蔚来工厂参观记事:敬畏工业 敬畏制造

技术 发布于:2018-10-24 22:00:49

工业制造 从来没有捷径

“鞍山钢铁公司、抚顺胜利矿、会泽铅锌矿、株洲热电站、兰州炼油化工厂、湘潭船用电机厂、哈尔滨滚珠轴承厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨锅炉厂、西安电力电容器厂、兰州石油机械厂、兰州合成橡胶厂、西安高压电瓷厂、武汉重型机床厂、洛阳拖拉机厂、哈尔滨仪表厂、吉林氮肥厂、江西大吉山钨矿、洛阳有色金属加工厂、吉林电缆厂……”

大家知道这些是什么吗?

这是我国第一个国民经济五年计划时期,苏联援助建设的“156项”重点项目的名单摘录(实际完成150项目)。这些重工业项目分布在17个省、市、自治区,除了鞍钢、大吉山钨矿等赫赫有名的项目之外,多数或许早已淡出了群众视野,我们甚至难在中学课本中找到这些英雄企业。

工业制造,不会有捷径。在19世纪没有,20世纪没有,所谓“互联网+”时代的21世纪,也都不会有。

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——— 我是情感分割线 ———

为何突然会有上述一番感慨呢?今日,笔者受邀参观了江淮蔚来合肥制造基地,与蔚来工作人员聊了天,也听了几位总裁的数十分钟介绍,了解了一些熟悉的、不熟悉的供应链合作伙伴。

作为工学生的我,突然感慨:我们国家作为全世界唯一拥有联合国产业分类中的所有39个工业大类、191个中类、525个小类的国家,这个前所未有的完整工业体系,基本都是从上述150个项目上面生根发芽而来的。

如果没有这些重工业项目,我们一个农业大国今时今日谈何造车?比亚迪、吉利、长城、奇瑞,这些响当当的名字从何而来?嗯,更不会有蔚来。

——— 来 聊点尴尬的 ———

蔚来一直被产能困扰着,虽然“2018年下半年交付一万辆”的CEO赌局至今依然生效,但蔚来车主们平均延迟2个月才能提到车。笔者之前也曾试驾过蔚来ES8,《驾驶蔚来ES8四百里 10问10答解析蔚来是否靠谱》,我在文内也多次提到硬件质量杠杠的,但软件方面的bug不少,即使可以OTA,但ES8创始版车主们的驾乘体验一定会打折扣。

延迟2个月提车,迟吗?从品牌创立到第一款工业产品下线,共计3年半,笔者觉得不迟,这已比业界平均节奏快了10-12个月。蔚来是造车新势力里第一个大规模交车的,但系统可靠性并不如想象中那么强壮。只是更多人把焦点放到了交车速度与续航之上,偏偏忽略了更为重要的软件用户体验。

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一个月值多少钱?10个亿吧

好,我们说回值得蔚来拿出来骄傲一下的硬件,这是重工业之本。

1个月值多少钱?10个亿吧。”这是李斌在讲解会上的自问自答。

我们来看看蔚来品牌在工业化制造方面的历史进度条:

2014年11月,蔚来品牌创立。

2015年内,投资2亿在南京打造试制线,4支团队同时做电机的研发。

2016年04月,骡车测试开始。

2016年07月,南京试制线启动。

2017年01月,ES8白车身下线。

2017年05月,ES8试制车在南京下线。

2017年10月,合肥制造基地完工。

2018年05月,ES8车型SOP。

2018年06月,第一台市售ES8车型交付客户。

2018年10月,合肥制造基地生产线改造,目前具备ES6柔性生产能力。

《参观完蔚来工厂,我发现ES8交付延迟反而是件好事!》这个标题不是哗众取宠,而是笔者发现蔚来的步子迈得太大太快了,以至于按照原定计划提前交付的话,生产线很有可能会制造出一批连硬件都无法达标的ES8交付给消费者,这对于一个新兴品牌而言,打击是毁灭性的。

