冲压自动化

探访北京汽车智能工厂:新四化助力北汽开启20时代

时间:2021-05-09 14:51  作者:admin  来源:未知  查看:  
内容摘要:8月14日,北京汽车新一代绅宝X55在株洲下线,包括车云菌在内的来自全国的20余家核心媒体,走进占地面积116.7万平方米的北京汽车株洲分公司二工厂。 在这座拥有冲压、焊装、涂装、总装四大工艺的车间里,听不到轰隆隆震天动地的机器鸣响,看不到拥挤簇拥大汗...

  8月14日,北京汽车新一代绅宝X55在株洲下线,包括车云菌在内的来自全国的20余家核心媒体,走进占地面积116.7万平方米的北京汽车株洲分公司二工厂。

  在这座拥有冲压、焊装、涂装、总装四大工艺的车间里,听不到轰隆隆震天动地的机器鸣响,看不到拥挤簇拥大汗淋漓的车间工人们......在工厂车间里行走参观,你可以清晰听到自己的脚步声,看到机器人手臂的点焊火花和全自动柔性化生产线,感觉阵阵清风拂面而来。的确,这座聚集北京汽车智能制造最高水平的工厂,蕴藏着四大“智能”奥秘,就体现在这点点滴滴的细节之处。

  目前,这座具备30万辆整车年产能的“智能”工厂,正肩负着全新绅宝的产能重任。北京汽车“驾享新生态”全新品牌IP生成后,未来智能出行计划的落地,不仅体现在终端驾舱的人机互联,更体现在智能制造冲压、焊装、涂装、总装等各个环节。

  北京汽车株洲二工厂将数字智能化和自动化生产作为建厂的核心标准,是这座智能工厂的最大特点。采用引自欧洲的顶尖设备,使之成为一座全面面向“中国智造2025”的智能化工厂。

  因此,当媒体们走入这座占地面积15565㎡、规划年产能30万台整车的冲压车间里,看到的是极少的工人在作业,却保证着大量机器有条不紊地进行运转,这得益于冲压生产线的全自动和全封闭生产模式,工人们仅需在外部参与上、下料,客观上也保障了生产的安全性。

  这种高度数字化和自动化的冲压车间,是整个工厂智能制造的起点。这里拥有一条国际先进的5400T自动化冲压生产线台桥式起重机等主要工艺设备,这是整线冲压线实现全自动化生产的核心。

  以一辆整车为例,其整体生产流程是:钢板在这里冲压成型后转运至焊装车间拼焊成为白车身,然后白车身经过WBS滑撬运输到涂装车间进行喷涂作业,之后油漆车身经过PBS滑撬运输到总装车间进行底盘、发动机、电器等装配作业。整车经过淋雨试验、四轮定位等一系列检测之后,再到专业试车场进行路试。

  在这一整套智能自动化生产线T自动化冲压生产线,具有至关重要的作用。据悉,该生产线是由济南二机床的机械压机和瑞士GUDEL(固都)公司的单臂机械手及其自动化控制系统组成,每5秒可完成一个零件的冲压过程。其冲压自动化的亮点在于,整线实现一键自动切换模具,这意味着,完成100多个换模动作仅需180秒,效率是传统换模时间的1/5,同时,设备检测精度可以达到0.03mm,相当于一根头发丝的直径。去年11月,上市的北京汽车全新绅宝D50的溜背造型就是在这里冲压成型。

  此外,远程监控诊断系统可以确保这条5400T自动化冲压生产线的有序运转,并实时通过大数据进行监测和问题诊断。这套远程监控诊断系统基于以太网构建,一旦现场发生故障,瑞士总部就能基于实时数据和云端历史数据远程诊断维修,确保高效解决设备故障。

  北京汽车株洲智能工厂达80%的高度自动化率,更体现在其焊装车间内。当你步入56000平米的焊装车间,并不会听到嘈杂的点焊声音,相反,你的脚步声异常清晰。映入眼帘的是当下世界最先进的175台德国KUKA机器人在有序工作。在这里只能看到焊接时,机器手臂与冲压件亲密接触的冷光火花,工人们从容有序地操控着每一个设备按键。

