倾力打造 惟有最好

访北京奔驰汽车有限公司MRA Ⅱ工厂装焊总经理 赵卫华先生

发布时间:2016-06-15
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提到汽车界的始祖,你会想到他;提到汽车行业的引领者,你会想到他;提到汽车企业的创新先锋,你会想到他……他是奔驰,是用户对汽车品质信赖的标识。

提到汽车界的始祖,你会想到他;提到汽车行业的引领者,你会想到他;提到汽车企业的创新先锋,你会想到他……他是奔驰,是用户对汽车品质信赖的标识。从始终如一地坚守“The Best or Nothing”(惟有最好)这一理念,为中国用户提供卓越品质的汽车产品,到持续深入进行本地化生产,变革生产方式,不断更迭新车型,我们看到的奔驰始终明亮、可靠、充满活力。随着北京奔驰 MRA Ⅰ工厂、 Ⅱ工厂的相继投产,数字化、自动化、智能化成为新厂的亮点,这不简单是提升效能、扩充产品的生产方式革新,也意味着奔驰新时代的到来。

AI:我们知道奔驰GLC SUV的上市对北京奔驰来说是具有里程碑意义的事件,能否为我们介绍一下这款车的市场表现,目前的国产化程度如何?

赵卫华先生:全新一代的奔驰GLC SUV一经面世就受到广大用户的青睐,尽管产量不断提升,仍满足不了市场的需求。出色的性能、时尚的造型和精益求精的质量无处不彰显驾乘者高贵的品味。目前,GLC这款车仅在德国不来梅厂和北京奔驰生产。国产奔驰已达到60%的国产化率,它与德国原厂轿车拥有同样的品质。

AI:据了解,北京奔驰近年来持续扩产,新建的MRA Ⅱ工厂无论在自动化方面还是新工艺应用方面,都处于行业前沿。能否为我们介绍一下该工厂的情况?就焊装车间而言,有哪些特别之处?

赵卫华先生:为了满足国内市场中高端客户对奔驰车的需求,北京奔驰在原MRA I工厂产能已满的情况下,又投入大量资金建立了MRA II工厂,MRA II工厂包括:装焊、喷漆和总装三大车间以及一些配套的设施。三大车间里以装焊车间自动化程度最高,达到75%,拥有850台机器人,各种焊接及其他连接设备都带有质量监控功能,车间占地约120 000 m2。

整个装焊生产工艺流程不是采用流水线式设计,而是以机器人岛的形式,将各分总成完成在相对独立的各个机器人岛中。这种工艺布置看似有些复杂,但它不仅提高了生产过程对产品质量的控制能力,减少停机,并且提高了作业效率,而且最重要的是提升了“生产线的柔性”。目前的MRA II装焊车间可以在生产三种车型的同时,不停产地完成第四种车型的投产准备工作。在产能方面,MRA II装焊车间三种车型混流生产产能可以达到45JPH,当然,产能的柔性化依旧是我们可以继续探讨的话题。

AI:质量管理一直是企业关注的重中之重,对焊接生产尤为重要。北京奔驰采用了哪些有效的质量保证措施?效果如何?

赵卫华先生:众所周知,梅塞德斯奔驰轿车一贯以品质著称,我们的口号是“The Best or Nothing”译成中文就是“惟有最好”。在奔驰轿车的生产过程中,质量从来都是放在第一位的。为了保证生产出来的每一个车身都严格达到设计的质量标准,奔驰公司建立了一套完整的质量保证体系。其中,著名的“四个质量环”就是质量保证体系之一。四个质量环中的第一个质量环我们称作质量环一,它是指在最基本的加工单元中对所完成的加工质量进行100%的自检和互检,不合格的被加工件送回重修或隔离报废。在手工作业时,这个质量环是由实施这个作业的加工人完成的。以螺柱焊为例,操作工人完成手工螺柱焊操作后,先进行目视检查,看是否有焊偏、焊穿或焊瘤过大等;然后,再用手锤敲击,确认已焊焊钉个数以及有无漏焊、虚焊和开焊等情况。

当采用机器人进行焊接时,这些检查方法就不适用了,如果采用完全拟人化的质量环一检查方法进行检查,不仅设备极其复杂,而且节拍也不易满足。为此,只能采用适合机器人自检的检查方法,具体方法是当机器人进行螺柱焊自动焊时,它上面配备的传感器同时记录下焊接过程的一些参数,如焊接电压、电流、时间和位移等。我们的设备维护工或工程师用这些能够反映螺柱焊焊接质量的特征参数对机器进行设定,从而使机器具有一定的自主质量判定功能。被机器判定出有质量“问题”的件将被自动送至重修区,机器同时发出警报,告知附近的设备维护工。设备维护工会对“甩”出来的“问题”件进行进一步的判别或重修。重修后的件再次置于生产线内继续完成随后的加工流程,这种重修属于就近重修。对应的还有集中重修的方式:被机器检测出来的疑似问题件,通过现场网络直接将该问题信息及其对应的车号发送给指定的集中重修工位,该工位操作工再根据网络传来的信息对该车身的相应“缺陷”进行甄别和重修。至此,整个质量环一控制在机器人自动工位得到了很好的贯彻执行。

AI:在国家提出中国制造2025、互联网+、汽车强国战略等一系列举措的大背景下,智能化、数字化、定制化等成为生产方式革新的关键字,能否谈谈这些特点是否在北京奔驰的生产车间亦有所体现?可有具体的案例与大家分享?

