探秘上汽通用Smart Propulsion智能制造基地
【太平洋汽車網 行業(yè)頻道】上汽通用汽車(東岳)動力總成制造基地是國內第一家通過通用汽車全球精益系統(tǒng)評審BIQ Level4認證的動力總成企業(yè)。廠內集成應用了業(yè)內領先的物聯(lián)網、大數(shù)據、云計算、人工智能等技術,圍繞規(guī)劃、生產、運維、物流、質量管控等各制造環(huán)節(jié),藉由完整的智能工廠架構設計及縝密的實施部署,實現(xiàn)了制造質量和效能的優(yōu)化,實現(xiàn)市場需求響應更快速、產品開發(fā)更敏捷和交付周期更短的三大目標。
全新CVT智能無級變速箱生產基地是上汽通用汽車智能制造的標桿,擁有多項行業(yè)創(chuàng)新的“智能”亮點,包括罕見的2層布局、立體倉儲智能輸送系統(tǒng)、閥芯選配工藝、全軸擰緊技術、智能協(xié)作機器人等,都為更好的產品品質與更高的制造效率提供強力支持,保障別克所搭載的全新CVT智能無級變速箱性能優(yōu)越、質量可靠。通過一系列創(chuàng)新,目前,基地裝配線的制造自動化率達到68.3%,遠高于行業(yè)普遍的40%;機加工車間的制造自動化率更是高達93%。
從1到2,罕見的2層制造基地:業(yè)內變速箱制造基地普遍采用單層平面結構,而東岳CVT智能無級變速箱制造基地則打破了多項行業(yè)禁錮,以2層結構突破原有1層空間的局限,令立體制造的布局成為可能。
閥芯選配精度控制成倍提升:作為變速箱的核心部件,閥體與閥芯的匹配直接決定了產品的表現(xiàn),如果閥芯與閥體間的空隙過小會導致變速箱換擋不暢,如果空隙過大則會造成燃油消耗增加,所以將閥芯與閥體最佳匹配,是所有變速箱制造中的最重要的一環(huán)。全新CVT智能無級變速箱的閥芯與閥體采用智能選配工藝,通過14個高清工業(yè)級攝像頭,將最匹配的閥芯與閥體配對,實現(xiàn)容錯范圍從0.013-0.041mm降低至0.013-0.027mm的提升,大幅提升產品性能以及一致性。
全軸擰緊實現(xiàn)強大的耐久性能:當閥體與電磁閥總成進行連接的時候,需要保障閥體油路之間的密封性,以確保換擋命令的精確執(zhí)行。為了實現(xiàn)鋁制閥體與鋁制電磁閥總成之間的完美連接,全軸擰緊工藝通過32根螺栓,將兩個部件全方位同時緊固結合,有效避免螺栓順序擰緊帶來的零件變形以及壓緊不均勻問題,有效提升產品品質與耐久性能。
能“打乒乓球”的精密裝配智能機器人:在全新CVT智能無級變速箱生產基地中有一位“明星“,它的“神助攻”不僅幫助上汽通用汽車“動力總成智能化裝配與質量監(jiān)控應用”項目在2019世界人工智能創(chuàng)新大賽(AIWIN)上獲得工業(yè)方向第一名,并且入圍2019年世界人工智能大會卓越人工智能引領者(SAIL)TOP 30榜單,它就是精密裝配智能機器人。
這是一臺七軸機器人,擔當著CVT智能無級變速箱液力變矩器精密裝配以及三四軸精密裝配的“細活”。憑借自帶的力反饋裝置,機器人在裝配齒輪的時候能夠感受到來自爪尖輕微的壓力變化,并通過改變姿態(tài)和力度,尋找齒輪咬合的縫隙而完成智能裝配。事實上,除了勝任全新CVT智能無級變速箱的生產之外,智能裝配機器人的運動能力和力反饋裝置,完全可以實現(xiàn)與人“對壘乒乓球”,這恐怕是機器人最成功的“跨界”了吧。
