和訊汽車走進上海大眾汽車安亭生產基地
鉅亨網新聞中心 2014-10-23 08:22
上海大眾汽車三廠
和訊汽車訊息 1984年10月,上海大眾汽車合營合同在北京人民大會堂正式簽署,開創了中國轎車合資的先河。經過30年的發展,上海大眾汽車大眾品牌已經累計銷量超過1000萬輛。10月21日,和訊汽車應邀走進上海大眾汽車位於上海安亭的第三座工廠——汽車三廠,了解安亭生產基地的發展,感受上海大眾汽車高標準、高質量的生產理念和制造工藝。
通過引入德國先進的技術和經驗,結合中國的本土化優勢,上海大眾汽車為中國汽車產業探索出了一條獨特的合資發展模式,培育和帶動了一大批中國汽車零部件企業的發展,為中國汽車工業的快速發展做出了積極貢獻。
而作為上海大眾汽車總部所在地,安亭生產基地也是上海大眾汽車最早的轎車生產基地。正是從上海安亭開始,上海大眾汽車開始了30年的卓越征程,並以安亭為中心,逐步將生產版面延伸至南京、儀征、寧波、烏魯木齊、長沙,更將德國大眾全球統一的質量標準帶到各地的工廠和生產工藝中。可以說無論是對於上海大眾汽車,還是中國汽車工業而言,安亭生產基地無疑有著特殊的意義。
上海大眾汽車安亭生產基地位於上海市安亭汽車城,共有三座現代化的整車廠。作為上海大眾汽車總部所在地,正是從這里開始,上海大眾汽車快速成長為國內規模最大、市場保有量最高的現代化轎車企業之一。
上海大眾汽車一廠歷史最為悠久,主要生產大眾品牌new polo、斯柯達品牌fabia晶銳。建成於1995年的上海大眾汽車二廠,主要生產大眾品牌的lavida朗逸家族車型。上海大眾汽車三廠建成於1999年12月,主要生產車型為大眾品牌tiguan新途觀和touran途安,以及斯柯達品牌yeti野帝車型。目前,三座工廠合計的年產能超過82萬輛。
在安亭的這三座工廠中,每天無數塊鋼板經過沖壓車間的沖壓成型,車身車間的組裝焊接,油漆車間的涂裝噴漆、空腔注臘,以及總裝車間的模塊化裝備,成為一個個鮮活靈動的汽車成品,最終經過一系列的嚴格測試,被上海大眾汽車認可的產品才算走完了生產之旅。秉承德國大眾對產品質量的嚴謹態度和精益求精的精神,上海大眾汽車各個環節的工藝及制造標準均采用國際化的標準,保證了從這里開出來的每一輛車都擁有了統一的產品標準和過硬的產品質量。
沖壓車間:高品質產品的起點
作為整個汽車生產線的起點,沖壓車間主要承擔著生產各種上海大眾汽車自制沖壓件的任務。
汽車三廠配備了國際領先的試模壓機,所有模具在這里進行研配和調試,保證所有模具尺寸精準,從而保證生產的穩定性。
在沖壓車間,一塊塊雙面鍍鋅高強度鋼板或熱成型高強度鋼板變成了一件件尺寸精準、功能各異、效能達標的零件。許多人對於雙面鍍鋅高強度鋼板並不陌生,這種材料具有耐腐蝕和使用耐久性的特點,同時擁有更好的延展性和抗動態沖擊的特性。結合先進的油漆工藝可以保證轎車車身的防腐蝕,使車身表面長時間光亮如新。此外,為了保證車輛的行駛安全,上海大眾汽車在與車身安全密切相關的中央頻道、四門防撞桿、側框門檻板、側圍a\b\c柱等安全件,廣泛采用熱成型工藝。熱成形工藝大量應用於航空航天領域,主要用於加工在常溫下不容易成形的超高強度材料,它將鋼板經過950°c的高溫加熱之后一次成形,又迅速冷卻從而全面提升了鋼板強度。熱成型高強度鋼板抗拉強度較普通鋼板強化了近2.5倍,從而最大程度上保障車身強度和安全性。
