原標題:今年北汽集團研發投入已超130億元 超級工廠裏競逐新質生産力
北汽新能源享界超級工廠車身車間內,機器人正對汽車進行焊裝。北汽集團供圖
一座汽車工廠何以算作“超級工廠”?除了衝壓、焊接、涂裝、總裝全環節的智慧製造,以及環保指標上滿足排放標準,更需要掌握關鍵核心技術。
中關村密雲園,北汽新能源享界超級工廠揭開神秘面紗。這座建在北京生態涵養區的綠色、智慧工廠,有622台機器人互相協作,多個生産工序自動化率達到100%。
622台機器人上陣造車
衝壓是汽車製造的第一步。這如同量體裁衣,只不過汽車的“布料”是各種鋼板。衝壓車間裏,成卷的鋼板高速開卷、清洗、校平、落料、碼垛,再一一按尺寸剪裁。緊接着,一塊兩米多長的鋼板需要被力量達到6700噸的壓機重重砸5下,才能送出成型的車門。衝壓鋼板關鍵輪廓精度誤差甚至不超過0.3毫米,從根兒上讓汽車尺寸不差絲毫。
在車身車間幾乎看不到工人。一條産線左右各佈置了15台機器人,同時揮舞“手臂”,焊花飛濺。一台車上有5195個連接點、1321個鉚點,鉚焊全程都靠527台機器人來完成。
機器人幹活靠譜嗎?藍光線上監測系統能給出答案——8台機器人對全車431個關鍵測點進行360度實時測量,測量精度達正負0.5毫米,實現“髮絲級”精度的管控。
隔壁的總裝車間裏,一輛輛AGV智慧物流小車正排在總裝線旁。車上裝着每個工位所需要的零件,一個都不差。“安裝得準不準?我説的不算,它説了算!”輪胎安裝工位,工人張師傅用設備同時擰緊一個輪胎上的5個螺栓。他回頭看了一眼大螢幕,上面同步顯示每個扭矩是否達標。整個總裝車間配備了105組可視化、智慧化扭矩的管理系統,可對車輛的254個關鍵扭矩進行全過程監控和追溯,確保合格率達到100%。
這座超級工廠中共有622台機器人,每2分鐘下線一台新能源汽車,一期年産能達12萬輛,未來産能還將達到30萬輛。
生態涵養區裏的綠色製造
與其他汽車工廠不同,這座超級工廠建在了北京生態涵養區裏,更考驗綠色製造的水準。
四大車間中,涂裝歷來是“污染大戶”。這是因為在涂裝車間,車身需要完成電泳、打磨、噴漆等環節,會産生廢氣廢水等大量污染物。此前,北汽集團為享界工廠改造升級投入超16億元,大頭就花在了環保設備上,以滿足生態涵養區嚴苛的環保要求。
鉚焊完成的車身送到涂裝車間的第一件事就是先到電泳池裏“游泳”,在金屬表面加一層防護層增強耐蝕性。與傳統的充滿綠水的電泳池不同,這裡的電泳池如清水,這是因為電泳液使用硅烷工藝替換傳統磷化工藝,廢水中不含磷、無沉渣,實現零重金屬排放。
正因綠色技術的應用,這座超級工廠成為唯一一個滿足北京水源保護地及生態涵養區環保要求的汽車工廠。
關鍵技術頻頻突破解難題
一款新能源汽車從無到有、再到被市場接受,既依靠智慧製造、綠色製造,也需要攻克電池系統等技術難題。
北汽藍谷模擬低溫的環境倉內,一輛新能源汽車接入充電樁,儀錶盤上電量值迅速提升。寒冷天氣中電池升溫慢,充電也慢,這是行業難題。“想要電池充電快,就得先讓動力電池能極速加熱。”北汽研究總院三電中心主任袁文靜解釋,環境倉裏的這臺車之所以能快速充電,正是因為其電池系統和充電樁互相配合,每分鐘最高加熱6.58攝氏度,達到行業最高水準。
這源於一項名為“多源極速加熱”的技術,也就是利用電驅、熱泵等多個熱源,將電驅的熱量傳遞到電池組。
袁文靜帶着團隊繼續探索,將目光聚焦在高頻次快充影響電池壽命的難題上。“電池在充放電時的內部反應神秘莫測,模型裏的35個參數看不到、測不出,一一解析工程量巨大。”她帶着技術團隊將模型參數縮減了30%,只優化影響電池壽命的關鍵參數,讓大電流超充與長壽命兼顧。
前不久,集合了這些新突破的技術獲得中國汽車工程學會科技進步獎一等獎。“我們已構建起整車研發、零部件研發和前瞻技術研發體系。”北汽集團相關負責人説,2024年公司研發投入已超130億元,攻關智慧駕駛、整車電控等關鍵技術領域,計劃到2030年累計研發投入超千億元。(曹政)