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上汽大众宁波工厂用实际告诉我们 工业4.0已经在改变我们的用车场景

有车智联2018-11-08 22:46:17


“概念”一词如今正以很高的频率出现在大众的视野里,比如“区块链”、“虚拟货币”等名词,似乎每个人都能侃谈两句。对于这些概念,在业内专业人士眼中可能是启迪的明灯,但到了普通大众耳中就被传做是“圣经”,因此包装这些概念并传播给大家,总感觉带有一丝欺瞒的属性。

而在我原本的认知中,“工业4.0”这部工业圣经和汽车制造相结合,就像是“PPT造车”一样玄幻,但当自己有幸参观到上汽大众宁波工厂之后,这种认知发生了改变。“工业4.0”不仅改变着工厂的生产方式,同时还改变着我们的用车场景。

“工业4.0”究竟有什么神奇之处,在听取了上汽大众工程师的讲解之后,我自己用“可怕”两个字来形容我的感受,可怕来源于科幻小说中关于“机械智能”能否取代“人工”的讨论。

上汽大众宁波工厂二期工厂便是与“工业4.0”完美结合的产物,在工厂建设中首次将大众汽车集团标准化工厂的平面布局镜像复制,并在一期与二期之间建设空中廊桥进行车身输送,保障柔性化生产。众多高精尖技术的使用,让上汽大众宁波工厂成为了上汽大众在全国范围内,设备最先进、机器人数量最多、自动化率最高的高效工厂。而在此之中,我将通过两点来阐述“工业4.0”给上汽大众宁波工厂带来的“可怕”加成。

线上质量检测系统

部分奢侈品牌仍坚持纯手工打造,手工虽然效率较低,但胜在它比机械生产更为精致,原因是匠人在打造它的过程中,能不断的发现误差并改正。但如果机器人也能在制作过程中实时监控自己的误差并修正,是不是就能高效率的生产出精致的产品?上汽大众宁波工厂的机器人便具备这样的技术。

首先是非接触式光学测量仪器,上汽大众宁波工厂是亚洲第一个使用该技术进行离线检测车身骨架的整车厂。该仪器可以在2秒内摄取车身1600万个单独测量点,这保证了在生产线上的每一个车身组件都能保持高标准的精确度。 

其次是ISRA视觉定位系统,也被称为机器人之眼,可对车辆侧围内和外板的下料工位进行实时的视觉定位:通过摄像头对定位孔拍照,计算出零件在空间的实际位置,并指示机器人按照零件的实际位置取件,零件的装配精度控制在±0.05mm以内,有效确保车身焊接的精度。定位系统还具有完善的报警、诊断、监控、数据收集、用户报告等功能,拒绝有问题的零部件进入下一步工序,便于实时监控装配数据和维修维护。

跟以往对成果进行质量测量不同,ISRA视觉定位系统在制作过程中便监测到并指挥机器人修正了误差,这样便具备了纯手工制作的灵活性,却又比手工更精准更有效率。

车辆信息匹配芯片:RFID智能芯片

RFID芯片就像是一台车的身份证,目前对于它的运用也十分简单易懂,在这台车开始装配前,主车体上会镶嵌有这张芯片,芯片上记录了每台车的颜色、配置等特性信息,这些信息在车辆被组装时会被机器人读取,进而机器人会准备相应的材料配置进行装配。

从目前的应用来看,这张芯片类似于二维码可以提供分类信息,所产生的作用仅仅是提升了生产的效率。但上汽大众的工程师对这张芯片的期望远远不止于此,对于这张芯片,工程师做出了两个展望。

首先第一个展望是实时记录车辆的损耗情况。其实现的方式是通过在部分重要零件上加装芯片,通过车载互联网或区域网络实时上传当前零件的参数,与标准参数相匹配,便可得出该零件是否还能正常运转、是否应该更换,以及某款车型是否存在对某个位置的零件过度损耗的情况,如此巨大却又清晰的数据将会统一上传到上汽大众的数据库中,以一汽大众自身过硬的研发和生产能力,这组数据的价值将会非常巨大。

第二个展望是通过芯片记录用户的用车习惯。进而分析得出用户的用车需求,比如说通过分析油门使用、车速变化等一系列动态数据的反馈,会得出该车车主的驾驶习惯,而总结出所有数据后便会得出该车型车主对于车辆的驾驶需求,以便于后期对该车型进行对应调整。

目前整个上汽大众宁波工厂的自动化率已达到86%,对于“机械智能”取代“人工”的担忧或许已成现实,而是否利于人们的生活需要开如何运用这种能力,很显然,上汽大众正在使用这种能力做有利于消费者的事情,这一点我们从产品上便能看出。