迟来的,总比不来的好。(贾会计:哎)

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——— 哎哟喂 终于肯说文章主题了 ———

江淮蔚来合肥先进制造基地(后文称为“蔚来制造基地”)位于安徽省合肥市经济技术开发区,占地约839.6亩,总建筑面积约23万平方米。

毫无疑问,非常传统的冲压、车身、涂装、总装四大工艺车间全部工艺都在里头,此外还建有质量中心、试车跑道、能源中心、蔚来中心(Nio House)和综合办公区。

2016年10月之前,这里是一片沼泽地,奠基之后的建设高峰期,一天能有10000立方米的土进场,如果算作1卡车10立方,一天1000辆卡车进场。

仅仅到2017年10月,这座制造基地就已顺利投产。快乎哉?很快很快。比所有造车新势力都要快,比建工厂若等闲的南北大众与东风日产都要快。

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高自动化率是质量的重要保证

笔者曾经采访过一位众泰工程师:“为何你们的车,质量这么差?”(感谢他的优秀职业素养,没当场揍我。)

这位工程师是这样答复的:“工厂自动化率低,员工薪资水平有限,人员流动性太高,熟练工人留不住,优质品控自然就没法按质按量实现了。”

那么,蔚来制造基地又是怎样实现工业化生产的呢?请看:

——— 冲压车间 ———

这里有一条高精度、高柔性、无尘化的冲压生产线,拥有2500吨伺服机械压力,其拉伸系统采用全球顶尖液压数控垫,更利于零件成型,搭配ABB直线七轴机器人,实现无人化生产。

冲压车间生产21个冲压件,其中大型覆盖件模具来自日本富士,包括侧围、顶盖、电机盖等。

蔚来ES8拥有全球最大的铝侧围外板,拉伸深度达380mm,代表了领先的铝材冲压产出水平。ES8的冲压工艺通过10多次的CAE模拟和回弹补偿,保证了冲压件的成型裕度,并通过长达10轮的模具调试优化,最终冲压件的精度达到了豪华车的水平(匹配部位+/-0.5mm)。

冲压线生产的每个零件都经过线尾检验人员的100%全方位检查,每批次都会进行表面质量抽检,用高亮油来模拟油漆后的状态;尺寸质量每批次进行3件关键点测量,确保零件的精度和稳定性。

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——— 全铝车身生产线 ———

相当于9个标准足球场大小,标准生产节拍15JPH(240秒/台),目前已扩展至20JPH(180秒/台)。这条线由瑞典ABB、法国ARO、德国DEPRAG、 史丹利百得集团等合力打造,使用了307台机器人实现车身主要连接100%自动化,车间整体自动化率97.5%,是国内最现代化的全铝生产线。

ES8白车身的铝材使用率高达96.4%,全球量产车当中最高。ES8白车身综合使用了3系、5系、6系和7系铝材。其中,3系合金为真空高压压铸铝合金,具有强度高、尺寸精度高的特点, 能成形复杂结构,促进设计轻量化。板材方面,5系分布比较分散,主要用于四门一盖和支架。

6系板材主要分布在车顶、地板和前舱等处,保证乘员安全。挤压铝合金(挤压型材)主要是 6系和7系,ES8在主前后纵梁、前保吸能盒等部位应用了7003号铝材,共6个件,其强度高,具有优异的冲击韧性和吸能表现。

在最复杂的外总拼工位,共计有16台ABB机器人,它由4个上件机器人、8个SPR铆接机器 人、2个FDS机器人及2个铝点焊机器人通过PLC程序控制同时作业。

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——— 车身拼接技术 ———

从航空领域引入的自冲铆接技术(Self Pierce Riveting),共计1654处。SPR仅需气源,无需循环水冷却,整个过程无任何污染物产生,可以实现不同厚度和结构的铝材连接。

