超1400臺工業機器人!這家純電動汽車工廠何以領跑行業?

編者按: 黨的二十大擎畫了中國式現代化全面推進中華民族偉大復興的宏偉藍圖。學習貫徹落實黨的二十大精神,就是要付諸於紮實有力的行動,確保黨的二十大精神在上海經信領域落地生根、結出碩果。u003c/pu003e 為展示上海經信人敢為先鋒、先行探索、帶頭突破,從11月開始,上海市經信工作黨委、上海市經信委與人民網上海頻道開闢專欄,報道上海產業搶抓綠色低碳、元宇宙、智慧終端、數字經濟新賽道,積極佈局未來產業的典型案例和生動場景,用更具創造性的探索和實踐,呈現“精神偉力”的奮鬥畫卷、“思想偉力”的精彩答卷和“實踐偉力”的壯麗長卷,演繹中國式現代化。u003c/pu003e

隨著全球製造業智慧化程序的轉變,以往的製造技術、製造理念以及對於製造過程中的管控能力已跟不上時代需求,智慧製造系統正成為未來製造業發展的關鍵。

2020年,上汽大眾首個新能源汽車工廠在安亭基地全面投入建成投產,這是大眾汽車集團全球首個專為MEB平臺車型生產而全新建造的工廠,專案總投入約170億元,規劃年產能30萬輛。這也是目前國內生產規模最大、效率最高的純電動汽車工廠,標誌上汽大眾開啟了全面電動化、智慧網聯化的新篇章。

超1400臺工業機器人!這家純電動汽車工廠何以領跑行業?

MEB工廠鳥瞰圖

“新工廠集智慧製造、節能環保為一體,採用超過1400臺工業機器人,並大規模應用領先的製造技術,實現製造全過程的智慧化和數字化。” 上汽大眾規劃部李戎介高階經理紹:“MEB工廠透過太陽能光伏發電、熱電聯供、餘熱回收、雨水回收利用、中水回用技術、能源管理系統等28項節能環保措施,打造上汽大眾最具環境友好型工廠,實現5項環保KPI相較於公司平均水平下降20%。”

消除資訊孤島,構建全業務鏈的智慧管理平臺

在傳統的製造工廠中,生產過程中各個自動化裝置的執行資料由裝置本身的PLC、感測器等採集,進行獨立運算和顯示,或者透過中控系統來整合部分裝置執行資料,可稱之為資料層,各資料來源相互獨立。

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MEB工廠

MEB數字化工廠透過工業網際網路IOT的元件之一,由專門開發的工廠服務匯流排PSB,將這些獨立的資料來源進行互聯互通,消除各個獨立裝置或系統間的資訊孤島,將資料整合起來標準化、模組化,將其傳輸到Data Lake資料湖中進行儲存。在平臺層中,資料平臺用於儲存這些大資料,分析平臺則透過一些演算法引擎對資料進行粗加工,進行分類、統計和計算分析。在掌握了生產線上這些大資料後,在此基礎上透過開發演算法,在終端形成智慧管理系統。

MEB工廠開發了工廠級SCADA中控系統,它可以實時採集生產線上物流、產品、質量、裝置狀態等資訊,實時監控工廠的生產狀態,也可以作為整個業務鏈——從銷售訂單到物料拉動到整車製造再到訂單交付的工廠級介面。

智慧裝置管理系統TPMS則可以監控裝置及各零部件的執行狀態,對裝置部件進行維護管理,不僅僅做到點巡檢和保養無紙化電子化,還可以進行預測性地提供裝置維修和保養方案。

智慧生產管理系統PMS,全方位地為生產基層管理者提供班組人員、質量狀態、線邊物料、工具輔料及勞防用品、廢棄物管理等資訊,實時掌握變化點。在生產過程中的問題可以實時傳輸,提高響應速度。

