不止一次被問(wèn)到:“你是做什么工作的?”
“做機(jī)器人的!”
“哦!這么高端,你們機(jī)器人都在做什么?”
我大致跟20多個(gè)出租車司機(jī)解釋:“你這臺(tái)汽車所有的車身焊接都是機(jī)器人做的,你這臺(tái)汽車出廠前就是一堆白鐵皮。如果你看過(guò)焊裝線剛下來(lái)的白車身,你一定會(huì)感覺(jué)這玩意100%不是很安全。現(xiàn)在的汽車廠人已經(jīng)不是很多,基本都是機(jī)器人完成各類工作?!?/p>
今天我們來(lái)扒一扒,一個(gè)汽車廠到底有多少工業(yè)機(jī)器人。
當(dāng)前世界最壯觀的全機(jī)器人生產(chǎn)線,就是汽車焊裝生產(chǎn)線了。
曾經(jīng)人滿為患的汽車廠經(jīng)歷了多年的發(fā)展之后,到底還剩下多少人?一個(gè)汽車產(chǎn)線到底擁有多少臺(tái)工業(yè)機(jī)器人?
汽車的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱?dāng)前工業(yè)領(lǐng)域最長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈之一,2019年中國(guó)汽車工業(yè)增加值達(dá)到11.5萬(wàn)億人民幣。同期統(tǒng)計(jì)的房地產(chǎn)行業(yè)增加值也僅有15萬(wàn)億,與我們息息相關(guān)的家電市場(chǎng)工業(yè)增加值是1.5萬(wàn)億。
這種比較你是否能否更為清晰的明白,汽車產(chǎn)業(yè)鏈的龐大!甚至有工業(yè)從業(yè)者將汽車比作國(guó)民工業(yè)的基石,其實(shí)并不為過(guò)!
在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,我們常將汽車零部件,與汽車廠分開(kāi)來(lái)介紹。汽車廠也就是我們常說(shuō)的主機(jī)廠。
汽車零部件包括汽車電子,汽車內(nèi)飾件,汽車座椅,汽車車身覆蓋件,汽車電池,汽車輪轂,汽車輪胎,以及減速箱,傳動(dòng)齒輪,發(fā)動(dòng)機(jī)等等,多達(dá)上千個(gè)部件。這些都是汽車零部件廠商在生產(chǎn)。
那么汽車的主機(jī)廠到底在生產(chǎn)什么?所謂的汽車主機(jī)廠,也就是汽車主體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn),以及總裝,最后測(cè)試并順利下線,送到消費(fèi)者手中。
這里需要針對(duì)汽車廠做一個(gè)較為合理的界定,我們就按照年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)能作為一個(gè)單獨(dú)的汽車廠的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)我們限定只生產(chǎn)一款車型。那么我們分別來(lái)看主機(jī)廠的四大產(chǎn)線上面的機(jī)器人數(shù)量。
一、沖壓線:30臺(tái)機(jī)器人
主機(jī)廠的沖壓線是第一個(gè)車間,也就是你到汽車廠之后,你會(huì)看到第一個(gè)廠房非常的高。那是因?yàn)榈谝粋€(gè)車間安裝的是沖壓機(jī),沖壓機(jī)本身比較大,且比較高。一般情況下汽車產(chǎn)能在5萬(wàn)臺(tái)/年的產(chǎn)線,會(huì)選著較為便宜,速度略慢的液壓機(jī)產(chǎn)線,液壓機(jī)的速度一般只能做到每分鐘5次,高端一些的汽車產(chǎn)商或者年產(chǎn)量要求在10萬(wàn)臺(tái)左右的汽車產(chǎn)線,會(huì)使用伺服壓力機(jī),伺服壓機(jī)的速度能夠做到11-15次/分鐘。
一條沖壓線是5臺(tái)壓力機(jī),常規(guī)的第一臺(tái)是用于拉伸工藝的液壓機(jī)或者是伺服壓力機(jī),后面四臺(tái)是機(jī)械壓力機(jī)或者伺服壓力機(jī)(一般有錢(qián)的主才會(huì)使用全伺服壓力機(jī))。
沖壓線的機(jī)器人主要是送料的功能,工藝動(dòng)作相對(duì)簡(jiǎn)單,但難點(diǎn)在于速度要求較快,穩(wěn)定性要求極高。要保證沖壓聯(lián)線的穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)人工干預(yù)的程度較低。如果做不到穩(wěn)定的運(yùn)行,那么就必須要做到有維護(hù)人員實(shí)時(shí)待命。這是一個(gè)停機(jī)就會(huì)按小時(shí)來(lái)罰款的產(chǎn)線。曾經(jīng)有設(shè)備商說(shuō)過(guò)停機(jī)一小時(shí)600塊罰款。這就是穩(wěn)定的代價(jià)。
一條沖壓線從開(kāi)頭到結(jié)尾,有6臺(tái)機(jī)器人,根據(jù)車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)件的大小和重量,基本都會(huì)采用165kg,2500-3000mm左右臂展的七軸機(jī)器人。
常規(guī)狀態(tài)下,一個(gè)產(chǎn)能10萬(wàn)臺(tái)/年的主機(jī)廠,如果采用高端的伺服壓力機(jī),根據(jù)結(jié)構(gòu)件的不同需要5-6條沖壓線。
在不計(jì)算車身沖壓件倉(cāng)儲(chǔ)立庫(kù)的使用機(jī)器人的狀態(tài)下,一個(gè)沖壓車間機(jī)器人數(shù)量是30臺(tái)。