通过伺服电机提供动力,将铆钉直接压入待铆接板材,压力高达60-85kN,然后铆接板材在铆钉的压力下和铆钉发生塑性形变,充盈于铆模之中。

相对奇瑞捷豹路虎780mm的喉深,这个称为“亚洲最大喉深”的SPR铆枪达980mm,能够提供更好的工艺,满足大尺寸车型的铆接。SPR枪造价高昂,单把成本约80余万元,现在共有127把在产线服役。

蔚来制造基地使用了德国德派(DEPRAG)的双伺服FDS拧紧工具,实现了在连接过程中工艺参数可自适应调整,更具有高追溯性,连接质量大大提升,这也是首次批量应用双伺服FDS设备的全铝车身项目。

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此外,ES8应用了大量的激光焊接,整个车间有7个激光焊房。 激光焊接的激光束比切割金属用的功率要小,使材料融化而不使其气化,在冷却后成为一块连续的固体结构。

激光焊接工艺的能量集中,材料成型一气呵成,无压力触碰且连接部位变形小,让铝材在原子层面达到完美融合。蔚来设计了特有的激光焊槽型压头,激光焊缝四周边压紧,保证外板与内板之间的配合间隙,并且防止激光焊接过程中铝板受热变形。

法国ARO集团带来了专为铝板连接设计的焊枪,铝点焊用以连接不同厚度的铝材,适用性好,配合结构胶使用可以得出超过母材本身的强度,采用“铆接+涂胶”的连接强度要比仅仅铆接提高2-3倍。

这个工位采用涂胶在线视觉检测,能对涂胶进行实时质量监控。 该系统采用的进口面阵CCD相机,通过光电传感器判定产品到位后,触发相机采集产品涂胶水部位的图像,对图像再进行一系列的分析和预处理后,得出判定结果,检测出涂胶的问题,并可以把有问题的图像保存下来。操作人员可以通过系统界面随时观察胶水的涂抹情况,对出现问题及时采取纠正措施。

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——— 涂装车间 ———

涂装车间拥有43台全自动机器人,其中包括35台自动喷涂机器人、6台涂胶机器人UBS/UBC、2台涂胶机器人LASD。

蔚来使用了3C2B水性色漆工艺。在车身颜色设计阶段就开始与德国巴斯夫涂料部(BASF Coatings)深度合作,无论是漆膜外观还是物理性能,度身定制的色彩配方和涂料工艺都达到了高水平。针对ES8采用订单化生产的特性,涂装车间会通过FAS排队区域将同色订单优化排列,减少色漆喷涂中换色带来的浪费。

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蔚来ES8的密封胶、防石击胶采用德国汉高产品,达到高端汽车密封胶及防石击要求。以汉高水性隔音垫材料代替传统的沥青垫,不仅确保车身对外界空气及水的更好密封和气密性能, 也杜绝了沥青材料可能产生的异味和有害气体对后期用车的影响。

蔚来制造基地还拥有国内首个配备光新通道的涂装车间。车身有水平面和垂直面,不同的光照上去,反射的角度不一样。曲面光源能保证光照角度的一致性,辅以可调节的色温,有利于精确检查油漆的缺陷。

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——— 总装车间与大数据 ———

作为汽车制造四大工艺的最后一道流程,总装车间不但要负责整车装配、检测,更要做到可靠的品质保障。

蔚来制造基地采用数字集约化管理,运用多层级设备进行智能化监控,能够提高生产效率,实现关键零部件在线防错。

作为以太网智能先进制造基地的核心之一,所有的电动工具已经全部装配了传感器,能够根据程序设计进行智能引导和防错,每一把电枪可以精确自动采集扭矩大小、扭矩曲线、转速、打紧顺序及角度,并通过QCOS系统进行拧紧指示和控制,当出现异常时系统会自动报警并与生产线体联动而自动停线,以确保扭力100%合格,确保整车品质。即使面对柔性化生产,同样从容实现多车型复杂程序智能拧紧。

