為打造高品質(zhì)電動車,大眾又花了170億!探秘大眾新能源汽車工廠
面對汽車電動化大趨勢的浪潮,相信不少朋友在自己的第二臺、第三臺甚至首臺車型就選擇了電動汽車。而來自傳統(tǒng)汽車大廠的電動車會比造車新勢力更值得推薦,畢竟前者有著多年的造車基礎(chǔ)和經(jīng)驗累積,技術(shù)成熟度也會更高。目前大眾ID系列車型是傳統(tǒng)汽車廠商電動化的代表性產(chǎn)品,扎實續(xù)航、靠譜品質(zhì)、高安全性是標簽,今天帶大家走進上汽大眾安亭MEB工廠,深入了解ID系列車型背后的全面技術(shù)投入,你就會明白,面對新勢力的來勢洶洶,真正能做到解決消費者需求,為消費者考慮的電動化產(chǎn)品才值得擁有,好戲才剛剛開始。
上汽大眾安亭MEB工廠是大眾集團首個專為MEB平臺車型生產(chǎn)而全新建造的工廠,選址上海安亭,投資了170億元,規(guī)劃年產(chǎn)能30萬臺,目前已經(jīng)投產(chǎn)大眾品牌ID.4 X、ID.6 X和ID.3,未來將投產(chǎn)奧迪品牌的純電車型。
從2018年10月正式破土動工到2019年11月工廠順利落成,僅用了一年時間,就建造出了目前國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大、效率最高的純電動工廠。要知道同樣位于上海的特斯拉超級工廠一期建成也花了將近一年時間,但一期產(chǎn)能只有15萬臺。無論是投資額、建造速度還是產(chǎn)能規(guī)劃,上汽大眾安亭MEB工廠都是國內(nèi)罕見的大手筆,也說明了大眾汽車品牌電動化轉(zhuǎn)型的堅定決心和深厚實力。
區(qū)別于奔馳、寶馬等傳統(tǒng)車企只是將純電動車型作為現(xiàn)有燃油車型的衍生,而大眾MEB純電平臺則決定了電動化會更加徹底,MEB平臺車型是全新的選擇。
同傳統(tǒng)汽車工廠相比,上汽大眾安亭MEB工廠除了擁有沖壓、車身、油漆以及總裝四大車間外,還擁有電池車間,在消費者極為注重的安全層面,我們看到了多項領(lǐng)先且更深入的技術(shù)措施。本次我們在MEB工廠內(nèi)參觀了電池、車身、總裝三大車間,見識到了整車制造過程的全貌,下面帶大家詳細了解。
“白車身”這個名詞相信對于經(jīng)常關(guān)注汽車的朋友并不陌生,指的就是車身結(jié)構(gòu)件以及各種覆蓋件的焊接總成,此時就能看到整車的大體輪廓了。
首先要帶大家了解的車身車間,正是將在沖壓車間所生產(chǎn)的各個零部件拼接成白車身的地方,MEB工廠的車身車間分為兩層結(jié)構(gòu),一樓主要是門蓋、底板1和裝配線。二樓主要是側(cè)圍、底板2、總拼以及報交線。車身車間的設(shè)計生產(chǎn)能力是60JPH,即每小時可以完成60臺白車身,年產(chǎn)量30萬臺。它的高度智能化和極高效率給筆者留下了很深的印象。
你能想象嗎?目前我所在的車身車間,放眼望去也就僅僅數(shù)十名工作人員,和傳統(tǒng)工廠工人熱火朝天的景象差異很大。當然,取而代之的是946臺機器人,它們正在高效有序的工作著,MEB工廠的車身車間是目前上汽大眾自動化率最高的車身車間,自動化率高達84%(機器人數(shù)/工作人員數(shù)+機器人數(shù)),如果按照一些車企以車身焊點的計算方法,那么這的自動化率幾乎是100%了。極高的自動化程度,也確保了年產(chǎn)量30萬臺的精益生產(chǎn)。
有著大量的前沿制造技術(shù)在MEB工廠首次使用,比如車身車間有2個大眾汽車集團全球首個At-Line測量工位,8臺測量機器人對白車身的零部件和關(guān)鍵部件實行100%的視覺在線檢查。這能幫助實現(xiàn)哪些目標呢?可以理解為把檢測實驗室搬到生產(chǎn)線上,大大節(jié)約了運輸過程的時間消耗,提升效率。
與傳統(tǒng)測量工位需要將被檢車輛從生產(chǎn)線上運輸?shù)綔y量區(qū)相比,在線測量將工位并聯(lián)在生產(chǎn)線中,可直接在生產(chǎn)線上抽取車輛進行檢查,有效節(jié)約運輸時間,提高檢測效率,同樣也提升了檢測數(shù)量。
同時結(jié)合工廠智能制造系統(tǒng),實現(xiàn)了云端數(shù)據(jù)核對。在線檢測結(jié)果傳輸?shù)劫|(zhì)??刂剖遥l(fā)布到系統(tǒng)中,技術(shù)員可以網(wǎng)上直接看到質(zhì)量狀態(tài),及時跟蹤優(yōu)化,保證了白車身生產(chǎn)制造過程的穩(wěn)定性,實現(xiàn)質(zhì)量狀態(tài)云端存儲分析、自動網(wǎng)聯(lián)化,大大提升最終產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性。
