【漲姿勢】探秘廣汽菲亞特四大工藝車間
借一次企業專訪的機會,筆者再次來到了這座工廠,並希望以「一塊鋼板」的故事為序,為大家呈現菲翔的製造過程。衝壓、焊接、塗裝、總裝四大工藝全在裡面了,廢話少說,馬上進入衝壓車間,看看這一卷捲來自寶鋼的鋼鐵是如何變成菲翔的。
先來段視頻:
● 衝壓車間
衝壓是整個製造過程的第一步,一塊塊鋼板將通過落料、沖孔、拉延、彎曲、翻邊、修正等工序,演變為一塊塊形狀結構複雜的車身零件。
衝壓車間主要負責完成「四門兩蓋」以及車身側圍、翼子板等覆蓋件的製造。底盤的一些衝壓件、加強件則由供應商提供。
眼前的一卷卷的鋼板便是汽車的原型,這些鋼材來自寶鋼,已經按照順序排列在不同的位置。這些鋼板視衝壓件的不同,其厚度在0.7mm到2.4mm不等.
接下來,這些鋼板將被「開卷」,並切割成一塊塊不同大小的鋼板,這一過程稱作為落料。
在廣菲工廠,落料線採用的是伺服落料壓力機,供應商來自舒勒,較高的生產效率、較低的能耗是其特點。據廠方介紹,落料線一分鐘能衝壓75次,而普通的設備同樣時間內衝壓次數僅有四十餘次。
經過初步「修剪」的鋼板將經過衝壓線,進行3維的立體衝壓。衝壓並非一次便能完成任務,依據工件的不同,衝壓件往往需要經過多輪的衝壓、定型。
眼前是生產線里是來自濟南二機廠的5台壓機。這些壓機依據模具的不同,擁有不同的衝壓任務。
常見的幾個工藝包括:拉延、切邊、整形、翻邊、沖孔等。這幾項工藝會重複、組合出現,具體的順序依據不同的工件會有所不同。
簡單解析一下上面的幾個專業名詞:
拉延:一般是第一套工藝,能夠將初次修剪的鋼板壓成基本的立體造型。
切邊:與字面意思相符,就是把衝壓之後的多餘鋼材去掉。
整形:與人類的整形相似,衝壓件的整形要求把衝壓件做到最標準、統一。
翻邊:就是把零件邊緣進行翻邊處理。
沖孔:相信一般人看字面就能理解,只不過這裡指的「孔」可大可小,「開天窗」也屬於沖孔的一種。
在廣菲工廠衝壓車間生產的菲翔的衝壓件一共有19個,每個件有一套模具。這些模具平時存放在模具存放區,必要時將進行更換。
在模具存放、保養區,還有一台壓機供日常維修、保養使用。
質檢貫穿著整個生產過程。在衝壓線的末端,有屬於衝壓車間的ICP檢查。工作人員以消費者的眼光,對衝壓件的表面的劃痕、麻點進行監測,確保零件符合標準。
而在衝壓車間的另一個角落,有質檢部門的監測中心,這一部門主要利用三維坐標儀,對零件進行數據層面上的檢測。
● 焊裝車間
一塊塊鋼板在衝壓車間已經演變成車身各部位的零件,接下來,這些車身部件將在焊裝車間完成組裝。
從官方數據來看,焊裝車間一期的機器人達到了232台,自動化焊接率達到了65%,自動化程度較高。
單純從焊接工藝來講,機器人焊接自然擁有較高的效率、質量。不過一些細小的部件、一些較為複雜的包邊焊接,依然需要人工焊接來完成。
在菲翔身上,地板、分拼、小的分總、側圍內板、四門包邊等等焊接任務均由人工完成。
焊接首先是分部位進行,底盤、兩邊的側圍是不同的流水線,所有焊接好的底盤、側圍將經過總拼工位,完成焊接。
眼前的是已經組裝好的地板板塊,位於地板中央的,是加強的橫樑,這種加強件同樣出現在防火牆的位置,確保乘員艙的強度。
這個由多18個機器人組合而成的工位將完成地板,左右側圍,和車頂橫樑定位及總成的焊接。
這回參觀恰巧遇上了總拼工位的運作。不必太多的語言描述,對此感興趣的網友可以直接點擊文章開頭的視頻,以最直觀的方式了解這一工位的工作情況。
工作人員介紹,總拼工位投產初期能在60秒完成一台車身的焊接,並隨著產能的提高不斷提速,設計極限是49秒完成一台車身的焊接!
