特斯拉周產(chǎn)能達(dá)到7000輛，或許是一件值得馬斯克發(fā)推特慶祝的事，但這也是福特可以用“7000輛汽車(chē)，大約4小時(shí)”來(lái)隔空嘲諷的成績(jī)。

不能說(shuō)特斯拉的制造體系孱弱，只能說(shuō)，在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)制造形態(tài)未能被變革以前，傳統(tǒng)車(chē)企的確擁有幾乎難以撼動(dòng)的技術(shù)沉淀。

這項(xiàng)對(duì)比，在日前鈦媒體對(duì)上汽大眾寧波工廠的參觀中，有著更直觀的體現(xiàn)。

上汽大眾寧波工廠位于寧波市杭州灣，建有沖壓、車(chē)身、油漆、總裝四大車(chē)間，以及技術(shù)中心、培訓(xùn)中心、能源中心等，年產(chǎn)能60萬(wàn)輛。由于在大眾集團(tuán)的17座中國(guó)工廠中成立較晚，上汽大眾寧波工廠也是大眾集團(tuán)在全球?qū)嵺`工業(yè)4.0的重要工廠之一。

上汽大眾寧波工廠俯瞰圖

該工廠分為兩期建成，一期工廠于2013年10月竣工投產(chǎn)，是大眾集團(tuán)知名的MQB平臺(tái)的落地工廠，工廠二期于 2017年12月建成投產(chǎn)。在工廠建設(shè)中，首次將大眾汽車(chē)集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化工廠的平面布局鏡像復(fù)制。

“如果按照焊接點(diǎn)來(lái)計(jì)算，上汽大眾寧波二期工廠的自動(dòng)化率已經(jīng)達(dá)到95%，而按照工位來(lái)計(jì)算，自動(dòng)化程度達(dá)到85%?！?上汽大眾寧波工廠技術(shù)辦公室高級(jí)經(jīng)理陳劍勛告訴鈦媒體。而支撐這些自動(dòng)化生產(chǎn)體系的，則是RFID識(shí)別技術(shù)、非接觸式光學(xué)測(cè)量 、AGV自動(dòng)物料配送車(chē)、激光在線測(cè)量等大量智能化和數(shù)字化技術(shù)。

大眾集團(tuán)的工業(yè)4.0部署

2018年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排行榜中大眾汽車(chē)排名第6位，大眾集團(tuán)旗下有大眾、奧迪、保時(shí)捷、蘭博基尼、賓利、斯柯達(dá)等 12 個(gè)品牌，在全球共有120 家工廠，汽車(chē)年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)輛，2017年總利潤(rùn)超170億歐元。

如今，隨著汽車(chē)走向智能化和數(shù)字化，帶來(lái)的挑戰(zhàn)之一即是對(duì)生產(chǎn)體系的精密化和信息化要求，而從大眾寧波工廠乃至全球工廠的建設(shè)來(lái)看，大眾集團(tuán)這艘汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的巨輪正在積極尋求變革。

從工業(yè) 1.0到工業(yè)3.0.主體特征依次為：以蒸汽機(jī)為核心動(dòng)力的機(jī)械化、以電力為驅(qū)動(dòng)的電氣化和和以PC為應(yīng)用標(biāo)志的自動(dòng)化。

而工業(yè)4.0是什么？大眾汽車(chē)集團(tuán)(中國(guó))總裁兼CEO海茲曼教授對(duì)此有獨(dú)到見(jiàn)解 ，“‘工業(yè) 4.0’是一個(gè)非常整合的概念。在這個(gè)概念下，包括了數(shù)字化進(jìn)程和人工智能，而數(shù)字化和人工智能融入了大眾汽車(chē)集團(tuán)日常業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的方方面面，包括研發(fā)、銷(xiāo)售、人員管理、采購(gòu)，以及生產(chǎn)流程。”

