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上汽大眾MEB工廠是近年來建成投產(chǎn)的一家現(xiàn)代化工廠，坐落在上海安亭，建有沖壓車間、焊裝車間、涂裝車間、動力電池組裝車間、汽車總裝車間，專為生產(chǎn)大眾MEB平臺車型，總投資約170億元，規(guī)劃年產(chǎn)能30萬輛。采用大眾集團(tuán)全球最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)線上共有1400多臺機(jī)器人，自動化程度高，實現(xiàn)了工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，新工廠是上汽大眾面前最先進(jìn)、最智能的標(biāo)桿工廠。本期為大家介紹MEB工廠焊裝線的主要亮點(diǎn)。 亮點(diǎn)一：物流優(yōu)先的平面布局。焊裝車間就是把各個零件拼接成白車身的地方，車間分兩層，一樓是門蓋、底板1線和裝配線，二樓主要是側(cè)圍、底板2線、總拼以及報交線。 
亮點(diǎn)二：焊接自動化程度創(chuàng)新高。目前焊裝車間的設(shè)計生產(chǎn)節(jié)拍為60JPH，按年5000小時計算的產(chǎn)能為30萬臺白車身，車間機(jī)器人數(shù)量為946臺，自動化率達(dá)到84%，這是上汽大眾自動化率最高的焊裝車間。 上汽大眾MEB工廠焊裝自動化率采用的計算方法，是按機(jī)器人數(shù)量除以工人和機(jī)器人數(shù)量之和來進(jìn)行計算的。其它公司的焊裝工廠焊裝自動化率計算方法可能不盡相同，自動化率可能存在差異，不能進(jìn)行簡單的橫向?qū)Ρ取?/span>自動化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性能得到更好的保證，與此同時，對質(zhì)量管理和控制要求也更高了，因為一旦出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題，就一定是批量的,因此需要從工藝源頭和自動檢測、預(yù)測分析等方面加強(qiáng)焊接質(zhì)量的管控。焊裝線上采用的機(jī)器人全部是KUKA品牌，每臺機(jī)器人上都有一個小儀表，這是一個壓力表，用來監(jiān)控機(jī)器人是否出現(xiàn)異常。焊裝車間有不同的分焊線，例如車門、側(cè)圍、底板、兩蓋等分總成焊接線，焊接工藝大同小異。亮點(diǎn)三：柔性化的總拼焊接系統(tǒng)。上汽大眾自主開發(fā)、自主享有知識產(chǎn)權(quán)的白車身柔性總拼焊接系統(tǒng)，可支持6種車型生產(chǎn)，最高可擴(kuò)展至8種，為未來不同品牌、車型的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。這套總拼焊接系統(tǒng)不僅柔性化水平高，而且焊裝尺寸精度高。亮點(diǎn)四：采用車身定位雪橇技術(shù)。生產(chǎn)線中應(yīng)用了定位雪橇，它與傳統(tǒng)雪橇相比較，增加了底部夾緊機(jī)構(gòu)，可將車身固定在雪橇上，在補(bǔ)焊線焊接時無需升降滾床和底部夾具，可以提升節(jié)拍，優(yōu)化空間。亮點(diǎn)五：首次采用機(jī)器人全自動擰緊工藝。車間同時應(yīng)用了許多前沿技術(shù)，包括首次采用機(jī)器人全自動擰緊工藝，進(jìn)一步提升自動化水平，自動擰緊工位見下圖所示。車間共有兩個自動擰緊工位，含有12臺機(jī)器人，平均每臺機(jī)器人擰兩個螺栓，擰緊時間大約40秒，如果加上車身在工位之間運(yùn)行時間，整個節(jié)拍為51秒。它針對不同的工況選取不同的技術(shù)方案，自主開發(fā)螺栓送、取釘技術(shù)，擰緊的步驟包括取釘、初擰緊、預(yù)擰緊、中擰緊再到終擰緊，每次擰緊的扭矩都不一樣，其中終擰緊力矩為59N.m。據(jù)了解，工廠進(jìn)行了1000多次取釘試驗，做到無故障發(fā)生，同時克服了無技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的困難，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定進(jìn)行。亮點(diǎn)六：首次采用了冷金屬過渡焊接工藝。