不僅如此,為了進一步確保產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性,車身車間除At-Line在線測量外,還使用了能有效節(jié)約地面空間的EMS空中輸送存儲線;能實現(xiàn)生產(chǎn)過程中螺栓擰緊扭矩合格率100%,保證擰緊螺栓質(zhì)量,增加產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的機器人全自動擰緊工藝;以及使得零件熱變形小、不受工件表面狀態(tài)影響,焊縫成形更美觀的CMT+冷金屬過渡焊接工藝等大量制造新技術(shù),且這些在上汽大眾MEB工廠車身車間均是首次使用。
大家熟知的汽車流水線生產(chǎn)其實就是描述的總裝車間,它的職責是將各個車間運送而來的零部件組裝成為成品車的地方,數(shù)以萬計的零部件裝配工作也使得總裝車間在占地面積和工人數(shù)量上要遠遠超過其他車間。
而接下來帶大家了解的MEB工廠總裝車間依舊有著土地集約、極高自動化率的特點,它的占地面積僅有標準化總裝車間占地面積的2/3,是目前大眾集團自動化率最高的量產(chǎn)車型總裝車間,MEB工廠總裝車間的生產(chǎn)能力為60JPH,能完成30萬臺的年產(chǎn)量。
以往大家都開玩笑去工廠擰螺絲,現(xiàn)在機器人比你又快又專業(yè)。MEB工廠的總裝車間依舊應用有大量領(lǐng)先制造技術(shù),比如采用了上汽大眾首個全自動合裝平臺,通過自動擰緊及自動送釘技術(shù),只要將螺栓倒入設(shè)備會自動將螺栓自動送到擰緊軸上,全程實現(xiàn)無人化,大幅提高生產(chǎn)效率與安裝精度。
此外相比傳統(tǒng)工廠在儀表板安裝時需要操作工手工搬運安裝相比,MEB工廠總裝車間采用了全自動儀表安裝機械手,機械手運用視覺識別系統(tǒng)全自動安裝,適合多款車型,對比傳統(tǒng)人工安裝更精確、高效,而且至少節(jié)約了兩名工人的人力。這也是大眾汽車集團全球首次應用的新技術(shù)。
有不少朋友在用車過程中應該遇到過因為車門密封膠套裝配工藝的問題而導致風噪急劇增加,甚至雨天和洗車時漏水的問題,相信以極簡風格著稱的某電動車的車主朋友深有感觸。對于此,大眾依舊是以最領(lǐng)先的智造技術(shù)來解決因手工誤差或其他方面原因帶來的問題。
大眾MEB工廠全球首次應用TDA 車門頭道密封技術(shù),相比其他車型的工藝方案,它創(chuàng)新性地利用視覺識別來識別因為車門偏移量而導致密封性差的問題,引導機器人自動取料、黏貼、剪切、打孔。改善了車門關(guān)閉力和雨淋密封性能的同時還節(jié)省人力和生產(chǎn)面積。
為保證下線車質(zhì)量,除了會實施我們熟知的電器線路、電器元部件全面檢測以及極端道路測試,還會增加雨淋測試,主要是將車輛置于人工設(shè)置的暴雨、細雨等降雨環(huán)境中,測試汽車防止雨水進入的能力,總裝車間雨淋試驗水壓達2~3bar,相當于16級臺風強度,這也涵蓋現(xiàn)實生活中所能遇到的最惡劣情況,最大程度保障車輛使用過程中的密封性能。
從用戶所遇到的實際問題出發(fā),重視細節(jié),解決問題,這才是領(lǐng)先智能制造技術(shù)最好的應用。
作為MEB工廠的特色車間,電池車間是上汽大眾首個全鋁電池殼體自制與電池包裝配車間,車間有兩層的廠房,二層負責電池殼體的組裝,而殼體成品會通過升降機自動運輸?shù)揭粚优c電池模組進行裝配。最后電池包完成裝配后,通過升降機自動輸送到二樓的電池包調(diào)序中心,每個電池包與車殼匹配后,通過連廊自動輸送到總裝車間。MEB工廠電池車間的規(guī)劃年產(chǎn)能為30萬臺,這是什么概念呢?相當于2019年全球動力電池產(chǎn)量的五分之一。
MEB工廠電池車間生產(chǎn)MEB平臺的兩種鋁制電池殼體和三款電池包,這也是上汽大眾歷史上第一次自制鋁制電池殼體,選擇鋁作為殼體材料,很重要的原因是鋁的防火性強、強度高且質(zhì)量輕。有長處也有短板,鋁的熱膨脹系數(shù)是鋼的2倍,熱脹冷縮,所以焊接過程更容易產(chǎn)生焊接形變,為了提升焊接精度,車間采用了Micro-Mig焊接、RIVTAC鉚接、設(shè)計冷卻工位等高精工藝解決了難題,達到了大眾汽車集團制定的驗收的高標準要求。
此外MEB平臺電池還使用了新的導熱膠工藝,高導熱系數(shù)導熱膠在電芯和底板之間,可以更快速給電池傳遞溫度,導熱膠不會固體化,不會導電的特性可以避免如電路短路等風險(比金屬介質(zhì)更安全),同時導熱膠做到了更好填充間隙,將空氣擠出了接觸面,真正做到面對面的接觸,可以達到盡量小的溫差,使得電池組可以比較穩(wěn)定的處在最佳工作溫度區(qū)間。