在海茲曼教授看來(lái)，生產(chǎn)流程中的4.0，從屬于“工業(yè) 4.0”這個(gè)整體概念 。

生產(chǎn)4.0從研發(fā)開(kāi)始，貫穿到設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，這里面包括數(shù)字化管理手段、數(shù)字化技術(shù)以及自動(dòng)化流程的應(yīng)用。

從這個(gè)角度來(lái)看，生產(chǎn)4.0也好，或者工業(yè) 4.0 也好，它是一個(gè)貫穿整個(gè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)以及產(chǎn) 品生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)字化：比如 VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)、智能設(shè)備、可穿戴設(shè)備的一些應(yīng)用，以及一些3D打印技術(shù)的應(yīng)用。

除此之外，還有一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域——比如在物流方面的自動(dòng)運(yùn)輸，以及介入了人工智能的物流流程管理，生產(chǎn)設(shè)備的保養(yǎng)，整個(gè)生產(chǎn)流程的最大化。這即是工業(yè) 4.0,數(shù)字化和生產(chǎn)4.0相互的邏輯關(guān)系。

海茲曼教授在去年狼堡接受媒體采訪時(shí)表示，“不管在中國(guó)還是在德國(guó)，我們都有條不紊地在整個(gè)業(yè)務(wù)流程和環(huán)節(jié)中部署相關(guān)的數(shù)字化進(jìn)程。不論是在中國(guó)還是德國(guó)，數(shù)字化已經(jīng)明顯幫我們提高了生產(chǎn)力、提升了響應(yīng)速度?！?/p>

而《第一財(cái)經(jīng)》也報(bào)道了大眾集團(tuán)的工業(yè)4.0部署規(guī)劃：到 2025 年，大眾汽車(chē)集團(tuán)所有的生產(chǎn)基地，包括在中國(guó)的生產(chǎn)工廠，都將實(shí)現(xiàn)數(shù)字化規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫切換，從而保證自我控制、自我優(yōu)化和可持續(xù)的生產(chǎn)。

上汽大眾寧波工廠作為大眾集團(tuán)在中國(guó)最為“年輕”的整車(chē)制造工廠，無(wú)疑是這一理念的優(yōu)先踐行工廠之一。

自動(dòng)化程度95%，兼顧工藝精度

可升降吊臂

從沖壓車(chē)間到材料倉(cāng)庫(kù)再到焊接車(chē)間一路參觀，幾乎很少在工位線上看到工人，出現(xiàn)工人最多的只有總裝線。

上汽大眾寧波工廠技術(shù)辦公室高級(jí)經(jīng)理陳劍勛向鈦媒體表示，“如果按照焊接點(diǎn)來(lái)算，大眾寧波二期工廠的自動(dòng)化程度達(dá)到95%，而按照機(jī)器人和工人工位比例來(lái)算，自動(dòng)化程度也能達(dá)到85%，物料運(yùn)輸、沖壓、焊接等生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，而油漆涂裝環(huán)節(jié)更是幾乎100%的無(wú)人化?！?/p>

自動(dòng)化是工業(yè)4.0中智能化和數(shù)字化的重要外在體現(xiàn)。以科技感著稱(chēng)的特斯拉其工廠的自動(dòng)化程度為95%，那么大眾工廠10%的差異體現(xiàn)在哪些方面？

陳劍勛表示，目前在總裝線上還需要大量人工來(lái)完成工作，自動(dòng)化一定是趨勢(shì)，但目前在總裝線上的自動(dòng)化，只能通過(guò)模塊化生產(chǎn)的方式逐步過(guò)渡。

雖然特斯拉工廠實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，但是特斯拉CEO馬斯克也多次公開(kāi)承認(rèn)，高度自動(dòng)化反而成為特斯拉產(chǎn)能爬坡的瓶頸。

“從我個(gè)人來(lái)看，10年之內(nèi)，在總裝線上，人工和機(jī)器配合現(xiàn)狀還難以改變，大量工作還是需要人工來(lái)做。”陳劍勛說(shuō)。