在總評工位附近有一塊空白的白色區域,工作人員透露,這些空位是為未來的四款車型進行預留。未來這一位置會擺放4副夾具,能夠進行四種不同車型的柔性生產。除菲翔三廂、兩廂兩種版本以外,未來與菲翔共享平台的Jeep新一代指南者也有望在這裡投產。
除德系的一些廠家以外,包括PSA甚至一些自主品牌,都應已經使用激光焊接技術。菲翔自然也沒有例外。
相比普通的點焊,激光焊接有焊縫的強度高、焊接速度快、熱影響區窄以及焊縫美觀等等特點。由於激光焊接的厚度有限,所有多數運用在薄材焊接上。在菲翔身上,採用激光焊接的部位有頂篷、四門內板、行李箱外板等等。
其中車身頂篷採用的是激光釺焊工藝。這一工藝是利用聚焦的激光能量,對鏈接部位進行加熱,使釺料融化填補焊縫,完成金屬板之間的鏈接。簡單地說,車身頂篷就是利用激光,把銅條融化,將車身側圍、頂篷「粘合」在一起。這一技術可使連接處車身剛度提高30%。
車門激光熔焊是將白車身車門內板、窗框加強板等,通過激光焊接成門內板總成。區別於前面介紹的「粘合」,車門處的激光熔焊應該理解為「用激光融化加強版與覆蓋件」,是兩者融合一起。
在密封的激光房裡面,其中1台機器人在92秒內完成前門50個激光凸點與後門45個激光凸點,而另外1台機器人在92秒內完成前門52條激光熔焊焊縫與後門45條激光熔焊焊縫。
從這張圖片能夠直接看出激光焊接、機器人焊接與手工焊接的區別。激光焊接又細又長,機器人焊接間隔統一、焊點均勻,人工焊接顯得不那麼精細。
在視頻中,大家可以看到工人們正在進行的點焊操作。在操作時,可以看到焊槍的2個電極向2塊鋼板加壓力,並通電流加熱使貼合點熔化,使貼合點牢固結合。
圖為工人利用中頻焊槍對車門部件進行焊接。這種中頻自適應焊接控制系統的焊機能減少能耗50%以上。
既然說到車門,順帶把車門的內部結構圖片貼出。從圖中不難看出,菲翔車門採用一體成型,內部附有兩根加強杠。位於上部分的偏窄的加強杠為300Mpa,位於下部分的顏色偏深的加強杠為超高強度,厚度超過了2mm,強度達到了1300Mpa,是車身最高強度的鋼材之一。實際用手抬一下,分量十足!