而針對車身側圍、底板等區域,上海大眾汽車也同樣采用了整體沖壓成形的工藝,例如,將分為幾個零件分別沖壓的地板做為一個整體零件進行沖壓成形,使得車身有了良好的地基;將分段側圍改為整體側圍,加強了車身的整體性。這種整體沖壓成形的工藝雖然加大了沖壓難度和對板材的要求,但這種整體的車身零件避免了二次焊接,能夠有效地加固車身強度,並兼顧了整體沖壓的延展性,外觀更加美觀。
此外,上海大眾汽車在工藝環節上還增加了一道整形工藝,這道工藝能最大限度地保證零件尺寸的高精度,確保零件質量的穩定性。
車身車間:機械化國際化的舞臺
經過沖壓后的零件將進入車身車間。車身工藝指白車身的焊裝工藝,是將沖壓好的各種車身零件通過焊接工藝連接在一起的過程。打個通俗的比喻,如果說沖壓工藝是將布料裁減成合適的片,那么車身工藝就是將這些布縫制成衣服,而衣服質量如何,還是要取決於縫制的針腳是否精細。
為了保證車身焊接工藝的精確性,車身車間大量采用了自動化的生產線,可實現多種車型的混線生產。汽車三廠車身車間通過大量使用機器人自動焊接,確保了生產工藝和焊接的精度,生產的效率也更高。
此外,在車身車間的這些“機械幫手”的靈活度也非常高、非常“盡職盡責”。在多個重要的定位焊工位中,設定了德國大眾全新的自適應焊接控制器,可自動調整焊接時間和電流,實現了對板材間隙、表面質量、材料變化等擾動因素的自動補償,與中頻焊槍配合使用,可大大提高焊點的質量和穩定性。此外,分布於車身主線的在線測量技術,在全車間的四個在線測量工位,采用激光、視覺傳感器、圖像處理以及計算機控制等技術實現物體空間尺寸的精密測量通過14臺測量機器人監控802個點,對白車身的重要尺寸實行100%監控。
最後還不得不提一提激光焊接工藝。在整個車身車間中,國際先進的激光焊接技術被普遍采用。激光焊接可以使不同鋼板之間的連接處達到了分子結合的狀態。這樣的焊接工藝可以將整個車身的鋼性結構提高30%。目前在車頂、側圍、四門兩蓋等部位廣泛采用了激光焊接工藝,不僅提高了車身的強度,也確保連接工藝焊縫的美觀度和光潔度。與此同時,在車身的前后縱梁和前底板區域全面應用激光拼焊板,將兩塊厚度不一的鋼板通過激光焊接合為一體。在發生碰撞時,較薄的鋼板先發生變形,充分吸收碰撞能量,從而確保駕乘人員的安全。
除了激光焊接外,為了避免傳統點焊在制造過程中都會或多或少產生熱變形,上海大眾汽車從德國引進的沖鉚工藝,采用了機器人冷塑性變形連接技術,可以避免普通點焊工藝中的熱變形和焊點難控制的問題。沖鉚工藝的原理有點類似於衣服上的鉚扣,簡單理解就是在需要連接的部位產生冷塑性凹變形,當扣上衣服時只需將凸變形與凹變形的鉚口鉚上即可。在沖鉚過程中,通過計算機編程對每個沖鉚點進行過程智慧控制及監控,通過機器人實現全自動作業,氣動控制,簡便可靠。
此外,車身車間還采用了許多其他精益的制造工藝。例如德國大眾最新的audiframer夾具定位系統,通過高精度變頻技術實現焊接零部件y和z兩方向的可控移動,同時利用精密鋼結構將整合夾具準確定位,從而保證在對不同車型的車身進行焊接時,夾具能夠準確定位並固定不同尺寸車身。這一技術不僅可以實現最多4種車型的柔性切換,也有效提升了車身一致性,保證了整車車身質量。
油漆車間:高效環保的生產工藝
總拼完成后,白車身將被送入油漆車間進行涂裝。汽車三廠油漆車間的主要工藝過程由預處理電泳、pvc密封、中涂、面漆、整理報交、空腔注臘等幾個重要的工藝。
