Новый завод Changan Automobile в Чунцине, Китай, был построен в рекордные для отрасли сроки — всего за 352 дня. Почему заводы называют «умными»? Это первая компания в Китае, которая оцифровала каждое звено производственного процесса, передала его в облако данных через сеть передачи данных 5G и проанализировала его с помощью искусственного интеллекта для дальнейшей оптимизации.
Строительство завода обошлось Changan Automobile в значительную сумму — 14 млрд юаней, или около 156 млрд рублей. Завод занимает площадь 770 000 квадратных метров и может производить 280 000 автомобилей в год. В настоящее время на заводе собирают звукосниматель-трансформер Changan E07, а также кроссоверы Avatr 07 и Deepal S05. Для повышения энергоэффективности производства 260 000 квадратных метров крыш покрыты солнечными панелями, которые могут генерировать до 36 мегаватт электроэнергии, что покрывает около 19% расходов завода на электроэнергию.
Не менее важно и то, что интеллектуальный завод Changan не только осуществляет штамповку деталей, сварку кузовов, покраску и сборку транспортных средств, но и производит аккумуляторные батареи. Китайцы отмечают, что объединение всех процессов под одной крышей увеличило производительность завода на 20 процентов, что является важным козырем в ценовой войне с конкурентами. Но давайте во всем разберемся.
Сварка и клёпка
Сварочный цех площадью 43 000 квадратных метров оснащен 185 сварочными постами и 471 роботом. Машина автоматизирует 95 процентов процесса — не только сварку, но и герметизацию сварных швов. Качество нанесения герметика контролируется специальными камерами с искусственным интеллектом. Нейронная сеть была обучена определять ширину, толщину и непрерывность линии склеивания, не прерывая производственный процесс.
Боковины кузова изготовлены из цельного куска материала с использованием технологии горячей штамповки, что повышает прочность кузова. Прошедшие испытания боковые стенки затем транспортируются на второй этаж и устанавливаются вместе с нижней частью кузова автомобиля. Эта зона включает в себя основную сварочную линию и дополнительные сварочные линии, на которых в общей сложности работают 26 сотрудников и 116 роботов. Кроме того, производственная линия может гибко менять конфигурацию оборудования, что позволяет выпускать различные модели автомобилей.
Рабочая станция МБ-09 оснащена шестью станками для сверления и клепки методом гидроформовки. В станции MB-10 реализована технология самоклепки — пробивка и клепка за один цикл. Процесс не требует предварительной штамповки, что экономит время и исключает отходы и искры. За стеклянным забором неподалеку находится шлифовальный цех, где сварка выполняется в среде защитного газа CO2, а пыль автоматически удаляется роботами.
Сборка шасси осуществляется с использованием самой быстрой в Китае интегрированной линии сварки, сочетающей штамповку и сварку стали и алюминия. Пол пассажирского салона представляет собой цельную литую алюминиевую деталь, что снижает вес автомобиля и улучшает энергопоглощающую способность на 54% по сравнению с традиционным стальным кузовом. Контроль качества проверяет кузов автомобиля на наличие вмятин и царапин, брызг сварки и заусенцев, излишков клея и деформации отверстий. Итак, после осмотра кузов автомобиля отправляется в покрасочный цех.
Батареи и лазеры
Ее завод по производству аккумуляторов площадью 39 000 квадратных метров является крупнейшим и самым современным среди конкурентов. Он состоит из участка первичной сборки аккумуляторных батарей и участка окончательной сборки, где выполняется 57 технических операций. Автоматизация здесь достигается за счет использования 85 промышленных роботов, 120 самоходных тележек и 235 единиц оборудования. Годовая производственная мощность цеха составляет 280 000 аккумуляторов. «Существует реальная потребность во многих таких автомобилях, поскольку сейчас все новое — это гибрид или электромобиль».
Аккумуляторная батарея была совместно разработана Changan Automobile и CATL, крупнейшим в мире производителем аккумуляторов для электромобилей. Срок службы аккумулятора без ухудшения состояния составляет 600 000 км или 5000 циклов зарядки. Аккумулятор выдерживает температуру до 200 градусов, а толщина аккумулятора уменьшена на 11,9 мм, что позволяет немного снизить высоту пола в салоне автомобиля. Такие элементы можно зарядить с 30% до 80% всего за 15 минут.
В цехе работают 100 человек, в том числе 22 инженера. Участок предварительной сборки аккумуляторов полностью автоматизирован: роботы собирают отдельные компоненты в литий-железо-фосфатные элементы и литий-никелево-кобальтово-алюминиевые аккумуляторные модули. Для контроля сборки на производственной линии установлена система камер Hikvision, а за равномерное нанесение и смешивание клея отвечает современная система дозирования, используемая совместно с роботом Kawasaki.
