从生产方式看汽车制造业的三次飞跃,上汽通用汽车凯迪拉克工厂竣工投产

在通讯领域,我们已经实现从电报到电话再到手机的三次飞跃,从而让生活更便捷。

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而在技术集成度极高的汽车制造领域,百余年间,我们同样经历了三次飞跃。

2016年1月21日在浦东金桥,随着一辆新美式旗舰轿车凯迪拉克CT6驶下生产线,上汽通用汽车凯迪拉克工厂正式竣工投产。全新的凯迪拉克工厂是一座集柔性、智能、科技于一体的世界级绿色豪华车制造工厂,它代表了当今汽车制造的全球领先水平。工厂的建成,不仅将强有力地助推凯迪拉克品牌在中国实现全新发展;同时,也进一步夯实了上汽通用汽车在国内汽车制造业的领先优势,并为公司扎实推进十三五规划、实现“2020战略”目标迈出了坚实一步。

更让人惊喜的是,最近一次飞跃,竟然离我们很近,而且大招云集。

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在揭秘之前,我们需要先来了解一下前两次飞跃。

上汽通用汽车凯迪拉克工厂一期总投资80亿人民币,占地面积47.7万平方米,总规划产能16万台/年,包含车身车间、涂装车间、总装车间、高速试车道、联合站房等完备的配套设施。工厂拥有国内首个具备全铝车身制造能力的车身车间,车间内有钢、铝两条全自动化生产线,机器人386台,实现车身连接技术100%自动化。同时,工厂采取多项通用拥有专利的混合材料连接技术,包括全球率先用于CT6生产的铝电阻点焊,国内汽车行业首次引进的铝激光钎焊,大规模应用的自攻螺接、自冲铆接等业内领先的车身冷连接工艺,展现出国内豪华车车身工艺制造的最高水平。在涂装车间,喷漆、涂胶均100%由机器人自动操作,同时还应用了薄膜前处理、高泳透力电泳、二道色漆、有色清漆、液态可喷涂隔音垫等全球领先的涂装工艺,满足消费者对豪华车外观品质的严苛要求。总装车间集柔性与智能于一体,不仅能够支持7款车型柔性拼装,而且通过业界领先的智能物联网系统还可以追溯每一个关键紧固点的扭矩信息,构建起世界级数字化装配体系。

1896年:第一辆汽车在金属的敲击声中诞生

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此外,凯迪拉克工厂还是全球绿色工厂的典范,其涂装车间是目前中国汽车行业内唯一没有混凝土高烟囱的涂装车间,它引入了国际上最为环保的喷房废气处理系统和干式文丘里等技术,废气处理后洁净度相比传统工艺提升近3倍,大幅降低VOC有机挥发物的排放,同时各项工艺的能耗也大幅降低。总装车间在建设过程中也运用了大量绿色环保设计理念和措施,创新采用业内领先的自动尾气收集系统和抽排设备,车辆尾气收集效果大大提升,使凯迪拉克工厂成为名副其实的世界级绿色豪华车工厂。

世界上第一辆汽车和四轮汽车都诞生于1886年,采用了纯手工的生产方式。并在之后的27年里,一直沿用这种生产方式。成本极高,质量保证全凭技术工人的技艺和经验。

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作为全新建成凯迪拉克工厂下线的首款产品,新美式旗舰凯迪拉克CT6是目前实现国产的最高级别豪华轿车,众多在全球与国内汽车行业首次应用的高新及专利技术与工艺,确保了凯迪拉克CT6完美的品质呈现。凯迪拉克CT6采用业界领先的高强度、轻量化车身设计:车身材料融合11种不同的轻量化材质,其中铝材占比超过57%;借助多项宇航级车身工艺,全面提升车身的强度、性能及效能,令坚固与轻盈兼得;此外,凯迪拉克工厂还在国内首次应用二道色漆和有色清漆两项全球领先的涂装工艺,以全球最高标准诠释了凯迪拉克品牌无以伦比的旗舰风范。

第一次飞跃:从手工制造到流水线生产,让汽车开进寻常百姓家

作为上汽通用汽车“2020战略”的精彩开篇,凯迪拉克工厂的竣工投产不仅为凯迪拉克品牌在中国的长远发展奠定了扎实的基础,同时,也为国内制造业树立了代表当今全球领先水平的绿色智能工厂标杆,凸显上汽通用汽车响应“中国制造2025”,积极推进智慧制造转型升级,加速锻造面向未来核心竞争优势的不懈努力。

时间:1913年

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为了提升生产效率,降低整车价格。1913年,福特在美国推出了世界上第一条工业生产流水线。这一生产方式的根本,其实就是零部件的标准化。

