参观工厂,是汽车圈常见的活动种类之一。
工厂,作为汽车厂家的生产制造基地,蕴藏着诸多核心技术。参观工厂之前,需要签署保密协议,参观过程中,大多也只是隔着一圈一圈的围栏,远远的瞄上一眼。想要去仔细探究?那是绝对不允许的。
然而,这一次,大众汽车集团(中国)与上汽大众联合举办的“大众汽车集团(中国)数字化之旅——走进上汽大众宁波工厂”活动,绝对的有意义。
宁波工厂,位于宁波杭州湾新区258号,共有两块儿厂区。占地面积约4000亩(据说,除去VDC中心,东西长度1800米,南北长度1200米,一圈有6公里)。
其中,宁波工厂一期于2013年10月建成投产,生产大众品牌途昂、凌渡、凌渡GTS,斯柯达品牌新明锐家族(全新明锐、明锐旅行车)等车型。
宁波工厂二期于2017年12月建成投产,生产大众品牌途昂和斯柯达品牌柯珞克。
这是它第一次对外开放。
不仅可以近距离观看,还可以搭乘摆渡车,在工厂内部遛一遛,切实感受大众汽车集团的数字化科技、自动化技术发展。
而大众汽车集团(中国)数字化之旅,并不是第一次。2017年底,大众汽车集团(中国)还曾组织过一场“欧洲工厂数字化之旅”。
彼时,海兹曼爷爷在接受媒体采访时曾表示:
从技术层面讲,数字化涉及众多技术,如认知性计算和学习,人工智能、新技能和技术的掌握,以及机器自我优化和自我学习的相关过程。数字化是一个总体的概念,深入一点,即是整个生产过程的数字化,以及所说的“工业4.0”相关的元素。
“工业4.0”是一个非常整合的概念。在这个概念下,包括了数字化进程和人工智能,而数字化和人工智能融入了大众汽车集团日常业务运营的方方面面,包括研发、销售、人员管理、采购,以及生产流程。生产流程中的4.0从属于“工业4.0”这个整体概念,“工业4.0”的概念里面包括生产4.0。生产4.0从研发开始,贯穿到设计以及生产的每一个环节,这里面包括数字化管理手段、数字化技术以及自动化流程的应用。
数字化被广泛地应用在工业工程的规划以及工业设施规划,和相应的流程管理中。生产环节中数字化能让整个生产环节更灵活,互联互通,与相应的供应商网络连接。在生产之后,数字化同样能够让与客户的交互环节以及经销商的销售环节更灵活,更准确,更好地与客户相连接。
从这个角度来看,生产4.0也好,或者工业4.0也好,它是一个贯穿整个企业运营以及产品生产过程中的数字化:比如VR(Virtual Reality,虚拟现实)技术、智能设备、可穿戴设备的一些应用,以及一些3D打印技术的应用。除此之外,还有一些特殊的应用领域——比如在物流方面的自动运输,以及介入了人工智能的物流流程管理,生产设备的保养,整个生产流程的最大化。这即是工业4.0,数字化和生产4.0相互的逻辑关系。
那么,何谓“工业4.0”,我们先来回顾一下前几次的工业革命。
工业1.0:机械化,以蒸汽机为标志,用蒸汽动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。
工业2.0:电气化,以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。
工业3.0:自动化,以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力,人类进入了产能过剩时代。
工业4.0:利用物联信息系统将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。
与此同时,工业4.0对汽车制造行业提出了更高的要求,具体体现三个方面:
第一,通过先进的生产工艺/达到行业领先的技术标准;
第二,通过机器互联、大数据处理,实施定制化、精准化智能生产;
第三,严苛的质量监测与管理体系。
宁波工厂又是如何体现“工业4.0”的呢?
我们一一道来。
首先,宁波工厂是标准化工厂,是大众汽车集团在美国查特努加(Chattanooga)之后的全球第二家标准化工厂。
在工厂建设中,首次将大众汽车集团标准化工厂的平面布局镜像复制,并在一期与二期之间建设空中廊桥进行车身输送,保障柔性化生产。
作为标准化工厂,有两大特点:
第一,是人流、物流和产品流的分流。
人流,从南北两侧流入。员工进厂之后,通过长廊,走进各个办公区域,最大程度上避免了员工在产区厂房之外的活动,从而保证人员安全。
物流,走东侧。工厂东面有一座供应商园区,与厂区同时进行规划,占地面积3000亩,集中31家供应商,保证物料的及时供应。
产品流,走西侧。工厂西面有一个VDC仓库(Vehicle Distribution Center 整车分拨中心)。汽车在总装车间下线之后到检测中心,然后直接进入VCD仓库,目前,宁波工厂VDC仓库是上汽大众在华东区最大的VCD仓库,可以容纳一个半月的车型产品。
(左下即为VDC仓库区)
第二,办公区域集中,方便面对面交流。
大众认为,面对面的交流才是有效的交流,同时遵循生产环节的“三限原则”,即:限产、限时、限物。
因此,宁波工厂所有重要的活动、办公区域全部集中厂区中部。这一工作区域叫“Spine”,意为“脊梁”,起到中枢神经系统的作用。