赵卫华先生:德国提出了工业4.0,我们国家也提出了中国制造2025,这些都是未来制造业发展的目标。我们大家都知道工业发展最早是从手工业开始的,手工业的生产规模很小,效率也较低,能够加工制造的产品种类也很少。于是在简单手工工具的基础上,人类发明了机器。机器的大规模使用使得人类进入机械化时代,机械化使得生产规模和生产效率都得到了大幅度的提高。随着自动控制技术的发展,特别是半导体集成电路和计算机的问世,使得工业革命进入了自动化的时代,自动化的到来使得生产力得到了极大发展,但简单的自动化并不能满足人们日益增长的物质文化需要。随着传感器技术、计算机技术、人工智能和通信技术互联网的发展,让机器、工具变得“聪明”成为可能,智能制造也随之应运而生。

对于装焊车间来说,智能制造就是要给机器设备装上传感器、推理机和学习机,再教会它们按照我们期待的方式完成我们所需要的加工过程,并且拥有应对和处置异常现象的能力。还是以螺柱焊为例,虽然工程师已经把具有代表螺柱焊焊接质量的特征参数设置到机器里,但机器并不一定能够对螺柱焊质量做出100%的正确判断。由于实际生产中,机器的漏判是不允许的,为了保证不漏判,就不得不严格判定标准,这样便会产生一定比例的误判,误判越多,附加的人工干涉就越多,机器就显得不够“聪明”,工程师就要总结经验,对其特征参数进行修正,必要时,算法或硬件都要进行更改。根据工程师的经验不断完善机器的判断依据,使机器最终能够达到准确地甄别缺陷件,并保证加工出合格件的能力,我们把这种对机器进行“培训”的过程叫做机器的“智能化”过程。目前,MRA II装焊车间直接涉及产品质量的设备基本都拥有可被智能化的能力,有些已经完成了智能化,有些还正在被智能化。可以肯定,随着使用时间的延长,我们的机器和设备会变得越来越聪明,我们白车身的质量也会越来越让人放心。

AI:随着铝、高强钢等材料不断应用于汽车焊接生产中,给焊接工艺和方法也带来不同程度的挑战,从您的经验来看,您如何看这些材料未来的应用前景?未来的焊接生产会呈现怎样的特点和变化?

赵卫华先生:大家都知道,随着对节能和绿色环保要求的突显,车身轻量化已经成为乘用车车身的一种潮流,高比强度的材料越来越多地被用在车身上。就拿奔驰车身来说,无论是从E级车的W211到V/W212,再到V/W213,还是从C级车W204到V/W205或是GLK到GLC,最新的车型都要比老车型使用更多的铝合金、超高强热成形钢和激光焊焊接。其中,GLC全车的铝合金和热成形钢的覆盖率已达到全车的40%。仅从焊接工艺而言,无论是铝合金自身的焊接,还是钢自身的焊接都已不成问题。但铝合金与钢板的焊接至今还没有一个具有实际应用价值的方案。机械连接和胶接仍旧是现实可行的方法,并且正在不断地被扩大应用。

可以预见,随着铝合金和超高强热成形钢材料的开发以及相关连接工艺、连接技术的不断普及,这些高比强度的材料会被越来越多地应用于乘用车的车身上。未来的车身焊接生产也会从单一的焊接转向焊接、铆接、胶接和螺接的混合式连接。

AI:就目前MRA II工厂的生产现状而言,您认为还有哪些改进和完善的空间?未来,新工厂在焊接生产方面还将有怎样的投入、创新和目标?

赵卫华先生:刚才说到MRA II装焊车间目前自动化率达到75%,这就是说MRA II仍然存在着一些手工工位,这些手工工位主要集中在上件、涂胶和外挂件装配调整上。为了进一步降低HPV,势必要对这些手工工位做进一步的改造。先说上件工位,在德国工厂的更高自动化率的装焊车间使用了一种叫做LCA的简易低成本自动上件装置,这种上件装置设计比较简单,工作原理类似于自动步枪的弹夹。上件操作工顺序将待装焊的零件压入零件槽,生产时,机器人再把零件一个一个从槽中取出,装配到车身上。投产初期在MRA II装焊车间没有安装这种装置的原因主要是出于对来件检验以及装置维修的考虑,在未来的白车身生产制造中,我们会根据具体情况适当地加装一些这样的装置,以达到降低HPV的效果;对于手工涂胶的改造是需要做进一步的思考的,为了保证涂胶的质量、避免由于胶内气泡以及胶本身粘稠度波动等因素所造成的断胶、漏涂以及涂偏等缺陷,MRA II装焊使用的涂胶机器人通常都安装了视觉检查系统,这个视觉检查系统在机器人涂胶的过程中随时对涂胶量以及胶道的位置进行检查,发现缺陷,立即报警,并将被涂件转入重修区。即使采取了这样的质量控制措施,实际生产过程中,仍然会存在一些缺陷,所以,对涂胶的质量控制仍然处在一个不断完善的过程中。

随着车身轻量化、各种材料的广泛使用,胶接在车身制造中的比重越来越大、地位越来越重要。所以,在今后一段时间里,我们会加大这方面的投入,以找出更加稳定可靠的胶接工艺和胶接方法,为轻量化的车身打造更加完美的刚度和强度。总之,白车身的制造过程,就是一个技术不断提高、不断进步的过程,伴随着互联网+和新技术革命的发展,瞄准工业4.0和中国制造2025给我们提出来的目标和要求,MRA II装焊车间会一步步脚踏实地地对我们的每一个加工过程进行不断优化,提高质量的同时也不断地提高我们制造设备的智能化率,以实际行动迎接新技术革命的挑战。

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