生产模式变革 超级“智”造工厂驶向未来｜寻新记⑩
封面新闻 2024-04-09 10:07 202151
封面新闻记者 车家竹 姚瑞鹏
在成都、合肥、重庆等城市，环保设备一座座超级工厂拔地而起，巨大的机械臂举起车门以0.05毫米的误差安装到位，100%全自动化的生产线，一分钟下线一台成车的速度逐渐将旧机械时代取代。
一场新能源汽车的极速竞赛在4月悄然拉开帷幕，多个品牌全力拼抢市场，智能化带来的能量传输到传统制造业的各个链条中，无数行业工厂里迸溅的火花倒映出智能新时代的强劲动能。超级智造时代的到来，产业革新进入“冲刺阶段”。
01
无余可拧的螺丝
只允许存在0.05毫米误差
蔚来焊装车间机械臂安装车门 车家竹摄
3月中旬的合肥，带着丝丝暖意。坐落于合肥高新区内的一座超级工厂，四个橘红色的机械臂一把举起车门，不到3秒，四扇车门已经稳稳安装在车架上。车身车间，886台机器人各司其职，正在这个超级工厂里不停工作。一分钟下线一台整车的速度，让记者惊叹在这“智”造工厂，看到一番“未来”场景。
一座生产智能电动车的工厂本身，也是一个智能化的工厂，蔚来第二先进制造基地的大脑就是：“天工”智能制造管理系统。大到工厂车间的生产调度，小到每一颗螺丝拧紧的力度，都由这颗大脑进行控制。“我们只需要拿着和‘天工’无线连接的电动扭矩枪，再去扣扳机，以多少力度、速度，都已经由系统下发到这把枪上。”总装车间的卢班长拿着扭矩枪笑称，人工拧螺丝早就是过去式了。
在重复性的焊接、拧螺丝上，机器比人可靠得多，这些最终都体现在产品质量上。人的视觉能识别到的误差是0.2毫米，而蔚来的要求是0.05毫米，这样的误差虽然已经小到不影响观感，但会影响行驶中的噪声、振动与声振粗糙度，“天工”更在意误差背后的安全与舒适的保障。
“工厂是全面的无纸化作业，在生产线上，都由一块块屏幕对器械进行控制。这块屏幕所显示的内容并不统一，而是根据产线和员工进行千人千面的工作展示，生产人员也不用再人工处理复杂的数据。‘天工’拥有自主开发能力，可随着未来供需关系变化进行快速迭代，像是有生命力的系统。”蔚来第二先进制造基地负责人蒋兆君带领记者走过一条条生产线，不同的车型穿梭在各种机械臂中，源头的“魔方”车辆存取平台正注视着一切。
一面巨大的“车墙”被称之为“魔方”，这个立体车库，可以容纳700多个车身。传统车企是每喷三到五台车就换一次颜色，浪费时间和油漆。魔方之下，每喷20辆车才换一次颜色，喷好的车身就先放在“魔方”里。在总装车间根据具体的订单从这个魔方里调用车身时，车身和车主才真正匹配到一起。除此外，这座超级工厂还有“飞地”智能装配岛。AGV（无人送货车）运送等待装配的车辆，根据生产需求运输后，再配合自动化机械臂组成一个个独立智能化装配岛，以此来实现与主流水线的并行。
02
柔性化生产模式已经变为现实
打破大规模生产和个性化不可调和的矛盾
蔚来汽车生产线 车家竹摄
伴随组装车辆的步伐，外界对蔚来的自主生产能力有了极大的期待。而蒋兆君表示，359万种的个性化配置的“柔性”生产能力也许是最好的答案。
定制化，是超级工厂的制胜法宝。传统的工业生产线中，一条线只能生产一款车型，但一条“柔性”生产线可以让单一生产线并行生产多款车。
在天工、魔方、飞地的助力下，359万种的个性化配置得以高效实现。“在359万种的个性化配置中，工厂生产环节，就格外需要准确、快速地调度。一个配置的错漏，都会影响整车的良品率，通过‘柔性化’的生产，减少产线改造的时间。一辆车从下单到下线的平均时间是14天。”蒋兆君很肯定，造价颇高的系统背后，消费者能从产品端受益。
大规模生产和个性化定制存在着不可调和的矛盾，但在蔚来第二先进制造基地，大规模个性化定制生产成为一种可能。将高科技“嵌进”到制造配置与产品中，消除冗余无用的损耗，用精准计划生产提高生产效率和产品周转率的同时，依然实现了降低成本。
生产模式始终随着市场需求和技术创新而发生着变化。《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》提出：“鼓励汽车行业基于用户数据分析挖掘个性需求，建立大规模混线生产柔性生产体系，推广需求驱动、柔性制造、供应链协同的新模式。”相较于过去的标准化、批量化的生产，“个性定制”“一件起订”的柔性化生产模式已经变为现实。
03
工厂与制造“共舞”
我国已培育421家国家级示范工厂
除了合肥外，超级工厂在各地均有布局。我国目前已经形成以长春、武汉、重庆、上海、北京、广州为中心的六大汽车产业集聚区。超级工厂层出不穷，而它们就“长”在产业集群里。
赛力斯9000T压铸机 图源：赛力斯
在距离合肥1500公里外的赛力斯超级工厂，用短短不到一年的时间内建成，在重庆两江新区建成投用。记者看到，超3000台机器人智能协同，实现关键工序100%自动化；运用质量自动化测试技术，实现100%质量监测追溯；一体化压铸是通过特大吨位的压铸设备，将原本单独分散的零部件集成在一起。相比传统制造方式，一体化压铸不仅减少汽车的部件数量、降低制造成本，还能提高生产效率。而赛力斯通过全球领先的9000T压铸机，实现了一体化压铸部件中最高的集成度。
一汽-大众捷达品牌成都分公司总装车间 车家竹摄
一辆汽车制造需经历冲压、焊装、涂装和总装四大工艺。“传统的涂装车间，对于工作环境和劳动强度都非常高，目前我们实现全自动化的机器人操作：一个机器人打开门，喷涂机器人伸入车身内部，按照车型的车身结构对整个内表面进行喷涂，喷涂完成后再关上门，对外表面进行喷涂。内外表面的喷涂完成之后，再使用第二遍罩光漆，让车身更有光泽。这套设备开通率为99.7%，一次性交检合格率基本能达到90%左右。过车速度能为93秒一台车，而在整个过程中员工只需关注设备状态即可。”来自一汽-大众捷达品牌成都分公司涂装车间高级技师谭里民向记者介绍道。
川渝地区作为中国汽车工业的聚集区之一。数据显示，现有汽车整车企业45家，汽车零部件企业1600家，年产值超过6000亿元，汽车年产量近300万辆，全国占比近12%。高质量协同发展，打造世界级万亿汽车产业集群。
目前，智能制造已步入了发展的快车道，以科技创新驱动生产力为锚点的新质生产力正成为工业化未来的关键动能。超级智造工厂们创造或采纳领域最前沿的技术，管理复杂的大数据信息。数据显示，截至2023年12月底，我国已培育421家国家级示范工厂、万余家省级数字化车间和智能工厂。
而智能制造的应用场景从不仅限于造车工厂，《中国制造2025》国家战略的提出，推动制造业与新一代信息技术融合发展，我国智能制造业进入繁荣发展时期。预测到2027年，我国智能制造行业市场规模将达到6.6万亿元。
从步行到航天，从医疗到探矿，从汽车到芯片，智能制造为人类带来更多机遇。在极具未来感的超级智造工厂，尖端智能带“黑科技”勇闯各行各业，充满科幻色彩的新时代正在上演。
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