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目前,蔚来ES8共有80多个精确追溯源头的零部件,零部件上印有独立身份标识(零件号、零件版本号、供应商代码、该零部件的唯一序列编码或生产批次),均由蔚来专属中转仓直接发出,在什么地方生产、这个件何时被换了/修了,都会被全程跟踪。

在物流和仓储过程中,原包装标签都会正确完整地被移植或复制到新的包装单元上,便于线边操作工能顺利记录相关追溯信息。

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——— 质检 ———

每一辆车从上线到下线交付,经过四大工艺和30多个检查工序、共计3000多项检查内容。

从四轮激光定位测量到高精度快速加液设备、便携式智能刷新,再到诊断设备等,每一个细节都通过精确的数据控制确保高品质。

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环保 就要改从生产环节算起

早在5年前,笔者就被宝马i3工厂的环保理念震撼过一次。宝马真正地做到了“从生产环节就开始讲究环保”,其零部件多数可被回收或降解,其工厂能耗多数采用可持续能源,其燃耗也低得可怕(在5年前的观点来看)。

蔚来ES8的诞生地,更要注重环保。因为,开大马力车是有原罪的!这是从燃油车时代到电动车时代都存在的的必然定律。

好在,这是一座可以通过地源热泵技术实现厂房内温度调节的绿色工厂。总装屋顶共有512个大小为16.2m²的全自动透明通风天窗, 可最大限度地使用自然光进行厂房内的照明。同时,屋顶也布置有光伏发电板,最大程度地使用绿色能源,可使总装车间的总能耗下降20%。

另外,总装车间使用地源热泵技术实现厂房内的温度调节, 一共安装了116个独立式空调模组,通过使用地下120米的深层水来进行热量交换,使厂房内的体感温度始终处于比较舒适的恒温状态。

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蔚来的全铝车身生产线与传统的钢结构车身生产线不同。钢结构车身生产线主要采用焊接,不仅火花四溅,还伴随浓重的粉尘和焦糊气味,而蔚来全铝车身车间没有这些“副产品”。

由于全铝连接主要采用铆接技术,温度适宜,噪音小,车间在部分连接工位还设有除尘装置,会对点焊区、弧焊区、激光焊区产生的微量烟尘进行吸风换风处理。

在涂装车间,前处理采用硅烷绿色前处理工艺,不含有害重金属,减少废液废渣排放。

在装配线上,AGV无轨动力随行小车随处可见。电机总成合装、电池合装、仪表盘等零部件的运输安装, 均由AGV执行。最强大的功能是,AGV还能同步跟随车身移动,并协助工作人员安装半吨重的电池包。

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互联网思维的正确打开方式

互联网思维不是弄个“手机-车机互联”就算了的简单事。

试想,为什么我们不再翻图书馆藏书,都去用互联网检索了?

为什么实体二手市场被闲鱼和58同城打翻,大家都用网络平台互通有无?

互联网思维不应该被用来操作“互联网汽车”概念,而需要被用来实现高效率的工业化进程。在讲解会上,李斌举了一个“AMD委托台积电生产7nm芯片反击英特尔”的例子,笔者认为是全场最贴切的一个。

打破固有的保守的思维,快讯寻求资源配置最优化,多线程操作,与时间赛跑,这才是互联网思维的正确打开方式。

——— 聊江淮 不应觉得尴尬 ———

对于“江淮 MIX 蔚来”的战略合作,是众多读者埋汰的点 —— 40多万的车,怎么可以从江淮那里生产出来。

李斌总裁是这样解释的:江淮与蔚来的合作,或许是这10年内中国汽车工业最大的创新。创新,不只是技术上/商业模式上的的创新,还可以是“资源高效整合”上的创新。江淮拥有汽车制造经验(不包括设备,蔚来没有用江淮原有的生产线),也有乘用车的制造资质(资质的意思就是“盖一个厂的权力”,造车新势力们大多没有),蔚来有强大的设计能力一服务团队,这写东西整合在一起,好事就成了。

