中國製造的秘密,藏在這家超級工廠裡
汽車,當代文明最先進,也是最複雜的工程學奇蹟。
一輛車一萬多個零部件,必須要以毫米級精度進行裝配、調校、檢測,
才能以時速120公里飛馳的同時,保證車內的安全、穩定、舒適。
而在安徽合肥,綜合自動化率超過90%的合肥長安工廠,每年能夠生產40萬輛這樣的超級機器。
這,纔是真正的超級工廠。
CS75 PLUS,是長安汽車P4平臺中高端產品,也是目前合肥長安二期工廠生產的主要車型。
生產一輛CS75 PLUS,必須經過四個車間:衝壓、焊接、塗裝和總裝。
汽車生產的第一步,是在衝壓車間。
其中,C、D線是合肥長安最先進的兩條衝壓生產線。
“C、D線用的是雙臂自動的一個傳輸系統,它的理論最大節拍,每分鐘可以衝15次,整體效率提升一倍左右。”合肥長安衝壓車間工藝室主管吳龍龍向我們介紹C、D線的優勢。
“我們C、D線另外還有一個功能,是一鍵換模功能。一鍵換模系統使用之後,我們的整體換模時間可以減少80%。”
如此粗獷衝壓車間,對清潔度的要求其實非常苛刻。
“我們說的無塵,是絕對的無塵” ,吳龍龍說,“如果是硬質顆粒物雜質,哪怕針眼一點大小,也會在零件上起到一個反應。”
爲了達成這樣的目標,C、D線採用了全封閉生產線設計。從上料到衝制,所有生產步驟和外界隔離,杜絕異物進入模具內部。
衝壓件從全封閉生產線出來以後,還要經過密集的檢驗。在平行光篷的高光之下,工人們要用肉眼仔細檢查每一個衝壓件的質量情況。
“零件不允許有開裂、縮頸的情況” ,吳龍龍補充道,“如果有零件開裂縮頸的情況,必須卡住,不允許到下一道工序也就是焊接。”
“藍光掃描是一個平面。拿側圍來講,它掃出來的是側圍的整個模型,包括孔,各個面都能掃到。”在衝壓車間檢測室,工程測量工李姍姍向我們解釋藍光掃描的原理。
一個汽車側圍的檢測點多達2062個。藍光檢測可以對這些點進行全面檢查,精度能夠達到0.05毫米以內。
經過重重檢測之後,合格的衝壓件才能夠進入下一步驟。
在焊接車間,衝壓件將被焊接在一起,形成完整的白車身。
焊接車間的自動化率在長安基地是最高的,共有KUKA機器人390臺,自動化率能夠達到90.5%。
”我們焊接機器人的重複精度能夠達到正負0.02毫米,” 焊接車間質量主管何曹勝向我們介紹,”而一般人工的話,焊接的精度一般在1-3毫米左右的波動。”
焊接車間最重要的一步,是總拼工位。在這裡,機器人會把上下車體進行焊接,汽車的完整骨架,就是在這裡形成的。
總拼工位直接決定了車身強度是否符合要求,以及車身精度是否能夠滿足後端的裝配需求。
何曹勝說,“如果焊點的強度出問題,它不光是對駕乘有影響, 在汽車發生碰撞的過程中,都會對人身安全有一個影響。”
長安CS75 PLUS的頂蓋,還採用了先進的激光焊工藝。
相比於傳統的點焊,激光焊利用高能量密度的激光束轟擊工件,可以達到兩塊鋼板的分子結合,一體成型。與傳統的焊接手段相比,車身強度能提升30%。
塗膠是焊接車間另外一個關鍵的工藝。塗膠的質量和均勻度,將直接影響車身的防噪、減震和密封性能。
爲了保證塗膠質量,焊接車間引入了視覺塗膠系統。
“視覺系統的原理是通過與我們的模板進行對比,每一段膠塗完以後會進行一個視覺的拍照取樣,查看膠的直徑、大小以及是否有斷膠。如果有的話,設備會自動報警,進行一個停止作業。” 何曹勝說道。
所有工藝完成後,白車身將通過空中的EMS物流系統,送往塗裝車間進行塗漆。
之後,車身會進入總裝車間進行最後的裝配。
總裝車間分爲四大線體,將會完成汽車的內飾、擋風玻璃、底盤、發動機等的裝配工作。