從整個(gè)沖壓線來(lái)說(shuō),確實(shí)不需要人,本身沖壓就是一個(gè)噪聲較大,并且危險(xiǎn)系數(shù)比較高的工作。因此汽車側(cè)圍覆蓋件沖壓實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化已經(jīng)有20年以上的歷史。
二、焊裝線:80臺(tái)機(jī)器人
沖壓完成的汽車側(cè)圍覆蓋件,從沖壓車間出來(lái)之后就直接進(jìn)入白車身焊接組裝生產(chǎn)線。有一些車企在沖壓件出來(lái)后會(huì)有一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)立庫(kù),這里我們不做細(xì)致的討論。我們直接說(shuō)沖壓件出來(lái)就進(jìn)入焊裝線的情況。
焊裝線是整個(gè)汽車產(chǎn)線中工藝最復(fù)雜,自動(dòng)化程度最高的一條產(chǎn)線。這條線不是沒(méi)有人,而是人可以立足的地方。
整個(gè)焊裝線工藝結(jié)構(gòu)非常緊密,包含點(diǎn)焊、CO2焊、螺柱焊、凸焊、壓合、涂膠、調(diào)整、滾邊,共計(jì)8種工藝。
整個(gè)汽車的白車身焊接,壓合,滾邊,以及點(diǎn)膠都是由機(jī)器人完成。
有大量的人問(wèn):“我們的汽車發(fā)動(dòng)機(jī),變速箱等等都是國(guó)外產(chǎn)的,怎么能叫自主品牌呢?”其實(shí)這里就可以回答這個(gè)問(wèn)題的一部分內(nèi)容。從實(shí)際的情況來(lái)說(shuō),即使給你所有的零部件,如果不掌握工業(yè)化的加工工藝,你仍然做不到汽車的商業(yè)性生產(chǎn)?;蛟S有牛人確實(shí)可以自己組裝汽車,但是那不是商業(yè)化產(chǎn)品。全球手工汽車只存在于勞斯萊斯這種奢華產(chǎn)線中。想做到10萬(wàn)以下的汽車產(chǎn)品,就必須要掌握這種自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝。
三、涂裝線:32臺(tái)機(jī)器人
涂裝生產(chǎn)線包括電泳,噴涂?jī)蓚€(gè)車間。噴漆要經(jīng)歷中涂、色漆噴涂、清漆噴涂三大環(huán)節(jié)。油漆本身對(duì)人體的傷害就非常大,因此整個(gè)涂裝產(chǎn)線是全無(wú)人的生產(chǎn)線。從單個(gè)產(chǎn)線的自動(dòng)化程度來(lái)說(shuō),基本實(shí)現(xiàn)了100%自動(dòng)化。人工的工作主要在調(diào)漆環(huán)節(jié),和產(chǎn)線監(jiān)控及設(shè)備保障服務(wù)。
四、總裝線:6+N臺(tái)六關(guān)節(jié)機(jī)器人,20臺(tái)AGV機(jī)器人
總裝線是當(dāng)前汽車廠人工最多的領(lǐng)域,由于裝配的零部件較多,且工序多達(dá)13個(gè)環(huán)節(jié),其中有多個(gè)環(huán)節(jié)需要檢測(cè),因此當(dāng)前的自動(dòng)化程度在四大生產(chǎn)工藝中屬于最低的一個(gè)。
汽車總裝工序:一次內(nèi)飾裝配——底盤(pán)裝配——二次內(nèi)飾裝配——CP7調(diào)整和檢查——四輪定位檢測(cè)——燈光檢測(cè)——側(cè)滑試驗(yàn)——轉(zhuǎn)轂測(cè)試——淋雨——路試——尾氣分析測(cè)試——CP8——整車商品化交車。
6臺(tái)六軸機(jī)器人主要應(yīng)用于車門(mén)安裝中的搬運(yùn)等使用?!癗”這個(gè)數(shù)字是由于協(xié)作機(jī)器人進(jìn)入總裝線,造成了數(shù)量的不確定性。有不少汽車廠商,尤其是外資品牌,例如奧迪,奔馳等外資品牌的總裝線開(kāi)始使用協(xié)作機(jī)器人同人工配合進(jìn)行內(nèi)飾件,汽車電子的安裝工藝。
協(xié)作機(jī)器人由于安全性較高,但是價(jià)格較貴,因此不少企業(yè)從經(jīng)濟(jì)成本的角度,還是主要采用人工總裝。因此,我們此處暫且不計(jì)算協(xié)作機(jī)器人的數(shù)量。
總裝線必然要使用的AGV轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái),在裝配中非常的重要,有部分企業(yè)也會(huì)在沖壓環(huán)節(jié)使用到AGV機(jī)器人,但數(shù)量并沒(méi)有總裝線多。這里我們也只計(jì)算總裝線的AGV機(jī)器人數(shù)量。
歸納總結(jié):一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)車的汽車廠,需要沖壓車間使用30臺(tái)六軸機(jī)器人,焊裝車間使用80臺(tái)六軸機(jī)器人用于弧焊,點(diǎn)焊,滾邊,涂膠等工藝。涂裝線使用32臺(tái)機(jī)器人應(yīng)用于噴涂。總裝線使用28臺(tái)機(jī)器人(包括AGV),累計(jì)數(shù)量達(dá)到170臺(tái)機(jī)器人。
通過(guò)數(shù)字化及信息化的手段,控制170臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行環(huán)環(huán)相扣的有序化工作,這是一個(gè)科技含量非常高的技術(shù)活!這個(gè)技術(shù)活也是汽車的核心科技之一。