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而笔者打算这样子解读:

1、在长江与淮河之间的安徽,造一座重工业基地,这座后来改名为“江淮汽车厂”的企业,历经大半个世纪砥砺前行,这事不丢人。

2、在工业制造这件事情上,要尊重基本规律。对于一个完全没有汽车制造经验的新企业来说,站在巨人肩膀上,总比从零开始爬的人站得高。得罪说一句:即使江淮是个矮子,那么站在矮子肩膀上,也总比从零开始爬的人站得高。(这句话我在此前的试驾稿中重点提过。)

3、蔚来制造基地是全新打造的(引进了全系列的自动化机械),不是原有的江淮生产线,但抽调了2070名拥有丰富经验的江淮一线操作人员,从机械到人员都是精英级的,这在我的试驾文章中也有体现 —— 硬件质量的确硬,业界同级别的仅有戴姆勒出品的腾势。

4、蔚来最精彩的操作是“南京试制线”,这条线是互联网思维的极致体现。这一厢,南京试制线开始试制ES8、验证工艺(大规模试错)、培训核心岗位工人;那一厢,合肥制造基地奠基开工,全马力打造10万辆/年的一期产能。

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订单化生产 这是最终目的

蔚来制造基地的终极目标,是实现完全个性化定制的“订单化生产”,这是一项巨大的挑战,即使接受任务的是一座新建的、完全数字化管理的新工厂。

“先生产出来,再运到各地经销商寻求上门潜客,最后卖出去。” —— 这套传统的“压库式生产销售模式”会造成很多的资源浪费,同时也会滋生坐地加价、亏损打折、库存爆仓、年终返点尔虞我诈、经销商利益没法保证、 “地方联盟”限制价格等各类恶性循环。

在互联网时代,互联网思维的另一个正确打开方式就是“订单化生产”,但实现难度非常大,特斯拉也因此被重重困扰,导致产能一直上不去(现在已经解决了)。

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蔚来制造基地的年产能规划是10万辆(双班制),目前仍在非常艰难的产能爬坡状态,这一点就连马斯克也承受过。

通过生产线的持续改造升级,蔚来制造基地不仅能够逐步满足不断增长的ES8订单需求,也将为预计于2019年6、7月交付的ES6预留产能。截至2018年9月30日,蔚来已累计交付3368台ES8,其中2018年第三季度交付量为3268台。

敬畏工业 敬畏制造

工业制造不是玩过家家,不是堆沙滩小城堡。笔者在三年前写过一篇文章《何时起 我们渐渐失去了对汽车的敬畏》,文中聊到了汽车工业的复杂性和严谨性,并给出了一个结论 —— 目前,中国的零配件产业网已经完善,你可以在市面上买到造车的任何材料和过气技术,但你永远造不出一台卖到五大洲的高尔夫。因为造车依然是一门高度严谨的、令人敬畏的科学。

是的,造车不是一项经济行为那么简单,它是一门科学。

蔚来汽车目前拥有超过3000名研发人员,超过公司成员40%。公司成员来自40个国家,核心零部件都是蔚来自行研发和自行制造的,所有零部件和供应链都是蔚来自己管理,每年研发资金超过10亿美元。

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我们看到蔚来ES8有点小帅,看到蔚来中心很漂亮,连冲咖啡的小姐姐都招的现役空姐。这些都是很浅层很表面的内容。

真正核心的内容,都在重工业层面:一方面,我们国家拥有强大的产业配套,能为一个新生的车企提供源源不断的工业血液;另一方面,蔚来拥有令人敬佩的资源整合能力与自主研发能力。

足矣。

(文:皆电 黄恒乐)

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黄恒乐

简介:男,识字。

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