上汽大众斯柯达的柯珞克便是工业4.0融入生产后诞生的新产品,那么工业4.0制造究竟为柯珞克带来了什么,进而对用户产生了什么影响,我们来一一介绍。

高精度工艺为柯珞克带来的优势

工艺赋予了柯珞克更高的精度

斯柯达品牌的设计语言取法于捷克传统水晶切割工艺,讲究其恰到好处的切割、分毫不差的琢磨,这恰恰于汽车工艺所追求的精密、准确不谋而合。柯珞克的外观造型中展示出了刚毅简约,整个车身包含了众多精准犀利的线条、简洁干脆的棱面,营造出扎实有力的车身姿态。例如柯珞克的飞箭式高腰线设计,从车头一路水平延展至尾部,张力十足的展现在人们面前。

展现出这种效果对于生产工艺的要求十分严苛,针对柯珞克的车身特点,上汽大众冲压车间引进了目前最先进,同时也是自动化程度最高的机械冲压生产线——德国舒乐6工序9100吨高速伺服生产线。6道工序是这条冲压生产线最大的优势,目前国内的常见冲压线分为两种,分别是4工序的冲压线和5工序的冲压线,这三种类型的区别在下图中展示。


工艺赋予了柯珞克更高的强度

车身的强度对于车辆的安全性、操控性都至关重要。柯珞克的高强度安全车身于工厂车身车间中成型,上汽大众宁波工厂二期车身车间两条生产线共拥有837台机器人,是上汽大众机器人数量最多的车身车间,达到了每51秒就有一台车身下线。

车身强度的提高主要来自于两个方面的要求,第一个是高端材质的运用,柯珞克的高强度钢板使用率达到78%,17块热成型钢板遍布车身的关键部位,并在A柱、B柱等车身关键部位100%使用热成型钢材,占整车钢材比例的25%。


另外一个要求便是焊接工艺,上汽大众宁波工厂在车身制作上采用了激光焊接技术。不同于传统的点焊,激光焊接技术可使不同钢板之间的连接处达到分子结合的状态,既最接近整片钢板的自然状态,可以大大提高车辆结合的精度,改善震动及噪声,并确保连接工艺焊缝的美观度和光洁度。柯珞克的整车激光焊长度为5726mm,将整个车身的钢性结构提高50%,同时也赋予了柯珞克更高的车身强度。

工艺赋予了柯珞克更高的耐用度

防腐是决定一台车耐用程度的标准之一,上汽大众宁波工厂油漆车间拥有123台机器人,自动化率达到85%。在预处理电泳环节,上汽大众油漆车间采用先进的车身翻转(RODIP)技术,使车身完全浸没在电泳槽内并翻转长达5分钟,使车身均匀覆盖电泳层,保证外表内腔电泳膜厚度符合康采恩标准,确保车身防腐性能。

此外,通过空腔注蜡技术在车身空腔内部注入一定量的液态蜡,从而在车身构件表面形成均匀的保护膜,防止水分进入内腔侵蚀,可以保证12年防腐蚀性能,大大增加车辆的使用年限,提高保值率。

电泳完成后,车身由全自动机器人完成底部及内腔PVC密封,确保车身上每条缝隙都能够被覆盖,厚度达1.5mm的PVC涂层则可防止碎石飞起撞击破坏漆层,使汽车在道路行驶和涉水中底部得到充足保护。

在这之后,柯珞克便进行色漆和清漆喷涂。上汽大众采用了水性漆2010V工艺,配备7轴全自动喷涂机器人,既保证产品质量,同时大幅提高了油漆利用率。

智能化生产为柯珞克带来的优势

RFID智能芯片赋予了柯珞克更高的灵活性

前文对RFID芯片做了一些介绍,而在上汽大众宁波工厂对该技术也进行了开创性的实际运用,那便是通过RFID芯片实现车辆定制化,通过终端触手收集用户的定制需求,比如定制颜色、加装配置、定制功能等,这些需求将反馈至上汽大众的主机数据库中,同时制作芯片附在柯珞克车型上,进而送入生产线中,所生产出的车型将最大化的满足客户需求。

高精度电动枪赋予了柯珞克更高的可追溯性

高精度电动枪除了能够完成组装过程,还具有信息收集的能力,在生产过程中会记录下每一颗螺栓的扭矩值数据,并将该数据上传并保证15年随时调用,同时高精度电动枪会对打紧的螺栓扭矩值进行实时监控和预警,确保螺栓的扭矩值处于正常标准之内。而这些数据在上汽大众每一个4S店的维修车间里都可以调用,这种直接涉及到生产环节的数据,将会更有助于每台车的维修与保养。

在参观过上汽大众宁波工厂之后,我的感觉是上汽大众可能在围绕着用户做一个汽车消费的闭环。

这个闭环的起点从用户定制车辆开始,再到生产中智能化的运用,再到RFID收集用户数据形成反馈,转而在将数据运用在汽车生产的指导之中形成闭环,而整个过程的意义便是为了改变用户的用车场景,那便是一台更符合用户需求的车、一种更方便于用户的保养维修方式,甚至是一种更智能的生活,这是一件了不起的事情。