與其他車間一致,焊裝完成的白車身需要經過多重監測功率。其中車間的ICP檢查,工作人員以消費者的眼光,對衝壓件的表面的劃痕、麻點進行監測,確保零件符合標準。圖中的白車身便是經過打磨處理後的白車身。
除ICP檢查以外,質檢中心還會對車身進行抽查,進行三維坐標儀數據上更精確的監測。據工作人員透露,目前試生產階段,每5個車身便會抽查一個,確保生產的質量。
● 塗裝車間
焊接完成了白車身接下來要進行塗裝。在這裡先籠統地介紹一下塗裝的大致工藝流程。
進入塗裝車間的白車聲首先要進行清洗,然後進行電泳處理(底漆),再然後進行中漆噴塗(也就是有車身顏色那一層),最後進行漆面噴塗。
在進入塗裝車間前,先要穿上特定的服裝,並經過除塵通道,以保證塗裝車間的絕對清潔。
先從清洗說起。雖然只是簡單的清洗二字,但清洗過程卻遠比想像的要複雜。僅僅水洗方式便考空了噴淋、浸泡、冷水洗、熱水洗及純水洗等多種方式。除了水洗以外,前期處理部分還包括脫脂、磷化、控水等等多道工序。
簡單介紹一下幾個工序。脫脂是只將白車身上的油污清除;磷化是指對白車身進行處理,附上一層膜,增強塗料的吸附能力。
上述的一些工序均屬於前處理部分,而菲翔的前處理電泳線由義大利DURR設計完成,主要設備也是由歐洲進口。目前大家看到的前處理先是按照工廠的二期產能設計的,可以達到25萬台/年。
前期處理完畢之後,白車身進入第一道塗裝-底漆塗裝。
在電泳車間,白車身在雙擺桿輸送系統的輸送下進入電泳池。電泳池裡的塗料帶有負電荷,而被處理過的車身帶有正電荷,在電泳池裡,帶有負電荷的塗料在電場作用下,將向車身逸動,均勻地附著到車身上面。
電泳漆顏色不太好看,但具有很強的防腐防鏽功能,典型的不中看很中用。
電泳處理之後需要進行一輪檢查,確保電泳的效果。
在電泳之後,需要給車身塗上PVC焊縫密封膠,可以起到密封防漏的功效。之後,車身將進行中塗,也就是給車身「上色」。
值得一提的是,菲翔所採用的是水溶性油漆。相比普通的溶劑性油漆,水溶性油漆在環保方面有著明顯優勢,可以最大限度地減少對環境對人體的危害,當然,水溶性油漆的成本也要高出不少。
說完油漆,咱說說設備。廣汽菲亞特所採用的是來自DURR的壁掛式機器人,擁有一次性噴塗面積大,噴塗速度快的特點。在噴塗線上,這樣的壁掛式機器人一共有16台,大大提升了自動化的程度。
在中塗車間對面的,是面漆車間。面漆是塗裝的最終塗層,也就是整個漆膜的最外一層。從這裡走出的車身,已經可以看出漆面的效果了。當然,和之前的車間一樣,漆面還需要經過一系列的檢查,以保證質量。
在塗裝車間附近,我們還見到了不常見的「空腔注泡沫」工序。
這一工藝與「空腔注蠟」相似,只不過空腔注蠟是在空腔內形成保護蠟膜,而空腔注泡沫是在空腔內形成填充的泡沫。「空腔注蠟」更著重抗腐蝕性能,而「空腔注泡沫」在隔音方面有更顯著的效果。
具體的操作是在空腔的噴注口,同時噴入兩種化學材料,兩種材料相遇生成泡沫,並逐步填充空腔。
● 總裝車間
有了車身,下一步需要在車身上裝入懸架、發動機、內飾等等部件,這也是最有看頭最容易看懂的地方。
進入總裝車間的車身先被拆開車門,進行車身線束的基本安裝。而在另外一邊,發動機、懸掛系統也在緊張有序地安裝。不妨借現場有關菲翔的照片,更深入地了解這款車型。
首先是網友所關心的保險杠部分。從拍攝的圖片來看,菲翔車前提供了兩根防撞梁。上面較寬的是主保險杠,其厚度在2mm左右,採用常見的潰縮吸能盒+螺栓的鏈接方式。從之前拍攝的圖來看,尾部保險杠厚度同樣在2mm左右。
