89秒下線一臺新車
鋼板的奇幻旅程,始于沖壓。
沖壓的原理很好理解:下面是模具,中間是沖壓件,上面是壓力機(jī),上下一擠,就得到了想要的形狀。
廣汽菲克沖壓車間由3條沖壓線組成,采用德國先進(jìn)的舒勒大型壓機(jī)線。其中,伺服壓機(jī)線一分鐘能沖壓17次,是普通壓機(jī)的一倍,整條生產(chǎn)線僅需3名工人就能完成操作。
經(jīng)過沖壓,鋼板變成了一塊塊車身覆蓋件,焊接后成為一輛汽車的框架。
走進(jìn)與沖壓車間一墻之隔的焊裝車間內(nèi),看到工人并不多,最忙碌的是機(jī)器人,以及時不時閃現(xiàn)的激光。
“我們這里的工人單班200個人左右。在同等生產(chǎn)能力下,人數(shù)只有普通車企的一半。”余瀟楠是廣汽菲克焊裝工藝工程師,他告訴記者,整個車間有491臺焊接機(jī)器人,自動化率達(dá)到75%,精細(xì)焊接全部由機(jī)器人完成。2016年,該車間成為我省首個汽車整車領(lǐng)域智能制造示范車間。
隔著保護(hù)墻,余瀟楠指向工序最復(fù)雜的總拼工位。
一眼望去,18個機(jī)器人揮舞著手臂同時干活,精準(zhǔn)、靈活、有條不紊,49秒就完成了一臺白車身焊接。
接下來,記者換好防塵服,與白車身一起進(jìn)入涂裝車間。先經(jīng)過風(fēng)淋室,一陣強(qiáng)風(fēng)過后,灰塵盡落,以確保車間的無塵化。
驚訝的是,在這幾乎聞不到涂料的異味。
據(jù)涂裝工藝師曹忠利介紹,涂裝車間內(nèi),有44臺杜爾機(jī)器人進(jìn)行PVC自動噴涂和面漆涂裝。
車身進(jìn)入密封潔凈房,兩邊的壁掛式機(jī)器人就開始工作,80秒就完成了一臺車的噴涂。
最后,進(jìn)入總裝車間。這里是四大車間最有人氣的。在這里,動力系統(tǒng)、內(nèi)飾零部件都要完成安裝。
AGV同步小車自動跟隨著總裝線上每一輛車,自動配送物料,供工人取配安裝,讓一線工人裝配效率大大提升,避免了錯裝風(fēng)險。
“我們這里,89秒就能下線一臺新車。”工作人員介紹。
最精細(xì)操作:“世界級制造”
在廣汽菲克采訪的過程中,記者常能聽到“WCM理念”這個詞。
WCM字面理解是“世界級制造”,初聽以為只是廠家的宣傳噱頭。
事實(shí)上,WCM是一套貫穿于全生產(chǎn)過程的管理體系,涵蓋環(huán)保、物流、質(zhì)量等方面,以此提高生產(chǎn)性能、減少污染,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
“WCM也是符合智能制造標(biāo)準(zhǔn)的,智能設(shè)備保證的是精細(xì)的操作和產(chǎn)品質(zhì)量。比如在焊裝中,廣汽菲克采用了激光飛行焊、激光釬焊等先進(jìn)技術(shù)。”余瀟楠介紹,“激光焊在不觸碰焊點(diǎn)的情況下,以極高的溫度瞬間融化兩塊鋼板之間的焊點(diǎn),使得焊點(diǎn)更加牢固,穩(wěn)定性高,變形小。”
“機(jī)器沒有心情不好和疲勞的時候。”所以,在廣汽菲克,從車身部件的抓取到定位再到最后的焊接,都是由機(jī)器人完成,人工只做最后的檢驗(yàn)工作,以及給機(jī)器續(xù)料、對特定部位補(bǔ)焊等。
在涂膠上,廣汽菲克采用了全機(jī)器人視覺檢測涂膠。通過機(jī)器人的“眼睛”和“手”,可以使得整個涂膠過程變得更加均勻、全面。
總裝車間的車身與底盤合裝,采用全自動機(jī)器人自動擰緊,能實(shí)時監(jiān)控采集擰緊數(shù)據(jù),確保所有重要工序的緊固力矩合格,保證產(chǎn)品安全可靠……
2017年底,廣汽菲克世界級制造學(xué)院也在長沙落成。它是菲克集團(tuán)全球第三家、亞太區(qū)首家WCM學(xué)院,將為我省培養(yǎng)下一代本土汽車人才。
最強(qiáng)“大腦”:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)
“智能制造,就是由一個最強(qiáng)大腦控制的智能設(shè)備群組成的工廠,會自動完成接單、生產(chǎn)、送貨等一條龍服務(wù)。”總裝工藝組長周承志說。
在總裝車間,記者看到工廠采用了西門子工業(yè)自動化系統(tǒng),系統(tǒng)中儲存的數(shù)據(jù)在每個智能設(shè)備之間游走,成為智能制造的“大腦”,控制著整個車廠的運(yùn)作。
這讓廣汽菲克實(shí)現(xiàn)了4款車型的共線生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了柔性制造。
“我們每一個部件都有編碼,這個編碼既能像我們使用的二維碼一樣被讀取,也能被寫入。”周承志說。
比如,焊裝機(jī)器人接到部件后,會首先讀取編碼所含的車型信息,調(diào)取匹配的技術(shù)參數(shù),然后根據(jù)指令進(jìn)行焊接,完成后再寫入新信息供下一工位讀取。當(dāng)其他車型部件來到時,則根據(jù)讀取的信息,自動切換為新的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行焊接。
系統(tǒng)還能進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)設(shè)定。周承志介紹,例如四輪定位時,每個傳感器發(fā)射出15條激光打在輪胎的位置,傳感器上的攝像頭自動捕捉這些影像,虛擬出車輪所在平面。通過坐標(biāo)、高精度的算法,系統(tǒng)能把前束、外傾角等參數(shù)精確計(jì)算出來。
“這套系統(tǒng),實(shí)際上就是我們所說的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云平臺。這些游走的數(shù)據(jù),既能對生產(chǎn)發(fā)出指令,也能反饋到研發(fā)中心和質(zhì)量中心進(jìn)行分析,對生產(chǎn)計(jì)劃作出調(diào)整,反過來又改進(jìn)了產(chǎn)品。”周承志說,這套數(shù)字化系統(tǒng),模擬工廠生產(chǎn)運(yùn)營,縮短產(chǎn)品從訂單到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化時間,提高產(chǎn)品的可靠性,讓智能制造更“靠譜”。