“造车有什么难的?汽车不过是沙发加四个轮子。”想必说出这句话能引起不小的轰动,也会带来巨大的争议。现代汽车的生产工艺是很复杂的,远远不是一个沙发加四个轮子那么简单!
汽车在生产之前,首先要先经过复杂的设计。汽车是一种包罗了多种机械元件、零部件、各种材料,及各种机械加工工艺的机械产品,所以其设计也是以机械设计理论为基础的。同时由于汽车是人们常用的交通工具,其使用条件复杂多样,且对安全有着极高的要求,所以在做设计时,就要在结构等方面去满足这些需求。
这里面会用到很多的基础理论、专业理论及专业知识,比如工程力学、流体力学、空气动力学、机械原理、工程材料、车身美工与造型等等。
而汽车的生产则大致分五个部分:冲压 → 焊接 → 涂装 → 总装 → 售前检查。简单来说,就是先经过冲压等加工工艺,将车身、零部件等生产出来,然后通过焊接等工艺把部分部件连起来,然后再做表面防锈、防蚀的涂装处理,把所有的部件组装起来。这样,一辆汽车就生产出来了。最后再做一下售前检查就可以面向大众啦。
工人运输冲压零件
工人焊装
汽车涂装
工人总装
售前车灯检查
看起来很简单?但这其实是个很复杂的过程,对技术、设备、生产工艺等都有着非常严格的要求。比如,曾经有不少国内车企设计不出来车,就买了国外的全套汽车图纸,但买回来却还是生产不出来。甚是捉急啊!
然而我们不难发现,整个过程中,“人”几乎参与了每一个环节。未来的汽车“智造”也会是这样吗?答案绝对是否定的?未来的汽车“智造”早就超越了你的想象范围。
众所周知,工业4.0的两个主题是智能工厂+智能生产。在工业4.0背景下,汽车工厂将实现网络化、分布式的生产设施,控制生产过程中不断出现的复杂性,人、机器与资源之间会有直接的交流。在协作机器人的多元化应用下,“人”正在慢慢退出“造”的环节。
未来的协作机器人的发展将会根据专业化进行分工,发展出不同类别的协作机器人,使协作机器人成为打造智能网络制造的新模式,实现机器与人的完美协同、共存共享。那么汽车智能工厂中的协作机器人又将会是什么样的呢?
协作机器人具有学习能力?听起来像是科幻电影里才会有的东西,但实际上它已经走上了研发应用的阶段。通过在生产设备上安装传感器,设备与设备之间能够实现互联并共享信息,从而选择效率最高的生产方式。
区别于传统机器人,协作机器人能通过内置传感器更好地感知周边环境、促进人机协作。比如,在物料传递时,协作机器人可以根据周围环境即时选择最佳路线,提高物流效率。
麦格纳的智慧工厂构想
当然,它也可以通过“学习”,进行一些高精度的重复组装,从而解放工人去完成其它作业。
麦格纳的智慧工厂构想
对智能工厂而言,除了协作机器人的应用之外,还需要更多的智慧元素来孵化未来汽车。
海量数据的采集、分析和优化就像赋予了智慧工厂一双洞悉一切的全知之眼,使管理者可以根据设备、物料和产线的实时监测做出运营决策,优化生产流程并提高效率。而在更广泛的范围内,供应商、客户之间不同工厂实现连接和信息共享后,高质量、更快速的交付和响应也能成为可能。
而在更广泛的范围内,供应商、客户之间不同工厂实现连接和信息共享后,高质量、更快速的交付和响应也能成为可能。
从单个零部件到一款车型的虚拟开发,从一个汽车平台到整个工厂的虚拟设计规划,数字化的3D设计和开发模式对现实情景的模拟缩小了工程与生产环节的差异,将非必要的生产成本降到最低,优化了产品的投产、制造流程。
虚拟生产线规划
为了满足消费者对私人定制和个性化的高要求,柔性化的生产线也将成为智慧工厂不可或缺的一大特色。工厂将智能设备应用到大规模量产中,使得消费者能以更优的成本购买到理想中的汽车。
不同车型实现并线生产
为了能够更快速、高质量地响应客户需求,智慧工厂构想的现实应用正在积极推进,通过先进的机器人技术、3D打印技术以及新一代自动化技术优化生产工艺。相信在不就的将来,智慧工厂的智“造”汽车会出现在人们的生活中。
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麦格纳的智慧工厂构想(视频)