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探凯迪拉克CT6生产地 机器人自动化产线
发布日期:2016-03-07 10:16:15 浏览次数: 字体大小:
凯迪拉克,一个闪绕着美国总统光环的品牌,其车型一直为美国政商界精英人士所钟爱。如今该品牌的旗舰车凯迪拉克CT6已国产,其生产工厂拥有通用目前最先进的制造工艺和设备。这个全新工厂是如何打造出高品质的凯迪拉...
凯迪拉克,一个闪绕着美国总统光环的品牌,其车型一直为美国政商界精英人士所钟爱。如今该品牌的旗舰车凯迪拉克CT6已国产,其生产工厂拥有通用目前最先进的制造工艺和设备。这个全新工厂是如何打造出高品质的凯迪拉克CT6呢?请跟我们到该工厂一探究竟。
凯迪拉克金桥工厂在2013年6月奠基,于2016年1月21日竣工投产。该工厂总投资80亿元,占地面积为47.7万平方米,厂内建设有焊装车间、涂装车间、总装车间三大车间。目前工厂处于产能爬升阶段,预计在2017年内能实现规划年产16万辆的产能。
凯迪拉克CT6的车身外覆盖件均为铝合金冲压件,由上汽通用金桥北厂冲压车间采用5序冲压工艺生产(钢板采用4序冲压工艺)。由于铝合金板件冲压成形性能不及钢板,所以必须采用更多的冲压工序来实现铝合金外覆盖件的造型需求。
凯迪拉克CT6的内骨架件采用了不同的材质。如A、B柱骨架、车门防撞梁、车身底板纵梁等部位都采用了高强度钢以提升车身结构强度,对乘员舱内乘员提供更好的保护。而前防撞梁、前纵梁、前轮拱、车身底板横梁都采用了铝合金件以达到减重目的。
单纯采用钢材来制造汽车车身,部件之间的连接采用各种焊接工艺即可。而钢铝混合车身则无法通过焊接方式完成拼装。这是由于钢和铝的物理性能差别大,焊接过程中铝和钢的连接处会产生很大的热应力,容易产生金属间的脆性组织,增加裂纹倾向,无法形成焊合或导致焊后失效。
我们此次参观的焊装车间和我们此前参观过的大部分工厂的焊装车间有所不同,增加了进行铝材焊接以及钢铝连接的设备。该焊装车间会采用铝激光焊接和铝电阻点焊来实现铝板和铝板之间的焊接;采用自攻螺接和自冲铆接来实现钢板和铝板之间的连接。
凯迪拉克CT6的铝合金顶棚与车身的连接以及后备厢盖总成的连接就是采用了上述铝激光焊接工艺。利用激光融化铝材质的钎料实现铝板之间的连接。其中后备厢盖的铝激光焊接焊缝无需经过打磨等处理就能够进行后续的涂装作业,足见该焊缝表面的平滑程度。而顶棚与车身之间的铝合金焊缝也无需打磨,仅需在涂装前涂上一层胶液并刮平即可保证后续漆面涂装质量。
该车间的铝电阻点焊采用的金属焊头端部一圈一圈的纹理是通用的专利技术,能够最大程度地避免铝板板材表面所固有的氧化膜对焊接质量的影响。我们在车身上看到铝电阻点焊焊点上的纹理就是该金属焊头融化铝材后留下的“印记”。
该车间会采用自攻螺接工艺连接车身上的铝板和钢板。该工艺在工件表面顶压螺钉的同时并使螺钉高速旋转,在双(多)层板料中自攻丝形成螺纹,从而快速实现板料间螺纹螺钉连接。由于无需像点焊工艺那样使用“夹子”般的焊枪夹住板件两侧来实现板件的连接,原本无法通过机器人自动点焊实现的乘员舱内板件之间的连接,现在采用自冲铆接技术能由机器人自动完成,提升了生产效率。
自冲铆接使用高强管状铆钉在高压作用下穿透上层板材,同时铆钉末端刺入下层板材后在压力及下模的作用下膨胀形成自锁,从而实现不同种类板材间(铝、钢、塑料)的连接。这种铆接工艺在航空器制造上已被广泛采用(如:飞机、火箭),其连接强度为普通电阻点焊强度的120%,而且能耗低、无烟尘、不发热、生产效率也相当高。
焊装车间共有机器人386台,所有焊接/铆接/螺接工作都由机器人自动完成。由于该车间的机械化程度较高,整个焊装车间只有30多位工人,他们主要负责四门两盖的安装、车身拼接线上料以及设备维护。该焊装车间最大支持7种车型的混线生产,是目前通用汽车柔性最大的焊装车间。
这座新工厂在涂装车间做了很多创新的设计,从整个涂装车间的外观来看,你找不到那个用于处理喷涂废气的高烟囱了,那可是汽车工厂里涂装车间的特征之一,这也是中国汽车行业里唯一一个没有高烟囱的涂装车间。看上去不太起眼,但在废气处理方面已是质的飞跃。