嚴苛測試
首先大部分消費者關(guān)注的肯定是電池涉水問題,在經(jīng)過涉水路段的時候,會不會進水漏電?對于這點您大可放心,電池包進行了極為苛刻防水密封性測試,在裝有特定試劑的水池中將電池包固定在水深 1m 的位置,浸入 30 分鐘,或?qū)﹄姵匕?6 個面進行不低于 3 分鐘的持續(xù)水壓沖擊,實驗結(jié)果表明防水密封性甚好。
除此之外,還有腐蝕性鹽霧、溫度交替、機械防護、防塵等338項一系列極端場景的針對性耐久測試,結(jié)果也是遠高于國際測試要求(國際測試項目低于50項),上汽大眾還自主設(shè)計了整套熱量控制系統(tǒng),萬一發(fā)生極端情況,可控制5分鐘內(nèi)明火不從電池殼體中冒出,為駕乘者留出時間,保護安全。在看得見和看不見的地方,都做到了最全面防護。
在三大車間,我們領(lǐng)略了MEB工廠的高度自動化以及多項智能制造領(lǐng)先技術(shù),除此之外,給筆者留下深刻印象的還有兩個方面:
1、“智能網(wǎng)聯(lián)”
在各車間參觀時,幾乎大部分工作人員并不是對著機械零部件忙上忙下,熱火朝天,而是僅是抱著電腦或是看著顯示屏在一旁冷靜、有條不紊的進行監(jiān)督和及時調(diào)整。MEB工廠車間內(nèi)布置有大量AP生產(chǎn)無線熱點,是上汽大眾首個實現(xiàn)工業(yè)無線網(wǎng)絡全覆蓋的工廠,采用了大眾汽車集團全球最先進的數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)。
具體實施為在車輛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息將被實時收集并傳輸至數(shù)據(jù)平臺儲存,實現(xiàn)系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)協(xié)同,便于追蹤。
同時, MEB工廠還應用了中央監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備智能管理系統(tǒng)、生產(chǎn)關(guān)鍵指標動態(tài)管理系統(tǒng)、能源智能管理系統(tǒng)四大核心系統(tǒng),實現(xiàn)了讓制造可視、可追溯、可預測。比如在車身車間,對于白車身的在線檢測結(jié)果會發(fā)布到系統(tǒng)中,技術(shù)員可以直接網(wǎng)上看到質(zhì)量狀態(tài),便于及時跟蹤優(yōu)化,保證了白車身生產(chǎn)制造過程的穩(wěn)定性,實現(xiàn)質(zhì)量狀態(tài)云端存儲分析、大大提升最終產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性。
大數(shù)據(jù)”進行監(jiān)控與分析,無論設(shè)備運行、產(chǎn)品質(zhì)量、物流、能源消耗各種信息都盡在掌握,也能保證每輛ID.車型都將在全方位數(shù)字化管理中駛下生產(chǎn)線,帶來更佳品質(zhì)。
2、綠色環(huán)保
在車身車間進行參觀的時候,幾乎沒有聞到由于焊接產(chǎn)生的煙火和油污氣味,這在機械制造車間里是極為難得的。按照官方數(shù)據(jù),目前MEB工廠采用了太陽能光伏發(fā)電、余熱收回、雨水回收利用等等28項節(jié)能環(huán)保技術(shù),能源、水、二氧化碳、揮發(fā)性有機物和廢棄物5項關(guān)鍵環(huán)境指標下降20%,降低碳排放近60%。為此MEB工廠也獲得了國家最高級別認證的三星級綠色建筑設(shè)計。
如此領(lǐng)先智能的MEB工廠,究竟能帶來什么?首先需要明確且毋庸置疑的肯定是更好更豐富的電動產(chǎn)品,其次我認為是產(chǎn)品品質(zhì)的飛躍,能對電動車消費者在續(xù)航、安全、動力、智能、空間、耐用性等方面實際需求做到最好的滿足,MEB工廠生產(chǎn)且目前已經(jīng)上市的ID.4和ID.6就是例子,擁有非常好的消費者口碑。
窺一斑而見全豹,MEB工廠如此之多前沿技術(shù)的首次應用、高度自動化以及數(shù)字化云互聯(lián),也彰顯了大眾汽車品牌電動化轉(zhuǎn)型的堅定決心和電動車生產(chǎn)制造的深厚實力。未來逐步實現(xiàn)全過程智能化生產(chǎn)的大眾MEB工廠下線的純電車型,也將代表著“大眾制造”的一個全新高度,一起期待。
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