對於車身油漆的作用,也許大家各有各的理解,但其中最核心的兩點不言而喻,美觀和車身防腐防銹保護。完成焊接的白車身首先要進入電泳環節,在車身上披上一層電泳漆膜。安亭工廠采用了先進的varioshuttle 輸送技術,車身進入電泳槽后可以自由變換軌跡,可以有效提高電泳涂裝的質量,杜絕了電泳死角的產生,保證外表內腔電泳膜厚厚度均勻,確保車身防腐效能。同時,汽車三廠的電泳采用無鉛陰極電泳技術,利用正負電荷相吸的原理,通過槽內的陽極板使漆帶有正電荷,吸附在作為陰極的車身上。這種技術在達到電泳底漆所需的各種效能的同時,去離子水用量和廢水排放量也較傳統技術減少了30%。
完成電泳后,車身將交由專用的drehwagen (底部翻轉小車)完成pvc自動噴涂密封,先進的drehwagen輸送系統通過 “底部朝天”式的旋轉技術給應用設備及人員操作帶來了多重便利:由於噴涂軌跡順應了重力作用,大大降低pvc涂膠的飛揚情況,提高產品表面質量;方便的目視化檢查,對噴涂質量好壞一目了然保證車身的密封性和防銹性。先進的4套abb機器人噴膠系統實現寬帶可控的帶狀效果,減少原料成本,減少車身重量。
在涂面漆環節,首先由鴕鳥毛去離子風刀對車身表面進行全面清潔,隨后由全自動噴涂機器人對外表面進行機器人高仿性全自動靜電噴涂。面漆生產線采用全自動噴涂機器人,相對於esta自動靜電噴涂,機器人更為靈活,能有效改善邊角部位漆膜偏薄的問題,從而提高漆膜均勻性,使油漆涂層質量更加可靠穩定。均勻的色漆膜厚度可以充分保證車身油漆的保色、耐腐蝕、耐污染、抗紫外線等特性。
在噴漆過程中,噴漆室采用了干式漆霧吸收系統,通過循環空氣及石灰石吸收漆霧,取消了水循環系統,避免自來水的損耗和廢水的產生,其空氣循環使用的比例高達95%,更加環保和節能。
最後進入空腔注臘防腐工藝環節。針對車身空腔部分,為了防止水分殘留在車身空腔中,影響車身內部防腐蝕,上海大眾汽車在國內率先引入空腔注蠟技術,這種技術是用120公斤蠟注入車身空腔,經過一定時間,最後殘留在車內的2公斤蠟在空腔表面形成均勻的保護膜,從而保證車輛良好的防腐蝕效能。
均勻的色漆膜厚度可以充分保證車身油漆的保色、耐腐蝕、耐污染、抗紫外線等特性。為了保證整個噴涂工藝的質量,在噴漆過程中,上海大眾通過機器人在線自動檢測濕膜厚度,對每臺車身自動檢測,確保油漆膜厚的均勻性和漆膜厚度要求。
總裝車間:高效運轉的機械化空間
經過噴漆后,最後進入總裝環節。目前,上海大眾汽車在總裝車間都采用了科學合理的柔性模塊化裝配工藝布置,將總裝分為駕駛艙、前圍、底盤和車門四大模塊,使物料輸送更趨合理,加強裝配過程監測,提高整車裝配質量,更可實現多平臺多車型任意比的混裝生產。模塊化的裝配方式更加符合人體工程學的要求,將傳統在線安裝過程中,工序復雜的工藝提前單列出來進行安裝,無需擔心工位衝突。
以總裝環節中最為復雜的底盤與車身合裝線為例,這一工位主要負責將預裝好的底盤模塊和車身進行合裝,因此也被稱為marriage工位。在這里,模塊化生產的優勢可以明顯體現出來。它的安裝步驟是:底盤小車和車身分別到位;升降臺啟動,車身和底盤結合;駛出合裝區域,利用高精度槍擰緊;底盤小車分離。它將復雜的底盤合裝工作分解到10個合裝工位進行,通過2個自動擰緊工位和14根自動定位高精度擰緊軸,對預裝好的底盤進行自動定位和擰緊工序,嚴格控制擰緊扭矩,減少了人工操作可能存在的誤差和缺陷,提高了底盤安裝的穩定性和一致性。同時,使用先進的變頻調速和激光定位控制,實現底盤與車身的精確定位,保障合裝精度。通過滾道上運行的底盤托盤帶動車身共同運行,更完全消除了合裝的同步問題。