除了提到的在废气处理方面的革新外,在涂装技术中,从前处理到最后的喷漆环节都做了不小的突破,此外,我们此前关注的阻尼垫材质方面,在凯迪拉克CT6上也有了新的尝试。进入涂装车间之前,按照惯例,先进行全身除尘。
白车身经过高空通道从焊装车间来到涂装车间,简单来说,白车身在这里会完成两个任务,一个是防腐,另一个是着色。防腐工作在全封闭的前处理线中完成,这条线由若干个处理槽组成。
新工厂在阻尼垫方面做了革新,传统的阻尼垫是沥青材质,它在车内可能会成为一个异味的源头,以喷涂的方式将液态的水性涂料喷涂到相应位置即可实现环保、隔音、减振的作用。从车间的角度来看,这种方式在今后可针对不同车型做灵活调整,而且也省去了物料码放的麻烦。
涂胶工序相对传统,仍旧以手工操作为主,再结合涂胶枪的流量设定,将密封胶均匀涂至焊缝处,之后,手持刮板的操作人员会将密封胶刮平并完成修整。
油漆工艺为了满足用户对凯迪拉克CT6车型外观的视觉感受预期而做了改进,将传统的一道色漆改为两道喷涂。你看到的铄红颜色则是在喷涂了有色清漆的基础上实现,有色清漆会凸显整个漆面的明暗对比度,从而使得整体更为鲜亮。
凯迪拉克金桥工厂总装车间给人最直观的印象有三点:安静、高效、空气质量好。该工厂秉承高柔性化、精益生产、绿色环保以及以人为本的建设理念,是目前通用全球最高标准的整车生产工厂之一。在车间内我们可以看到物流自动运输系统、带翻板的尾气收集系统、自动涂胶机器人、辅助安装机械臂、静音运输生产线等先进装备。
为保证总装车间内空气清洁,该车间上方配备了众多通风管路,同时在尾气检测和转鼓测试等需要启动发动机的工位安装翻板式尾气收集系统或者随行式尾气收集系统,以避免车辆排出的尾气对车间环境造成的影响。为了节能,该车间大量设置天窗进行自然采光,减少照明所需的用电量。
物流运输系统是该总装车间的一个亮点。高速以太网的使用把该总装车间与零部件供应商联系得更为紧密。当总装车间的库存低于设置值时,物流系统会自动联系零部件供应商进行补货,提高了供货系统效率。与此同时,利用自动导航小车实现的由配料区到线旁的自动送料系统大大减少了人力资源的消耗,同时降低了错配零件的几率。
总装车间配备了各种能够降低工人劳动强度的装备。例如:能够根据安装项目自动升降车身的吊架和托架,座椅、车轮、中控台辅助安装机械臂,车轮螺栓电动拧紧工具等。
为了保证安装质量的可追溯性,车身上的每一个关键螺栓的拧紧力矩数据都会通过以太网传送到上汽通用的服务器保存,以追溯可能出现的安装质量问题。质量管理系统还会实时监控来自电动扭力扳手传来的每一个螺栓拧紧力矩,发现问题立即通知生产线上工人进行处理。该系统对整车安装质量的提升至关重要。
搭载3.0T发动机的凯迪拉克CT6配有一套全时四驱系统。在一般情况下,该系统按照10:90的比例分配前后轴扭矩。当系统检测到车轮发生打滑时,会根据车轮打滑情况动态分配前后轴扭矩,必要时该四驱系统能够按照50:50的比例进行前后轴动力分配。
部分凯迪拉克CT6高配车型配备了MRC电磁悬架系统。该系统的核心为京西重工制造的电磁减振器,通过改变磁场来控制减振器内部电磁液的特性从而使减振器的阻尼能够根据路面状况动态改变。该MRC电磁悬架系统每秒能进行1000次调整,使得凯迪拉克CT6能够过滤掉大部分路面的细碎振动,且在快速过弯以及遇到较大起伏路面时保持足够的支撑。
目前,总装车间按照1:1的比例进行凯迪拉克2.0T和3.0T车型的装配。参观当天主要生产的是2.0T车型,因而我们无法看到3.0T车型上配置的后轮随动转向系统的结构。该系统能够让后轮实现最大3.5°的转角,从而减小车辆低速时的转弯半径,提升车辆高速时的操控稳定性。
凯迪拉克CT6上采用的2.0T发动机已经实现了国产化。而与该2.0T发动机相匹配的8挡自动变速箱(代号为8L45)则为进口件。带有闭缸技术,能够在低负荷工况下屏蔽两个气缸的3.0T发动机以及与之匹配的8挡自动变速箱(代号为8L90)同样是进口的。
钢铝混合车身、两层色漆/有色清漆等先进工艺以及电磁悬架、后轮随动转向系统等配置让该工厂首款下线车型——凯迪拉克CT6在产品力上有了向宝马5系、奔驰E级以及奥迪A6L发起挑战的实力。
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