按照大眾規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵之一，是實(shí)現(xiàn)物料上線的自動(dòng)化，這就需要繼續(xù)強(qiáng)化自動(dòng)配送機(jī)器人的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)上汽大眾物流技術(shù)負(fù)責(zé)人張鳴鶴介紹，至2025年，上汽大眾的目標(biāo)是建立AGV的標(biāo)準(zhǔn)化以及統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)，以及在今年年底將在兩廠建成的24米高的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，包括現(xiàn)在還在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)當(dāng)中的自動(dòng)化叉車(chē)以及無(wú)線自動(dòng)化上線的解決方案。

而在上汽大眾寧波工廠內(nèi)，能看到大量磁感線圈遍布在車(chē)間內(nèi)，這是用來(lái)配送物料的AGV小車(chē)的運(yùn)行軌道。據(jù)鈦媒體了解，在大眾寧波一期工廠內(nèi)，已經(jīng)投放使用了188個(gè)AGV小車(chē)，而在二期工廠，這一規(guī)模將達(dá)到250臺(tái)。

負(fù)責(zé)物料配送的AGV

除了標(biāo)配AGV小車(chē)，在生產(chǎn)線上，大眾集團(tuán)也采用了大量視覺(jué)識(shí)別和大數(shù)據(jù)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)，保證工藝精度和提供質(zhì)量追溯。

例如，在裝配環(huán)節(jié)，上汽大眾寧波工廠采用了ISRA視覺(jué)定位系統(tǒng)以及gom非接觸式光學(xué)技術(shù)，對(duì)車(chē)身部件進(jìn)行測(cè)量，精確計(jì)算位置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速安裝。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程師介紹，擁有機(jī)器人之眼的ISRA視覺(jué)定位系統(tǒng)能夠?qū)?chē)輛部件進(jìn)行拍照，回傳至服務(wù)器，然后計(jì)算出零件孔位的實(shí)際位置，裝配機(jī)器人可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行取件安裝，這一技術(shù)能夠?qū)⒘慵难b配精度控制在±0.05mm以?xún)?nèi)。

ISRA視覺(jué)定位技術(shù)

而對(duì)于車(chē)身的檢測(cè)，上汽大眾也通過(guò)5個(gè)在線測(cè)量工位，采用激光、視覺(jué)傳感器、圖像處理器以及計(jì)算機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了物體空間尺寸的測(cè)量，進(jìn)行數(shù)據(jù)量全面分析，全程測(cè)量也采用了非接觸式的，具有速度快以及百分百檢測(cè)的特點(diǎn)，將整車(chē)的尺寸進(jìn)行分析、診斷，當(dāng)出現(xiàn)缺陷時(shí)，能及時(shí)向監(jiān)管人員進(jìn)行報(bào)警提示，有效消除潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

激光測(cè)量技術(shù)

此外，高精度電動(dòng)槍的使用也是自動(dòng)化和精度并舉的生產(chǎn)工藝。據(jù)介紹，高精度電動(dòng)槍能夠?qū)Q緊的螺栓扭矩進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控以及預(yù)警，并進(jìn)行智能識(shí)別，是否出現(xiàn)螺栓為擰緊或螺栓擰緊的角度出現(xiàn)偏差的問(wèn)題，以確保每一顆螺栓的扭矩值穩(wěn)定可靠。

安裝完成后，高精度電動(dòng)槍還能夠?qū)⒚恳活w螺栓的擰緊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存至服務(wù)器，并上傳至云端，保證此信息能在本車(chē)型停產(chǎn)之后的15年進(jìn)行追溯，根據(jù)需求能隨時(shí)調(diào)出數(shù)據(jù)，供該車(chē)型日后的維護(hù)以及新車(chē)型的設(shè)計(jì)作參考使用。

4種車(chē)型混線生產(chǎn)，50秒下線一臺(tái)車(chē)

