【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 機器的“智能”能達到什么程度?當2017年圍棋九段柯潔被阿爾法go三連勝后的失聲啜泣,當?shù)聡鳮UKA公司演繹用機器手臂與世界冠軍的乒乓對決,這兩個事件直觀的告訴我們,機器的智能化已經到達了一個新的高度。在我們的制造行業(yè)中,“智能”扮演著什么樣的角色,以促進人類生產技術和文明更好地發(fā)展呢?
上世紀90年代,隨著信息技術和人工智能的發(fā)展,智能制造技術引起發(fā)達國家的關注和研究。2008年金融危機以后,發(fā)達國家認識到以往去工業(yè)化發(fā)展的弊端,制定“重返制造業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略,同時大數(shù)據(jù)、云計算等一批信息技術發(fā)展的前端科技引發(fā)制造業(yè)加速向智能化轉型,把智能制造作為未來制造業(yè)的主攻方向,給予一系列的政策支持,以搶占國際制造業(yè)科技競爭的制高點。
在中國,制造的智能革命也在加速進行。而在企業(yè)層面,實際上諸多公司早已經開始了實踐,那么在眾多的行業(yè)中,到底哪一個產業(yè)的智能制造實踐是走在前列的呢?應該是在汽車制造業(yè)。從行業(yè)來看,汽車制造是一個技術密集、資金密集、人才密集的行業(yè),是制造的金字塔塔尖。在制造行業(yè)的轉型升級中,汽車產業(yè)也一直是一個排頭兵。
中國汽車制造,因為起步時間比較晚,所以積累了后發(fā)優(yōu)勢。目前全球最優(yōu)秀最先進的汽車制造工廠和體系大部分集中在中國?,F(xiàn)代工業(yè)4.0分為三大系,包含了智能工廠、智能生產和智能物流。比如寶馬沈陽的大東工廠、一汽-大眾佛山工廠、凱迪拉克上海工廠、捷豹路虎的常熟工廠等,都是這些汽車行業(yè)的典型代表。
在眾多的汽車工廠中,整體來看,以中英最為出色的汽車制造企業(yè)合資的奇瑞捷豹路虎是在中國生產制造的制造企業(yè)中技術含量、智能化程度較高,環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展都走在最前列,能夠成為工業(yè)4.0代表。
各個環(huán)節(jié)均有“絕招”
奇瑞捷豹路虎在各個生產環(huán)節(jié)都有自己獨到的地方。在傳統(tǒng)的沖壓、焊裝、涂裝和總裝等四大工藝中,均是世界領先,企業(yè)更實現(xiàn)了訂單式生產,具有高效的生產柔性。此外,奇瑞捷豹路虎也是唯一同時生產兩個豪華品牌的車企。
沖壓環(huán)節(jié)全部采用全封閉的自動化生產,工人和管理技術人員只負責監(jiān)視和控制,保障設備安全生產。其沖壓車間工作效率極高,其中伺服壓機線是世界運行最快的生產線,可達20SPM(每3秒出1個件);機械壓機線是國內最快的機械壓機線,可達15SPM(每4秒鐘出1個件)。
為確保生產質量,奇瑞捷豹路虎很多沖壓件都是自我完成生產,比如路虎發(fā)現(xiàn)神行自制件超過80個,路虎攬勝極光自制件超過90個,遠高于業(yè)界水平。奇瑞捷豹路虎常熟工廠二期還新增沖壓三線,采用國際先進的伺服壓機線,每3秒鐘沖一個件。沖壓完成之后,企業(yè)會進行抽檢5%的零件將采用三坐標間進行檢測,以確認精度。
而在焊裝車間,奇瑞捷豹路虎采先進的鋁材激光拼焊,率先將航天鉚接技術應用于車身制造。奇瑞捷豹路虎焊裝車間有322臺自動化機器人,平均120秒焊裝完成一臺車。奇瑞捷豹路虎全鋁車身車間擁有全球最先進的鉚接膠合技術和設備,鉚接自動化率高達100%,高自動化率為生產出更高質量的車身提供了最基本的保障。我們知道工業(yè)機器人是智能制造業(yè)最具代表性的裝備。焊裝車間的高自動化率在于其采用了大量的德國KUKA機器人,這也是前文所提到能夠和世界冠軍打乒乓球的全球最優(yōu)秀的“機械手臂”
涂裝車間則配備了焊縫密封機器人、NVH/LASD機器人以及底盤抗石擊材料機器人等高自動化設備,這些設備可以幫助奇瑞捷豹路虎在生產中提高密封精度,并實現(xiàn)更好的隔音降噪。工廠配備的先進的全旋轉反向浸漬傳輸技術節(jié)能環(huán)保高效,效率提高50%以上,不僅節(jié)約人力,更增加批量穩(wěn)定性,使排放降低到最小。而在總裝車間,奇瑞捷豹路虎常熟工廠擁有49個檢查站,對整個裝配過程檢查(在線檢查)和最終報交(下線檢查),層層把關保證制造過程,最終交付滿足客戶預期的合格優(yōu)質產品。
作為最后一個環(huán)節(jié)的質檢中心,擁有2臺整車坐標測量機、全天候環(huán)境倉、振動臺、靜態(tài)淋雨測試、整車氣密性測試等設備。可以說,這種先進的制造能力集合了中英股東雙方各家所長,最終打造了一個世界先進水平的制造體系和工廠,而這也成為奇瑞捷豹路虎快速發(fā)展的基礎。
