解密金菓EV“智造” 工厂 能否成为工业4.0变革引领者?
目前,无论是"工业4.0"还是"新制造",相信对于制造端的这些概念,大家都已经耳熟能详了。得益于中国汽车产业的快速发展,很多在中国新设立的工厂也成为了行业佼佼者,近年来,笔者也有幸参观了其中的一些代表,发现无论是传统主机厂还是造车新势力,其中都能找到自动化、智能化方面与国际主流汽车巨头相比都毫不逊色的例子。然而,尽管拥有了世界级的工厂以及世界一流的工装设备,也"挖"来了最有经验的生产"带头人",许多车企的产品但还是出现了这样或那样的瑕疵,让消费者对其口碑与产品力都产生了疑虑。那么,大家一定想知道真正的"工业4.0"究竟应该是什么样子。
近期,金菓EV在中国重庆的自建工厂——金康智能工厂在由科尔尼管理咨询公司举办的"2018中国最佳工厂暨运营卓越奖"评选中,斩获"造车新锐奖"殊荣,这也是中国汽车制造领域最高级别的评选之一。据悉,金康智能工厂是以工业4.0为标准打造的,可以看做是"汽车工厂4.0"典范。在仔细考察了这家工厂之后,大咖认为它确实很适合用来诠释新能源造车中的"工业4.0"。
制造创新:
汽车工厂4.0需要具备怎样的能力?
在汽车领域,传统汽车工厂已经经历了手工制造为主的1.0时代,流水线批量生产的2.0时代,以及以信息化、自动化水平进一步提升为标志,也是如今大多数汽车工厂所处的3.0时代。但是如果要成为"汽车工厂4.0",则需要一个质的飞跃。
隐匿于山城之中的金菓EV 产品的"诞生地"——金康智能工厂是国内第9家获得发改委、工信部新能源乘用车"双资质"资格的工厂。金菓EV利用全新的数字化及智能化协同系统,打造出了一个让"人、机器、资源互联互通的智能制造体系";凭借自动化、网联化、智能化和定制化四大特性,使其成为国内罕有的满足工业4.0标准的汽车工厂。这也使得它超越了当前的汽车工厂3.0,成为了"汽车工厂4.0"时代的典范。
高度自动化是"汽车工厂4.0" 的鲜明特征,而"大规模机器人造车"无疑是金康智能工厂的一个标签。大家如果走进工厂,最直观的感受就是汽车生产线上的工人少了,无论在哪个车间,都能看到很多机器人的身影。工厂生产线装备800多台自动化机器人,焊装车间焊接自动化率达100%,可完全消除设备循环中的时间浪费。在冲压、涂装、焊接、总装及电池PACK五大车间生产线上,机器人将进行自动上料、自动加工、自动运输和自动换模。
机器人造车不仅让生产效率更高,而且可以让汽车生产制造更加精细化。比如机器人远程激光焊接技术,不仅让汽车的焊缝更加美观,同时也有效保护了车身;机器人焊接可以将焊缝严格控制在0.25毫米以内,达到人工作业无法达到的精度。再如安装轮胎的机器人,通过世界一流的ABB视觉定位系统进行辅助安装,定位精度正负不超过0.02毫米,系统检测准确率达到99.9%以上。
在大规模使用机器人实现高度自动化的基础上,智能化的应用为金康工厂插上了"汽车工厂4.0"的翅膀。智能化渗透到了工厂的几乎每一个领域,比如在智能仓储系统中,自主学习的AGV运输机器人与上位机进行无线通信,报告运行位置和工作状态,读取信号识别物料,并具备自主记忆和学习的AI功能。而整个生产指挥中心都具备了智能化的决策能力,可智能地分析、判断、决策等任务,在工业机器人、无轨AGV等智能设备配合下,AI人工智能还可实时实现生产计划和作业指导。
网联化是"汽车工厂4.0"的基础特性,而这方面金康工厂已经完全部署到位——工厂以工业互联网为基础,产品、设备、制造单元、生产线、车间、工厂等制造系统实现互联互通,统一管理。工厂整合研发设计、个性定制、生产制造、营销服务、物流配送及电子商务等模块系统,形成了智能工厂价值链的集成环境,实现数据和信息的流通和交换。从传感器、制造设备、制造单元到生产线,相互间均实现信息的实时连接,让整座工厂随时处于"可测可控、可产可管"的状态。
定制化是"汽车工厂4.0"应该必备的能力,而金康工厂在设计和建设时充分考虑到了定制化的需求。比如,金康工厂各生产线的自动化机器人能根据不同车型生产时,生产线随产品变化而加工不同难易程度的零件。车型更新或换代后,系统能够迅速调整车间生产线,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。制造车间拥有自适应产品或原材料变化的制造及工艺调整能力,比如焊装车间车门线可以实现钢、铝多种材料的混线生产。
管理创新:
让"人类大脑"与"数字大脑"高效率协作
实现高质量的品控
虽然"汽车工厂4.0"强调高度自动化和智能化,然而,这并不是简单的"用机器人取代人"。智能工厂真正的意义并不是完全的无人工厂,而是进行生产思维的转换,将人放置在更高一层的位置,充分利用人的灵活性完成复杂多变的工作任务,并且依靠人的判断能力和决策能力给制造带来更准确的方向。正因如此,使用人机协作已成为智能工厂未来发展的主要趋势。对于金康智能工厂来说,人作为整个制造体系的设计者、管理者和优化者,其主动性也得到了巨大的提升,其职能也发挥出了更加关键而高效的作用——人机之间的完美配合,将让造车品质的高度可控。
例如,为了让质量问题无处逃匿,金康智能工厂设置了密集的质量阀,遍布冲压、焊装、涂装、PCAK、总装、整车检验等各个环节,多达1000个管控点,MES(生产执行管理系统)通过实时监控车间设备和生产状况并在生产人员屏幕显示,直观反映当前或过去某段时间的加工状态,及时将管控指令下发车间,实时反馈执行状态,使管理者对车间设备状况和加工信息一目了然。
再比如,在对成品进行检测时,金康智能工厂在几乎每个环节都应用了人工与高度自动化检测设备配合,让机器进行高效率、高精度的部件检测,而人工按机器检测结果执行下一步的决策。而且检测机制上,金康智能工厂完全改变了传统汽车工厂的离线检测、抽样检测模式,大量应用在线检测方式,尽可能地让问题消灭在生产线上。
人工和机器的配合还能实现了全生产过程的质量可追踪——从生产资料开始,到制造环节,再到整车出厂,只要发现质量问题,任何一个起点都可追根溯源。这就确保车辆在交付时不仅是一般意义上的通过质检标准的产品,而是追求让消费者直接收获的是"精品"。
金康智能工厂种种为了实现品质一致性的努力,恰恰是对精益化生产的不懈追求,而这也是工业4.0的基础。在工业4.0和严苛品质管理的双重属性加持之下,率先进入"汽车工厂4.0"时代的金康新能源智能工厂拥有跻身"中国领先、世界一流"的汽车工厂的实力,也有能力在今后为金菓EV的"汽车新制造"之路持续赋能。
融合创新:
让更多"黑科技"应用于金菓EV
汽车工厂4.0时代,必然是一个合作的时代,传统的竞争模式逐渐为跨界的合作、联盟所代替,价值链必须得以延伸。在笔者看来,新的生态系统正在逐渐在各个领域形成,资本、产业、消费、研究得到了互联,形成新的跨界商业机会,推动汽车产业快速向前。