高度自動(dòng)化帶來(lái)的是高效率生產(chǎn)。

“每期工廠的年產(chǎn)能是30萬(wàn)臺(tái)，按照我們的生產(chǎn)作息，一年工作260天，每天工作20小時(shí)，也就是一分鐘需要下線一臺(tái)車(chē)?！标悇渍f(shuō)，“實(shí)際上，上汽大眾寧波工廠下線一臺(tái)車(chē)的時(shí)間只有50秒?！?/p>

當(dāng)生產(chǎn)時(shí)間以秒計(jì)算，就要求高度規(guī)?；团炕?，但是大眾集團(tuán)卻在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了高度定制化。目前這座工廠生產(chǎn)的車(chē)型包括大眾品牌途昂、凌渡、凌渡 GTS、斯柯達(dá)最新車(chē)型柯珞克等，再加上不同的顏色以及是否有天窗等需求，部分工位可以同時(shí)生產(chǎn)8種類(lèi)型的部件。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程師介紹，實(shí)現(xiàn)混線生產(chǎn)的核心同樣來(lái)自于智能化和數(shù)字化帶來(lái)的柔性生產(chǎn)，而代表性技術(shù)之一即RFID射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。

上汽大眾寧波工廠專(zhuān)家劉曄萍表示，“從車(chē)身的第一個(gè)工位開(kāi)始，到總裝車(chē)間都在使用RFID技術(shù)。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，材料和信息實(shí)現(xiàn)了完美結(jié)合。”

RFID技術(shù)已經(jīng)在日常生活中廣泛應(yīng)用，不少商超已經(jīng)能夠通過(guò)RFID自動(dòng)識(shí)別顧客挑選的物品，進(jìn)行自動(dòng)計(jì)費(fèi)。而在工業(yè)生產(chǎn)中，RFID技術(shù)也可以直接應(yīng)用在工藝、材料、生產(chǎn)線以及質(zhì)量中，通過(guò)安裝在物料上的RFID識(shí)別模塊，產(chǎn)線系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別該部件或者物料背后的工藝參數(shù)、定制信息等，從而觸發(fā)工位自動(dòng)切換相應(yīng)工藝。

在總裝線上能夠看到，一個(gè)工位上往往配置了多個(gè)機(jī)器人手臂，當(dāng)不同的零部件輸送過(guò)來(lái)，會(huì)根據(jù)RFID識(shí)別信息，自動(dòng)切花相應(yīng)的機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。

而當(dāng)RFID技術(shù)應(yīng)用到總裝環(huán)節(jié)，則可以解決以前條形碼受損帶來(lái)的數(shù)據(jù)和信息的丟失問(wèn)題。

據(jù)上汽大眾寧波工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，目前上汽大眾寧波也正在計(jì)劃將BEV，即純電動(dòng)車(chē)型共線生產(chǎn)。

“這在技術(shù)實(shí)施起來(lái)并沒(méi)有什么難度，因?yàn)槲覀兊腂EV也是基于MQB平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，車(chē)身設(shè)計(jì)制造工藝是一樣的，其他的某些工藝位置會(huì)做一些調(diào)整，比如會(huì)有一個(gè)電池上位的機(jī)械手臂，一個(gè)高精度吊架，對(duì)于整條生產(chǎn)線的影響不是很大?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人向鈦媒體表示。

機(jī)器人與云端平臺(tái)之間通過(guò)人工智能、激光、RFID進(jìn)行互聯(lián)互通，使得一臺(tái)臺(tái)工藝精密的汽車(chē)產(chǎn)品以秒為計(jì)走下生產(chǎn)線……科幻電影中的情形已經(jīng)發(fā)生在現(xiàn)實(shí)中的大眾工廠生產(chǎn)線上。這一數(shù)字化和信息化的前瞻性布局，無(wú)疑能夠幫助大眾集團(tuán)在生產(chǎn)效率提升、用戶(hù)體驗(yàn)、數(shù)字營(yíng)銷(xiāo)乃至金融等價(jià)值領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更深層次的挖掘。

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