會“對話”的神經網(wǎng)絡
這些只是一個智慧化工廠的基礎。如果沒有一個神經系統(tǒng)將所有的板塊串聯(lián),這個工廠只是一個低級的生產自動化,而遠談不上智慧化。奇瑞捷豹路虎的神經是怎么創(chuàng)造的?答案是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。奇瑞捷豹路虎工廠最大的特色是引入大量人機交互和智能、柔性生產技術,塑造除了一套設計可視化、制造數(shù)字化、服務遠程化的生產體系。奇瑞捷豹路虎常務副總裁陳雪峰表示:“今天,把我們的工廠放到歐洲、放到全球任何一個地方,那都是最先進的?!?/p>
早在奇瑞捷豹路虎在開展一期項目的階段便已實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在國內的率先落地,通過一個整體的IT方案,覆蓋包括質量和物流在內的所有制造業(yè)務需求。該系統(tǒng)運用了大量互聯(lián)網(wǎng)技術,包括生產匹配、物流訂單等方面,做成了汽車行業(yè)內最為先進、具有代表性的SAP汽車行業(yè)整體方案。IT系統(tǒng)將繼續(xù)成為二期產能擴建項目的重點。另外,工廠廠區(qū)大量運用互聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)全車間覆蓋WIFI,從配件運輸?shù)窖b配實現(xiàn)自動化操作。
具體來說,配件運輸中大量使用AGV運輸機器人,減少了配送人員,在提升配送效率的同時降低了員工取件時間和拿錯零件的風險?!败囬g的物料車,很多企業(yè)都是沿著預定的滑軌移動,而奇瑞捷豹路虎工廠第二總裝車間里的物料小車,是靠內置地圖運行,這很大程度上提升了車間物流的靈活性。”陳雪峰說?,F(xiàn)在,常熟工廠已經能使用語音揀選系統(tǒng),確保物料出庫準確率。而在裝配的培訓過程中,奇瑞捷豹路虎引入數(shù)字化工藝規(guī)劃和仿真系統(tǒng),通過系統(tǒng)建模及仿真分析優(yōu)化制造工藝,其中第二總裝車間采用輔助裝配的混合現(xiàn)實MR設備,提升裝配效率與品質。
工廠大面積使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),在焊裝、涂裝、總裝工藝、發(fā)動機工廠以及物流等流程中,均利用超高頻無線射頻識別系統(tǒng)RFID及讀寫設備,實現(xiàn)全流程生產過程控制及追蹤,并通過上傳追蹤數(shù)據(jù)來管理產品的生產過程與品質控制。簡單來說,奇瑞捷豹路虎的每一個環(huán)節(jié)都像是有一個獨特的“識別碼”,不論是生產還是銷售,產品都能同沿途關卡自動“對話”。每個零件、每個服務流程都能說話的智能技術,是奇瑞捷豹路虎智慧工廠的最重要特點和形式。
智慧工廠的另一個特點是生產環(huán)境友好。奇瑞捷豹路虎常熟工廠在各個環(huán)節(jié)都十分注重其生產的環(huán)保性,比如在沖壓車間,奇瑞捷豹路虎采用國際運行速度最快的伺服壓力機,比傳統(tǒng)機械壓機更加精準,且可降低15%能耗。此外,沖壓車間采用鋁鋼分揀回收,且還可實現(xiàn)鋁廢料的100%閉環(huán)回收。
焊裝車間給人的印象是火花四射,但奇瑞捷豹路虎常熟工廠與傳統(tǒng)的生產車間相比,這里甚為整潔、舒適,也沒有因高溫焊接而產生的火花和刺激性氣味。原因在于,奇瑞捷豹路虎全鋁車身生產車間采用的并非傳統(tǒng)的電焊,而是來源于航空領域的自沖鉚接粘合技術。與傳統(tǒng)電焊相比,自沖鉚接的強度能增加30%,且低噪音、無煙塵排放。而捷豹首款國產車型全新捷豹XF長軸距版的鋁材鏈接,100%采用自沖鉚接技術。
在涂裝車間,奇瑞捷豹路虎使用先進的RO-DIP前處理和電泳工藝使廢水排放接近零。采用全球最先進的干式噴漆系統(tǒng),實現(xiàn)高達95%的空氣可循環(huán)利用,節(jié)省60%的能源,同時采用水性環(huán)保涂料。奇瑞捷豹路虎現(xiàn)在廠區(qū)設有花園式的污水處理站、MBR膜生物反應器(奇瑞捷豹路虎是國內首家使用外置式MBR膜生物反應器處理涂裝廢水)等措施,可基本實現(xiàn)氮磷的零排放。
奇瑞捷豹路虎的廠房配備了大量屋頂天窗,這些天窗都是全自動、電動控制。天窗在晴天的時候會自動打開。同時為了降低能耗,在屋頂配備了TPO保溫屋面及彩鋼夾心石棉墻板。
智能制造是新一輪科技革命和產業(yè)變革的核心。新一代信息技術的發(fā)展和中國制造業(yè)轉型升級迫切需求相結合,給中國制造提供了一個很重要的手段,這一機遇需要抓住。作為中英合作的典范,奇瑞捷豹路虎結合雙方所長,將世界先進的生產技術,生產管理技術與中國本土企業(yè)進行融合創(chuàng)新,創(chuàng)造自己的發(fā)展模式。