焊接工藝方面，首次采用CMT+工藝，全稱叫做冷金屬過渡焊接，與傳統(tǒng)焊接工藝比較，過度焊接熔滴溫度相對較低，零件熱變形小。焊接過程可達(dá)每分鐘70次的抽拉絲速度，并且不產(chǎn)生飛濺 ，不受工件表面狀態(tài)影響，能使焊縫的成型更美觀。與此同時，它采用了高密度補(bǔ)焊，可適用不同車型，無需切換焊槍，焊接能力提升3倍。負(fù)責(zé)該工序現(xiàn)有14臺焊接機(jī)器人，未來可擴(kuò)展到16臺。亮點(diǎn)七：高速激光焊工藝技術(shù)。在焊接完車頂和側(cè)位后，車身就準(zhǔn)備進(jìn)入激光焊工位。這個工位包含激光焊和幾個焊點(diǎn)的補(bǔ)焊。采用的激光焊的焊接速度可達(dá)110mm/s,是大眾汽車集團(tuán)工廠中速度最快的激光焊，提高速度可以更好地滿足產(chǎn)能的需求?？傮w節(jié)拍還是51秒，焊接過程基本在40秒左右。激光焊的優(yōu)勢包含高功率密度、優(yōu)良的方向性和高焊接速度，焊縫表面光潔。它可替代車頂和側(cè)圍連接的焊點(diǎn)，也無需在車頂安裝密封膠條，同時可精確調(diào)節(jié)和控制熱輸入，鍍鋅層燒損更少，減小焊件的變形。亮點(diǎn)八：采用機(jī)器人自動打磨工藝。激光焊之后是機(jī)器人自動打磨和人工打磨工位，其中工人主要檢查機(jī)器人的打磨質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)哪里打磨得不好，再簡單整理一下。亮點(diǎn)九：機(jī)器人視覺在線檢測焊接質(zhì)量。在整條總拼線，最不能錯過的是At-line測量工位，它是大眾汽車集團(tuán)全球首個At-line測量工位，由8臺測量機(jī)器人對白車身的幾何尺寸和關(guān)鍵部位實現(xiàn)100%的視覺在線檢查。與傳統(tǒng)測量工位需要將被檢車輛從生產(chǎn)線上運(yùn)輸?shù)綔y量間相比，在線測量將工位串聯(lián)在生產(chǎn)線中，可直接在生產(chǎn)線上抽取車輛進(jìn)行檢查，有效節(jié)省運(yùn)輸時間提高檢測效率（最快只需7分鐘完成車身掃描），同樣也提升了檢測數(shù)量。At-line同時實現(xiàn)了云端數(shù)據(jù)核對，在線檢測結(jié)果傳輸?shù)劫|(zhì)保控制室，發(fā)布到系統(tǒng)中，技術(shù)員可以網(wǎng)上直接看到質(zhì)量狀態(tài)，及時跟蹤優(yōu)化，保證了白車身生產(chǎn)制造過程的穩(wěn)定性。亮點(diǎn)十：高效的四門兩蓋裝配地面輸送線。完成At-line測量后，接下來是安裝四門兩蓋、翼子板覆蓋件，上汽大眾最長的焊裝車間裝配線，長達(dá)150米，裝配線配備了隨行皮帶，能減輕了工人一半的走動距離，降低了勞動強(qiáng)度。亮點(diǎn)十一：EMS空中輸送存儲線。四門兩蓋都是空中輸送下來的，這是因為車間首次采用了EMS空中輸送存儲線，它總成6000米，空中最多可存儲180套門蓋總成，能實現(xiàn)6種車型識別和搬運(yùn)功能。傳統(tǒng)操作需要使用牽引車或AGV小車輸送四門兩蓋，并需要專門空間存儲零件，采用EMS空中輸送后將零件存儲于空中，節(jié)約地面空間，優(yōu)勢很明顯。在完成四門兩蓋安裝后，車身就會送去檢測，如果確認(rèn)符合要求，白車身才能進(jìn)入涂裝車間。總之上汽大眾MEB工廠焊裝車間的建設(shè)匯集了上汽和大眾兩家公司的優(yōu)質(zhì)資源，生產(chǎn)線亮點(diǎn)紛呈，柔性化自動生產(chǎn)程度高，物流順暢，工藝先進(jìn)，技術(shù)一流，質(zhì)量控制嚴(yán)格，不僅是國內(nèi)汽車制造屆學(xué)習(xí)的榜樣，也是我們研究車身焊裝智能化制造發(fā)展趨勢的經(jīng)典案例。在在數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級階段，如何分類采集焊裝的制造數(shù)據(jù)、如何建立數(shù)學(xué)模型、如何利用工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺對車身焊接質(zhì)量進(jìn)行分析預(yù)測、預(yù)控，防止產(chǎn)生不合格車身，尤其是要預(yù)防出現(xiàn)批量不合格車身。
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