智慧能源管理系統EMS則實時監控和統計生產裝置的能耗,結合排產計劃給出生產管理者最優的裝置執行計劃,在生產和能耗間找到最優解。

MEB 數字工廠在自動化生產基礎上,充分結合物聯網、工業雲等互聯技術,對製造過程中的“大資料”進行精確採集、實時共享,打通訊息流,實現從設計、生產到銷售各環節互聯互通,構建全業務鏈的智慧管理平臺。

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ID。家族車型

據悉,目前MEB工廠主要生產大眾品牌ID。家族ID。4 X、ID。6 X、ID。3以及奧迪品牌Q5 e-tron。未來,新工廠還將投產大眾汽車集團多個品牌的全新一代純電動車。基於MEB平臺,上汽大眾將建構起適合中國消費者的純電動車家族,滿足不同消費者的需求。

自動化率顯著提升,相比傳統總裝車間提升近45%

據瞭解,MEB工廠在建設之初就透過採用數字化工具對沖壓、車身、油漆、總裝、電池五大車間進行全生產流程的虛擬規劃模擬、精準調校,在正式生產前大幅減少人為失誤風險,解決核心技術問題,節約製造成本,縮短開發週期。

新能源汽車工廠應用了大量自動化生產裝置與技術,使各車間自動化率有了顯著提升。車身和電池車間基本實現無人化全自動生產,車身車間工人已無需操作焊槍,全部交由機器人進行精準操作;總裝車間自動化率也達到26%,相比傳統總裝車間提升近45%。

“高自動化率不僅體現在更高的生產效率,也使生產質量有進一步提升。”李戎介紹,例如,車身車間首次採用機器人全自動擰緊工藝,在生產過程中可實現100%的螺栓擰緊扭矩合格率,保證擰緊螺栓質量,增加產品質量穩定性;油漆車間注蠟環節採用自動門板噴蠟機器人,相比人工噴塗品質更優,從而帶來更佳防腐效能;總裝車間投入具有視覺識別系統的全自動儀表安裝機械手,實現高精度裝配。

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線上測量系統

多年來,上汽大眾採用了“機器人之眼”“非接觸式光學測量”等多項高標準檢測技術來把控生產質量。而在新能源汽車工廠,上汽大眾再次升級,投入了企業、乃至大眾汽車集團首次使用的檢測技術,為ID。家族產品的安全加碼。

比如,在車身車間,採用了大眾汽車集團全球首次使用的At-line測量工位。At-line測量可在線上直接分流白車身進行質量檢測,大幅提升檢測效率與覆蓋面,最大程度上保證了白車身生產過程質量的穩定性。同時,油漆車間採用油漆缺陷自動檢測系統取代人工缺陷檢查。

而車輛從生產線駛下後,還將經歷重重質量測試才可透過考驗,成為一輛合格的下線產品。

在總裝車間,ID。產品下線後將進入前束轉鼓區域進行ABS、ESP、制動力等多項測試。同時,每輛下線ID。車都將前往路試區域進行“實戰”。新能源汽車工廠的路數區域設有正弦波路,凸出窨井路,下沉窨井蓋等9種測試道路,模擬現實行車中會遭遇的各種路況。路試結束後,下線車輛還將被置於人工設定的多種降雨環境中經歷雨淋試驗。總裝車間雨淋試驗水壓相當於16級颱風強度。這意味著每輛來到消費者身邊的ID。純電動車都具備優異的防水密封效能,在暴雨、涉水狀態下仍然“不怕水”。

“未來,新能源汽車工廠將成為上汽大眾智慧化、柔性化、敏捷化的電動汽車生產基地,助力企業成為電動汽車市場的領先者。”李戎表示,上汽大眾也將發揮自身優勢,以整車智慧製造為牽引,帶動零部件企業同步提升智慧製造能級,讓全產業鏈真正實現規模化、敏捷化、定製化和個性化的發展。(圖片均由上汽大眾提供)

專題:強國新賽道 踏上新徵程——學習貫徹二十大 上海經信在行動

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