“黑燈工廠”生動演繹智慧製造
從零部件到新車,一輛一輛全新的智慧汽車經歷多道自動化工序的淬煉後,華麗變身,緩緩駛下生産線。在吉利汽車西安製造基地的“黑燈工廠”,機器人成為智慧製造的“主角”。用機器生産機器,曾經科幻小説裏才有的場景如今真實發生在吉利的生産車間裏。
機器與機器“交流資訊”
這座“黑燈工廠”裏,真的一片漆黑嗎?
“黑燈工廠”也叫智慧工廠,在概念上,産品從原材料到最終成品,所有生産、存儲、搬運、檢測環節無需人工操作,主要由智慧機器人或自動化設備按照軟體系統指令自行完成。因車間內的機器可以自動運作,不需要燈光照明因此得名“黑燈工廠”。
在智慧化浪潮下,“黑燈工廠”可以減少勞動力開支,提高企業生産效率和産品品質,並能進行具有危險性的生産作業。讓機器代替人去完成高強度、重復性以及危險性的勞動,是西安汽車行業邁向智慧製造的重要一步。
與傳統車間人員忙碌的景象不同,當記者日前走進吉利汽車西安工廠的焊裝車間,感覺到的卻是一種“平靜”的氛圍,機器與機器之間正在有條不紊地“交流資訊”,焊接裝配。
作為浙江吉利控股集團在西安投資興建的整車生産基地,吉利汽車西安製造基地2017年11月破土動工,2021年7月20日首款新車上市,目前是吉利汽車集團佔地面積最大、投資最多、産品最高端、工藝最先進、智慧化程度最高的整車生産基地,也是目前吉利集團下屬最先進的4.0工廠。
在這座超級智慧“黑燈工廠”裏,焊接工序100%自動化生産,整個工廠可以實現24小時不間斷無燈生産,實現“人機隔離、機器換人、人睡機不睡”。
886台焊接機器人施展硬核“手藝”
置身於吉利汽車西安工廠,可以切身感受到智慧製造給工業企業帶來的“魔法效果”。
汽車製造由衝壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝組成。衝壓工藝是整車製造四大工藝中的第一環節,主要承擔乘用車車身衝壓件的生産製造任務。
“我們採用先進的‘五序全自動衝壓工藝’,材料從拆垛、上料、清洗、雙件分離、壓縮機傳輸,到最後衝壓件下線,全部實現自動化。目前,衝壓車間有兩條生産線,最快的時候單線一分鐘可出15個衝壓件,我們的目標是1小時出900個衝壓件。”衝壓車間生産班長楊超告訴記者,“在生産線尾部,我們配置AGV運輸系統,衝壓件一鍵入庫,通過調度管理系統,自動巡航完成衝壓件轉机。”
經過轉机的衝壓件來到焊裝車間。在方寸之間,機械手閃轉騰挪,施展硬核“手藝”,從取件到焊接,完美完成焊接工作。
“焊裝車間主要負責白車身(裝焊完畢尚未涂裝的車身)焊接組裝與四門兩蓋的裝配調整工作,這也是整個車身骨架構建最重要的環節。”工作人員告訴記者,“車間裏,886台焊接機器人同時工作,自動焊接,整個焊裝車間也是工廠裏自動化程度最高的車間。”
在預拼工位上,預拼機器人正在上下揮舞“手臂”開展工作。記者看到,兩台機器人將上方平臺輸送過來的左右側圍總成抓取,與下車體進行自動化預拼,然後輸送到總拼工位。
在總拼工位,上下兩層各8台機器人同時工作,將記者帶入了神奇的“科幻場景”中。“總拼工位通過夾具的定位銷、定位導軌、定位塊以及夾緊機構,將上車身與下車身按照車身的定位尺寸、精度進行總拼及定位焊接。”工作人員告訴記者,“該工位共由16台機器人組成,分為上下兩層各8台機器人,同時開展下探式焊接和自動換電極帽等工作,幾十秒間便完成了總拼工作。”
在焊裝車間,焊接自動化率可達100%,點焊、凸焊、鐳射熔焊、鐳射切割、阿普拉斯焊等11种先進製造工藝,可以滿足電動車、混動車、燃油車共線生産,實現5+1款車型柔性共線生産,生産節拍可達60JPH。
每一分鐘下線一輛汽車
充滿科技感的“黑燈工廠”,各車間都有自己的拿手“絕活”。
在涂裝車間,車身進行防腐、密封、噴塗裝飾等工作,全車間2000多個工藝參數、150多個能耗參數、1000多個設備參數實現全自動實時監控,致力於打造全球最先進的投資精益、工藝先進、節能環保、智慧高效的“無塵化”製造車間。
經過衝壓、焊接、涂裝工藝後,汽車進入總裝車間,進行整車零部件、主體的裝配工作。
“我們總裝車間有21條生産線,內飾線採用電動可升降滑板,底盤線採用EMS電動升降吊具,可相容多平臺、多款車型裝配。可升降式的吊具便於員工操作,可升降的托盤,減少工人彎腰作業,大大減輕了工人的作業強度,實現了柔性化生産。”總裝廠廠長王濤告訴記者,“底盤自動合裝實現車身與底盤自動安裝,可滿足30顆螺栓16S內完成自動擰緊,擰緊定位精度為±0.25mm,自動化生産精簡了人員,促進了效率提升。”
在輪胎自動化安裝工位上,記者看到4個輪胎分別到達規定點位後,機器人通過2D拍照識別螺絲孔位,接收信號後,用機械臂上的五個夾爪抓取螺絲,通過對輪胎進行3D拍照瞄準位置後,自動擰進螺栓,實現了4個機器人同時對汽車輪胎進行自動化安裝。
車間內,機器和人協同作業,默契配合,整車零部件和主體的裝配有序進行,在總裝車間生産線上,每一分鐘就有一輛汽車下線。
智慧“大腦”指揮整座工廠
“自動化、數字化、智慧化”是吉利汽車西安工廠的標簽。
智慧製造的實現,關鍵是依靠新一代資訊技術系統的技術支援。依託吉利控股集團最先進的工藝水準,西安吉利建成集數字化、自動化、智慧化、柔性化為一體的生産基地,以5G工業網際網路平臺為基礎,結合ERP、MES、LES、QNS等資訊化系統,利用AGV、智慧工業機器人等智慧製造設備,將“智慧、透明、敏捷”理念貫徹到生産製造全流程。
基於強大的數字平臺和智慧化設備,該智慧工廠已形成了一個可以指揮整座工廠全流程調度的“大腦”,不同設備、機器人間自主協調運作、靈活響應,實現無人化作業“黑燈工廠”。
以全架構、全能源、全車係為特點的吉利汽車西安超級智慧“黑燈工廠”用“智慧”走出了西安高品質發展的堅實步伐,也折射出西安推進智慧製造、堅持高品質發展的信心和決心。
智慧製造作為新一輪科技和産業革命的先導,正在迅速發展,已成為現代産業體系中發展潛力巨大的行業。過去十年來,我國堅持實施創新驅動發展戰略,不斷促進傳統製造業向智慧化、數字化轉型升級,推動中國經濟在高品質發展道路上行穩致遠,吉利“黑燈工廠”正是西安高品質發展浪潮中的生動縮影。記者 黃曉巍
來源:西安日報 責任編輯:鄒鈺坤
(原標題:“黑燈工廠”生動演繹智慧製造)