  据悉,这座焊装车间主要由焊接主线、调整线和门盖线、侧围、地板以及分装线%机器人操作。其最大特点是,车间所有的机器人都有“大脑”控制系统,每一台机器人都采用了业内最先进的节能控制技术,能够在非生产时间段自动进入休眠状态,并能连续在休眠、工作两种模式间自由切换。采用该技术的好处是,节省80%能耗得以实现,这可延长机器人使用寿命,这在全国是第二家运用此项技术的汽车生产基地。

  这座焊装车间的另一个“智能化”奥秘,则体现在引入了“抓件视觉引导技术”。这相当于给机器人装上了眼睛,其原理在于,利用图像信息定位,通过视觉系统匹配零件的特征值,来调整机器人的动作轨迹,从而实现精准抓件,消除零件的变形,提升白车身尺寸精度。这使得主焊线%实现机器人自动化操作,将所有分开独立焊接的侧围、大地板、顶盖横梁进行预拼合装,对车身的精度起决定性作用。

  无论是数字化冲压、焊装等工艺,还是自动化制造细节的分毫必争,在一系列先进制造的背后,对于环保的高要求,以及绿色制造的趋势性变革,都是衡量现代化智能化工厂是否具备硬实力的重要指标。北京汽车的这座“智能”工厂,把“增产不增污”作为重要原则,已经无限接近“零污染”的排放标准,这其中智能化的涂装车间是“绿色”制造的关键所在。

  但我们只能驻足于6.9万㎡涂装车间的外围进行了解,因为车辆制造中,涂装是有毒气体最多的车间,株洲智能工厂则将涂装车间进行全封闭式管理,通过3C1B水性漆环保工艺、机器人全自动喷涂、TNV废气焚烧系统、智能管控系统等多种新技术、新装备进行自动化喷涂作业。

  其中,3C1B水性漆环保工艺和TNV废气焚烧系统是涂装车间技术的两大亮点。3C1B代替了传统3C2B的油性漆工艺,减少了中涂漆烘干和中涂层打磨工序,较传统工艺相比能降低约40%的能耗,缩小建筑面积1万平方米,也可大大降低废气排放。同时,涂装排出的废气则通过TNV废气焚烧系统进行处理,这可有效将废气利用燃气燃烧加热进行分解。使得燃烧废气所产生的近700°高温烟气,通过配套的多级换热装置,对热能进行回收,用于全车间的照明、取暖等,这样的循环使用模式能够有效的降低整个车间的能耗近15%。

  此外,工程师可以通过AVI车辆信息追踪系统,对车辆涂装进行实时监测。这也是车辆进入涂装车间的“身份证”,该系统能够自动识别生产信息,就像识别我们的身份证一样,快速查询该车身的位置、喷涂颜色等,自动控制我们的设备和机器人完成喷涂工作,做到任意位置查询识别100%。

  当我们来到这座智能工厂四大工艺的最后一个车间,眼前出现的是,等同于三个足球场大小、占地面积9.1万 ㎡的总装车间。这里的9条生产线条检测报交线,均按照德国汽车工业水准设计。

  其高度智能体现在,制造装备通过MES制造执行系统和LES物流执行系统进行互联,确保着整个工厂生产及产品情况大数据的实时传输。工程师们通过大数据管理来实现生产的稳定和产品的性能优越,这是这座智能工厂区别于其他工厂的先进和独特之处。

  分布在总装车间的上千个电子显示屏表代表其高度的数字化。这个电子工艺卡系统,与MES制造执行系统相连接,实时获取每台车的配置信息,并指导现场作业,能够快速实现定制化装配需求。正因如此,汽车行业先进的“一码到底”系统才能在这里发挥巨大作用,该系统能全程记录从一块钢板到一台整车,每一个生产环节,在智能工厂大数据库里,记载着每一台绅宝产品的生产数据,小到一颗螺栓扭矩的生产数据都记录在册。

  北京汽车这座智能工厂,与当下合资品牌的工厂相比,其制造工艺的数字化、智能化、自动化和柔性化,都处于先进水平。此前,北京汽车2.0时代,首款产品全新绅宝D50的推出,此番北京汽车新一代绅宝X55的成功下线的重磅回归,都意味着北京汽车智能制造的全面升级和迭代,正有序深化、逐步落地,在诸多出人意料的背后,是北京汽车自主品牌制造体系的全面进化和升级。

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