除上方的主保險杠,菲翔前端下沿還有一個較細的防撞梁,與這根小防撞梁相連接的,是高強度的鋁合金材質的縱梁。對於這根小的防撞梁有幾種說法,其一為保護行人;其二為保護水箱;其三為主防撞梁的補充。無論哪種說法,都可以看出菲翔在安全方面的用心所在。
從總裝車間來看,菲翔目前搭載的動力總成依然採用整機進口的方式。
從細節來看,這台1.4T渦輪增壓發動機的渦輪增壓器由霍尼韋爾提供。至於霍尼韋爾,相信許多網友都不會感到陌生,這家從事自控產品開發及生產的公司,為國內多家車企提供了渦輪增壓器及其他配套產品。
從無論是發動機還是變速箱,都標有不少FPT的標誌。這裡簡單介紹一下FPT。FPT全稱菲亞特動力科技,是是菲亞特工業集團旗下子公司,專註於動力總成的設計、生產和銷售。雖然沒引入最新的Multiair汽油引擎技術,但眼前這台1.4升渦輪增壓汽油發動機此前在博悅身上已經有不錯的表現,從之前的試駕來看,推動菲翔也算是十分輕鬆。
除發動機外,首批量產車型身上還有不少的「進口件」。從懸掛擺臂、剎車片等地方,還可以看到阿爾法羅密歐、藍旗亞的標誌。不過這些信息並不意外,菲翔所用的CUSW平台,未來還將延伸出上述品牌的多款車型,零部件的共用十分正常。
懸掛方面,菲翔採用了前麥弗遜後扭力梁設計,其後懸掛並沒有像道奇Dart那樣採用獨立懸掛系統。這種扭力梁式半獨立懸掛的優勢在於結構簡單、節省空間,不足之處是其舒適性、操控性要略遜色於多連桿式獨立懸掛車型。考慮到菲翔 是一款偏重性價比和實用性的家用車,其採用半獨立後懸掛設計是完全可以讓人接受的。
發動機、懸掛等分部件安裝妥當之後,將在合體工位與車身進行結合。眼前的紅色車身正準備與底盤相結合,據悉,車間內採用了最新底盤與車身合裝工藝,能實現高節拍下螺栓自動擰緊。車身與底盤結合之後,將進行下一步的總裝。各種隔音材料、座椅、大燈等部件將在下一個環節進行。
發動機艙下面帶有厚實的發動機護板,免去了後期加裝的麻煩與費用。
圖中工位將為菲翔加註制動液、冷卻液等油液。該工位由3台法國惠高複合加註機組成,這種複合加註機完成三種油液的加註節拍為180秒,而單台加註機完成三種油液的加註總節拍為380秒,提速達到了52%。
不同油液的加註方式各不相同。制動液、冷卻液採用的是抽真空後定壓加註再回吸到工藝要求液面的加註方式,冷媒採用的是抽真空後定量加註的加註方式。抽真空後還能通過真空監測驗證車輛管路的密封性,確保加註效果。
經歷以上幾個環節的總裝之後,菲翔的樣子終於出來了。但是程序尚未結束,接下來的是一系列的檢測環節。
眼前的菲翔正在進行四輪定位檢驗。在這個工位中,操作員觀察車地坑顯示器實時顯示的車輛四輪參數,通過調整轉向橫拉杆上的調節螺桿,來使車輛的前束值滿足每款車的設計要求。
前束、外傾角這些參數是怎樣得出來的呢?非接觸式四輪定位儀在每個車輪位置都設置有兩個3D+車輛感測器,測量時,每個感測器發射出15條激光打在輪胎的位置,感測器上的攝像頭自動捕抓這些影像,虛擬出車輪所在平面,通過坐標、高精度的演算法,把前束、外傾角等參數計算出來。
接下來,菲翔還得駛上轉鼓試驗台進行測試,後面還有尾氣分析、淋雨間的密封性測試以及道路試驗等等。在檢測方面,廣汽菲亞特是國內首家引進全套電器診斷設備和採用懸架震動實驗台的廠家,前者確保各零部件總成在裝車前的功能正常,後者消除車輛在下線時底盤懸架的各種應力,確保了底盤品質優良。
經過一系列的檢測之後,菲翔才算是正式誕生。在菲翔的誕生過程中,各種質量檢測、監控一直圍繞左右,可以看出廣汽菲亞特對質量的重視。
來源:網易汽車及工業機器人
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