總裝車間還引入了agv物流系統,配備了7輛高29cm的智慧型自動牽引小車進行裝配物料的輸送。每輛小車的拖帶負載能力可達1.5噸,滿載最大行駛速度達到40m/min。這些小車可以通過地面上的磁條導航,並通過紅外障礙物傳感器及安全觸邊開關,有效避免運行時可能發生的碰撞,並在低電量時自動回站充電。通過agv物流系統,實現從卸貨道口上線至流水線工位的全程自動化流轉,不僅減少了鏟車的數量,也降低了裝配人工的體能消耗,同時也更加高效。
安亭工廠在儀表板模塊、風窗玻璃的裝配環節還采用了國際前列的機器人自動涂膠技術。全自動的涂膠過程大大提高了密封膠的涂抹軌跡及涂抹量的精度,保證膠水連續無氣泡,軌跡穩定,同時玻璃粘貼后強度更高、密封性更好。這一工藝也使得玻璃在安裝后其邊緣無需再加裝密封條。在加強了整車的密封可靠性的同時,機器人自動涂膠技術,還降低了人力消耗與人力成本,更減少質量波動,提高生產效率。
除了高效之外,在總裝環節對“高精度”的要求和對“精益”的跟蹤也非常嚴格。車間使用了179高精度槍、52把帶支架高精度電動槍,對打緊的螺栓扭矩值可以進行實時監控和預警,確保重要螺栓的扭矩值穩定可靠。針對重要螺栓的擰緊扭矩數據,將實時保存至服務器,保證了重要資訊可追溯15年時間。
駕駛艙總裝模塊,則采用了駕駛艙與車身一體化工藝,在駕駛艙模塊的前圍板與車身增加了一道一體化密封鏈接工藝,整個工藝由機器人完成,提高整車的剛度和密封性、安全性,減少了行車過程中的噪音,也保證了工藝的可靠性和穩定性。
儀表盤激光對中技術,使用激光對中的機械手裝配儀表板可確保儀表板的裝配精度控制在0.2mm偏差之內,駕駛艙與車門左右距離均衡。
最後,每輛從總裝車間走出的車輛都必須經過嚴格的下線監測才能最終到達消費者的手中。在汽車三廠,每輛下線車輛都需經過非接觸式車輪定位臺進行四輪定位和燈光檢測等20項檢測。檢測過程采用非接觸式激光測量系統,相對於傳統的接觸式機械測量系統,測量與調整精度得到很大提升。隨后車輛進入到轉鼓試驗房內,在行駛狀態下對整車進行多達60項動態模擬檢測,包括制動力測試、動態abs系統測試、最高時速、怠速、排放、車速校檢等檢測。
測試合格后的車輛將由專職人員針對每一輛車的動態行駛效能和聲學狀態,在道路測試場進行15種不同路況的路試檢測。路試檢測完成后再對車輛進行雨淋密封性檢測。在雨淋房,車輛需經歷6分鐘全方位360°模擬暴雨極端天氣情況的噴淋,當車輛順利完成所有嚴格的檢測后,這部同時也完成了外觀清潔的合格車輛才可以進行最終的報交,走下生產線。
從零件沖壓到車身焊接,從車漆噴涂到產品總裝,每一個生產環節都凝聚著上海大眾汽車的精良工藝和質量領先的生產理念。隨著南京、儀征、寧波、烏魯木齊、長沙等多地標準化工廠的相繼建成投產,上海大眾汽車在全國建立起了多處標準化、高質量的生產基地,所有的工廠都嚴格參照德國大眾標準化的制造流程與生產工藝。未來將會有越來越多產品從這些工廠中下線,進入千千萬萬國內消費者的汽車生活中。
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