其中最關鍵的步驟之一,是發動機裝配。
長安CS75 PLUS,搭載了藍鯨D20TGDI增壓直噴發動機,高度集成了廢氣渦輪增壓、GDI、DVVT等數十項先進技術。最大功率達到171kW,最大扭矩達到360Nm。
重慶長安汽車動力研究院副總經理兼長安英國研發中心總經理胡鐵剛介紹:“我們在發動機的基礎設計方面做了大量的工作,尤其是在氣流的組織、燃燒系統的組織、摩擦潤滑方面相比於同級別的發動機方面有非常大的優勢。”
除了發動機,一臺CS75 PLUS,在總裝車間需要裝配約2400個零件。如何保證這麼多零件安裝正確,對總裝車間是個不小的考驗。
首先,要保證正確的零件運送到正確的工位上。車間的自動化物流設施,利用磁導航和網絡控制技術,能夠實現所有零件準時、準確送達。
合肥長安總裝車間工藝主管張華橋在現場介紹:“我們總裝車間AGC小車主要用於把物流打包車牽引到指定的區域,這些打包車會跟着車身一起隨行。這些物流AGC小車在牽引的過程中,如果碰到障礙物,它就會停止,如果障礙物消失,它還會再次啓動。”
在總裝車間,最常見的工藝之一就是擰緊。一臺CS75 PLUS的擰緊點在900-1000個左右。一個螺絲的扭矩不夠,或者螺絲的擰緊順序發生錯誤,就可能導致車身異響,甚至零部件脫落。
爲了解決這個問題,長安的總裝車間,應用了扭矩控制系統。
總裝車間一共有扭矩控制系統144套,涉及到的扭力點有467個。張華橋解釋了系統的運作機制:“我們所有的車下來以後,都會給扭矩系統發射一個信號,扭矩控制系統根據系統的匹配,發給扭力電槍,告訴它打多大的扭力,打幾個扭力點。 ”
通常來說,一輛車的配置信息多達數十種,極易引發錯漏裝。總裝車間引入了自動車輛識別系統,通過掃描車身的高頻RFID標籤,精準地判斷車型信息和加工工藝。
接下來,就是關鍵的質量檢測環節。
在進入路試之前,車輛必須在總裝車間內經過兩道檢測:外觀檢查和整車性能檢測。
在總裝燈光通道,工人們會仔細檢查車身的外觀漆面質量、內外飾碰劃傷、色差等問題。
而在檢測線區域,工程師們將會對車輛性能進行全面檢查。
檢測線區域內車輛,會經過四輪定位、側滑檢測、轉轂工位、智能化電氣功能檢查、淋雨房等流程,之後流向後端路試。
其中,四輪定位工位主要用來測試車輪的前輪前束,後輪前束,車輪外傾角,轉角測試、SARS標定和EPS標定。
在轉轂臺上,車輛將會經歷速度、制動力、ESP標定等關鍵檢測步驟,最高測試車速達到每小時80千米,保證汽車的安全行駛。
之後,工程師們會對駕駛輔助系統和360度全景影像進行檢測,最後將到達淋雨室。
淋雨室將會模擬暴雨場景,從三個角度向車身噴射水流,來檢測車輛的密封性能。
質量處二期完檢區域區長劉賢兵說:“我們的普淋線分爲三段,每一段的流量均控制在70-90立方米每小時。每輛車要在裡面衝淋3到5分鐘。”
經過路試之後,一輛CS75 PLUS才能最終下線。
質量要求嚴苛的長安CS75 PLUS,同樣集成了衆多智能科技。
IACC輔助駕駛系統,能夠實現單車道自動輔助駕駛、自動減速過彎、車道保持輔助等功能,實現L2級自動駕駛。
APA5.0自動泊車系統,能夠遙控車輛在20米以內,實現自動尋找車位完成泊車,滿足95%以上常見車位的泊車場景。
從一塊鋼板到整車下線,在長安合肥工廠,能看到的不僅是千噸級衝壓機、造價千萬的機器人和複雜的自動化系統。
還能看到工程師和一線工人們對毫釐誤差的計較,和對品質控制的追求。
中國汽車工業對質量的追求,已經遠遠超過你的想象。