从这里,到车身车间、总装车间、以及所有与质量相关的如检测、技术中心,都很近。这样的布局,一方面集中了办公区域、便于人员之间面对面的交流;另外一方面,也可以让工作人员最快地前往车间。
其次,宁波工厂数字化程度较高,也被叫做“分钟工厂”——每分钟可以生产出来一部车。两期工厂的生产能力都是30万辆,总共60万辆。
上午,参观一期工厂的冲压、车身、总装车间。
冲压车间——
试模压机:主要功能是用于模具的试冲检验和维修,以确保生产出的高质量零件。看到两台,一台来自德国迪芬巴赫公司的液压试模压机,一台来自德国舒勒公司的机械试模压机。
模库:摆放200多副模具,不同颜色代表了不同的车型。
料区:全部都是双面镀锌钢板。相比于传统料片,这种料片硬度高,材质轻,抗腐蚀。
冲压生产线:全部采用由全球知名压机生产商德国舒勒公司生产的机械压机。两条自动化的冲压生产线是目前国内汽车制造业中最先进,自动化率最高的。每条线每分钟可以生产15个零件。除此之外,采用自动化的换模系统,全套换模最快可以在3分43秒内完成,这也创造了大众集团全球最快换模速度。
冲压车间仓库:用于冲压件的流转与存储。采用2+0.5的仓储模式,保证了2天生产所需零部件和0.5天的备量。
在工厂内部多处可见“质量是上汽大众的生命”的标语,这是大众集团造车的宗旨,对零件进行100%检查。所以,冲压生产线尾安排了主检、箱检以及抽检,对零件进行全方位、立体化检查。
主检在零件下来后会进行分区检验,当一箱零件装满后箱检会对整箱零件进行对比检验,同时检验工会根据工艺要求进行360度零件无死角检验,包括首检、抽检和末检,从而确保零件的高质量、百分百合格进入下一道工序。
车身车间——
采用德国大众最先进的MQB平台技术(横置发动机模块化平台),可以实现4种车型混线生产。
共有530多台机器人,自动化率高达86%。
每隔51秒,就会有一台车身下线。
总装车间——
占地约十万平方米,目前的产量为每小时生产62台车。
装配区:共投入了116台AGV自动牵引小车,20条小车路线。通过自动脱挂钩技术,可以将指定物料送至指定工位,并将空料架运回,实现了全过程的自动化。
检测区:对每一台车辆进行一系列严格检测,包括四轮定位、灯光调试、转毂测试、雨淋测试、以及车间外的路试,并进行最终的产品报交。
下午,参观二期工厂的冲压、车身、总装车间。
冲压车间——
占地面积达1.8万平方米,其中生产区域8千平方米,仓库区域1万平方米。
舒勒高速伺服压机生产线:是大众集团目前在国内唯一一条6工序9100吨高速伺服生产线,其最高生产速度可达18次/分钟,也就是每分钟能生产18个零件,相比于机械压机更加快速、灵活。
冲压车间仓库:采用“先进先出”的原则,采用了2小时精益模式,也就是说料架上储存的是该零件2小时的产量。与一期略有不同。
车身车间——
目前,二厂车身车间有2条生产线,837台机器人。
一条线,主要生产途昂,未来还将投入生产B-Coupe、B级MPV等车型。生产节拍为102秒,共有455台机器人,自动化率74%;
另一条线,主要生产柯珞克和Tharu车型。生产节拍为102秒,共有382台机器人,自动化率75%。
总装车间——
占地面积约10万平方米,是宁波工厂面积最大,人数最多,工序最复杂的车间,整个车间分为主线装配区、检测区和物流超市三部分。
主线装配区域:共投入52台AGV小车,10条小车路线。
Supermarket物流超市:这里引入PTL,即按灯拣选系统。共有445多个零件通过PTL方式配料,占所有零件的56.4%。
(冲压车间-冲压线)
(车身车间-自动焊接)
(总装车间-AGV小车)
(检测-雨淋测试)
宁波工厂还有一大技术亮点RFID,即无线射频识别技术。目前,该技术已经体现在柯珞克车型上。
RFID芯片,安装在右后门上方,相当于人的身份证,里面登记了车辆的各种信息,包括车型、配置等。当这个芯片通过生产线上方的读码器的时候,系统就会自动识别信息,然后调用不同的程序来进行工作。
最后,宁波工厂是绿色工厂。主要包含三个方面。
第一,绿色产品。目前,大众所有产品都达到了国五的标准,今年年底到明年年初,会全部切换成国六的标准。
第二,绿色生产。宁波工厂的油漆车间采用干式喷雾回收系统,将冷却改成石灰石吸附,一方面更加环保,另一方面对于石灰石进行二次利用、循环利用,可以节能30%。
第三,绿色能源。
宁波工厂建有雨水收集系统,经过收集处理后的雨水在变成中水之后,可以进行绿化灌溉,或者用于洗手间的冲洗用水。
此外,宁波工厂大量采用太阳能光伏板,每年可以产生1900万吨的电,基本上占用整个工厂用电的17%。
写在最后:
2017年,宁波工厂汽车产量是34.5万辆,达到700亿产值。
今年,宁波工厂预计生产43.7万辆,达到千亿产值。再加上供应商园区的整个汽车产业链,将达到近二千亿的产值。
之所以能够创造高产值,与其数字自动化、高效率、高品质的生产离不开关系,一如“吃鸡”游戏中的装备补给。
海兹曼爷爷也曾说过:“大众汽车集团(中国)在世界各地的生产体系中的位置,不管在中国还是在德国,我们都有条不紊地在整个业务流程和环节中部署相关的数字化进程。数字化已经明显帮我们提高了生产力、提升了响应速度。在这一转变提升过程中,我们尽量多用数字化相关的(比如人工智能)技术。”
(《车主必读》记者 范渊博)