Четыре роботизированные станции с лазерными диагностическими системами контролируют процесс сварки в режиме реального времени и обеспечивают точное позиционирование. Датчики расстояния на сварочном роботе обеспечивают равномерную сварку во всех зонах, улучшая качество соединения. После первоначальной сборки система управления и жгут проводов монтируются на аккумуляторную батарею, после чего аккумуляторная батарея проходит испытания.
Робот со встроенной системой позиционирования обеспечивает полностью автоматизированную сборку аккумуляторных батарей, а изоляционные втулки снижают риск коротких замыканий и повышают безопасность производства. Все готовые аккумуляторные батареи автоматически транспортируются на склад на стальных платформах, а затем по мере необходимости перемещаются в цех окончательной сборки по внешним коридорам.
Сборка и роботы
Завод окончательной сборки площадью 140 000 квадратных метров включает в себя производственные линии, распределительный центр и многофункциональные зоны. Цех располагает одной основной линией, семью вспомогательными линиями, а также более 700 комплектами оборудования различных типов, в том числе 42 интеллектуальными устройствами и 430 автоматизированными транспортными средствами. В цехе работают 543 сотрудника, в том числе 21 инженер, средний возраст которых составляет всего 26 лет. На главной сборочной линии работают 183 человека, и она производит около одного автомобиля в минуту.
Для ускорения сборки была принята модель «внутрискладского» производства, при которой все детали, необходимые для сборки машины, хранились под одной крышей и быстро перемещались роботами, работающими в цехе. Системы управления MOM оптимизируют планирование производства и координируют весь процесс сборки, используя данные для управления операциями и обеспечивая полную прозрачность электронного управления загрузкой и производственной информацией.
Большие экраны на конвейерной ленте отображают информацию, инструкции и оборудование для всех работающих транспортных средств. На линии окончательной сборки было установлено 367 таких дисплеев, что исключало необходимость в бумажных инструкциях и схемах. На каждом сборочном участке имеется планшетный компьютер, который позволяет бригадирам оперативно решать проблемы — вся информация хранится в цифровой базе данных, а при накоплении однотипных сбоев компьютерная система может инициировать профилактические меры и своевременно предлагать решения при возникновении проблем.
Внутренняя сборочная линия состоит из 42 интеллектуальных модулей и отличается высокой гибкостью. Скорость производства регулируется за счет изменения количества задействованных модулей, а для перехода на другую модель необходимо лишь изменить конфигурацию конвейерных лент. Производственная линия оснащена 45 автоматическими системами защиты от ошибок, а покрытие завода 5G позволяет контролировать и управлять сборкой автомобилей из любой точки.
Станция установки программного обеспечения использует высокоскоростную оптоволоконную связь для загрузки программного обеспечения в транспортное средство. Система автоматически распознает номер детали, получая данные с центрального компьютера, и устанавливает необходимое программное обеспечение, обеспечивая персонализацию настроек транспортного средства. Например, за полчаса здесь можно скачать и установить более десяти гигабайт данных.
В цехе имеется 430 роботизированных транспортных средств, оснащенных системами автоматической идентификации. Они самостоятельно перемещают детали по заводу, и при этом мигает зеленый свет. Их реализация привела к сокращению 89 сотрудников. На автоматизированной станции сборки колес 76 роботов используют машинное зрение, чтобы определить, где необходимо установить колеса, и передать данные манипулятору. Автоматизация процесса сборки позволила сократить численность персонала в смену на восемь человек. Устройство позволяет регулировать высоту зажима, снижать физическую нагрузку на рабочих и обеспечивать совместимость с различными моделями.
Синхронизированные конвейеры на участке сборки позволяют рабочим двигаться вместе с автомобилем, что повышает концентрацию и сокращает количество ошибок в процессе сборки. В цехе окончательной сборки работают 543 сотрудника, разделенных на 44 бригады. Также имеется зона для автоматической проверки функций автомобиля, в том числе тех, которые невозможно проверить вручную, например, работу бортовых электрических систем.
Призывы и лозунги
Наконец, в цехе имеется световой туннель, который служит зоной статического контроля. Яркость освещения внутри бокса достигает 3000 люмен, что эквивалентно солнечному свету при температуре 35°C на открытом воздухе. Проверка поверхности имитирует реальные сценарии использования, что позволяет операторам проверять качество покраски и сборки с точки зрения среднестатистического клиента автосалона.
Однако на стенах фабрики по-прежнему висят большие красные баннеры с вдохновляющими лозунгами на китайском языке. Если навести на них камеру смартфона, онлайн-переводчик скажет вам, сколько усилий вам нужно приложить, чтобы сделать китайскую автомобильную промышленность сильнее. Они заявили, что только благодаря единству, согласованным усилиям и единой силе мы сможем стать автомобильной державой номер один в мире. И, конечно же, есть обязательство вступить в Коммунистическую партию Китая — где бы мы были без этого? Может быть, в этом и есть секрет успеха: объединить в одних стенах коммунизм, роботов и яркую молодежь?
- Хотите связаться со мной?