堪稱網紅的立體倉儲智能輸送系統(tǒng):當我們被諾大的亞馬遜無人倉庫刷屏的時候,殊不知上汽通用汽車全新CVT智能無級變速箱的制造基地已經擁有了“同款”立體倉儲智能輸送系統(tǒng),它在基地2層的結構基礎上巧思妙想,將倉儲和物流與生產線融合起來,不僅實現(xiàn)了1層與2層的連通,更基于智能化管理體系,通過AGC小車實現(xiàn)全無人化操作,并且能夠更加快速的響應。值得一提的是,擔當運輸任務的AGC小車擁有1.5米半徑的鷹眼觀察系統(tǒng),確保整個運輸過程安全有序。
苛刻的線間直連發(fā)揮極致效率:在智能立體物流體系的加持之下,每一個制造產線之間實現(xiàn)了苛刻的“直連”,這意味著每一條產線都必須保持高于95%的開動率,否則整個生產節(jié)奏會收到很大的影響,而這一切不僅基于通用汽車多年的制造積累與精益體系,更是整個基地創(chuàng)新實力的最佳詮釋。
精準的毛坯自動上料系統(tǒng)解放人力:生產的前端,毛坯自動上料系統(tǒng)與3D相機識別技術完美結合,通過立體的空間識別能力精準判斷零件位置并準確抓取,大幅降低了人員勞動負荷的同時,使整個過程更可靠。
實時在線的數(shù)字化保障支持:高效的生產需要強大的保障,新時代下的技術支持團隊已經告別了圓珠筆與實體表格,取而代之的是工業(yè)級Pad與設備上的二維碼。通過全數(shù)字化操作,技術人員可以輕松得到生產設備的所有維護信息,并將采集到的參數(shù)實時傳輸,通過專業(yè)人員的分析整理解讀設備的狀態(tài)及趨勢,提前進行針對性的預防性保養(yǎng);如果遇到設備問題,技術人員還可以通過Pad,將設備最新狀態(tài)上傳到云平臺,并通過聯(lián)通各地工程師以及已有的大數(shù)據快速解決。
放大35倍的閥孔內窺鏡檢測:作為變速箱的核心部件,閥體在生產完成后,還要經過內窺鏡下放大35倍的人工視覺檢測,讓成品的質量可靠性在99.99%的基礎上再進一步,杜絕產品缺陷溢出。
手術刀般精密的刀具監(jiān)控系統(tǒng):機加工刀具切削過程應用了先進的刀具監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)控每把刀的加工過程,其電機電流監(jiān)控分辨率精確至0.1瓦、系統(tǒng)響應速度高達5毫秒,若過程中出現(xiàn)崩刀、主軸異常等狀況,設備將及時停機以確保生產品質。
車間內也有“高鐵”:高速行駛的桁架機器人布置在頭頂,實現(xiàn)加工機床之間工件的快速運輸,最高速度可達90m/s(324km/h),以不遜色于高鐵的速度帶來制造的高效率。
高精度質量檢測錙銖必較:每一批下線的零件,都會被抽檢到質量檢測區(qū)進行全面的檢查,在6臺高精度測量儀與1臺全自動粗糙度測量儀的“注視”之下,零件會被360度全方位測量,使測量最高精度達到了0.0012mm,測量速度也提高了30%;此外,設備可識別零件并自動選擇測量程序,實現(xiàn)了加工設備與測量設備信息的互通互聯(lián),配合測量儀首次采用的ECO節(jié)能模式,在提升檢測效率能的同時也更好地節(jié)約能源。
憑借智能制造的創(chuàng)新與實踐,上汽通用汽車的“大數(shù)據技術在動力總成質量控制領域的應用”項目,在中國質量協(xié)會主辦的“質量創(chuàng)新項目評價等級”中榮膺最高技術成果等級-五級(QIC V級技術成果)的優(yōu)異成績,充分展示了在智能制造的新時代,上汽通用汽車作為行業(yè)領軍企業(yè)的實力與擔當。
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