不过福特并非标准化的鼻祖,早在1908年,已经有另一家美国车企在一场有关零部件通用性测试中取得重大成就。当时技师将三辆Model
K车型全部拆散,零部件混在一起,然后再重新组装,期间仅有少量精度极高的部件换了新件,其余都用拆车件。而重组后的三辆车在超过800km的试驾测试中并没有出现任何问题,可靠性极佳,这显然是标准化的功劳。为此,这家车企还获得了英国皇家汽车俱乐部颁发的杜瓦奖(Dewar
Trophy),并被永久性地授予了“世界标准”的荣誉称号,它就是凯迪拉克。

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【凯迪拉克率先提出并实践零部件标准化生产理念,大大推动了汽车产业的发展】

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第二次飞跃:精益生产与模块化生产带来的变革

时间:1960年

随着市场的快速发展,仅仅靠单品种、批量生产的方式已经不能满足需求,传统流水线生产方式需要升级和变革,以便提升自动化率和生产效率。期间,有两大“门派”引领了这次飞跃。

其一,日系引领的精益生产方式

20世纪60年代,在标准化生产的基础上,日系车企做了升级,由其主导的精益生产方式开始逐步完善,满足了新时代用户的多样化需求。

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其二,德系模块化生产的高灵活性

与日系的精益生产方式不同,德系更加注重严谨,它贯穿于整个生产管理始末。不过从生产方式来看,从2010年开始,德系开始向模块化生产过渡。

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第三次飞跃:工业4.0背景下催生的智能化“超极”工厂

时间:2016年

聊完前两次飞跃,我们会发现,其实精益生产和模块化生产已经在自动化和标准化层面做得非常出色,但社会发展从来不会因为一些小成就而停止前进的步伐。于是随着技术的不断创新,汽车制造很快迎来了从“自动化”到“智能化”的变革,因为从本质上说,自动化的结果是把人变成像机器一样简单;而智能化的目的,则是要把机器变成像人一样聪明,这也是目前工业4.0时代的核心所在。

那么,谁会成为推动汽车制造业实现第三次飞跃的引领者呢?答案不是前面说的日系,也不是德系。1月21日下线了国内唯一国产D级豪华轿车CT6的凯迪拉克新工厂凭借四大关键进化(智能制造、生产工艺、环保标准和生产管理)或许已经给出了答案。

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新闻中心,①关键进化之超级智能

以太工厂,实现物联网级智能装配

何为“以太”?简单说就是物联网。而以太在工厂制造上的运用,则是物联网生产的开端。大到组装一台发动机,小到一颗螺丝的扭矩,都可以实现实时监控、追溯,保证每一辆车每一个配件和参数都有据可查。从而使工厂协作效率大幅提升,这是精益生产的又一次飞跃。

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车身和涂装车间实现双100%自动化率(共有386台机器人),超越德系的铁西工厂(自动化率最高93%)。

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工厂柔性指数高,最多可共线生产包括豪华轿车、SUV及新能源在内的7款车型,这也是其他汽车工厂做不到的。

②关键进化之超级工艺

宇航级车身工艺,用造火箭的技术造汽车

在汽车领域,钢铝混合车身和全铝车身都算得上非常先进的技术,但在强度更高,质量更轻的航天器面前,显然还有很大差距。所以,汽车制造的另一个关键进化,一定是朝着航空航天领域靠拢,用宇航级的车身复合材料和车身工艺来造汽车,方可称得上飞跃。

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车身运用了超过57%的宇航级混合铝制合金材料。并拥有多种混合材料连接专利技术,6种宇航级连接技术。

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铝激光钎焊、双激光焊、铝电阻点焊等相关连接工艺均超越德系,处于世界顶尖水平。

③关键进化之极致环保

大量运用绿色材料,彻底消灭混凝土高烟囱

工业化发展,永远和污染脱不了关系。因此,汽车制造要想有质的飞跃,必须在环保层面做出重大突破。而与很多车企仅仅是把环保当做口号不同,凯迪拉克的最大进化在于将环保理念深入贯彻到生产制造的各个环节,并建成国内唯一没有混凝土高烟囱的涂装车间。除此之外,还运用了大量环保材料和技术。

凯迪拉克新工厂精准定义了车间采光面积和采光方式,并通过使用LED工位照明系统和高效能电机,实现低能耗。另外,车间内的设备在设计和布局上充分考虑静音、高效原则,通过设计、替代、优化等方法实现降噪、节能目标。

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1、采用创新的干式文丘里工艺,根除了汽车涂装产生的废水污染。

2、创新地运用LASD技术替代传统沥青材料,虽然成本增加,但可以使工厂和车内空气更健康,并大幅提升车内的隔音减震效果;

3、运用高效率的废气处理系统KPR/RTO,大大减少了有毒废气的排放;

4、单车VOC排放下降76%,年减少调漆间排放96吨,杜绝了有毒磷化渣排放。

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5、总装车间的尾气排放回收技术

④关键进化之极致管理

中国最强管理体系,造就新美式旗舰轿车

常言道,管理是一门科学,也是一门艺术。所以,除了前面三项针对硬件的关键进化之外,其实在核心的管理层面,同样需要进化。而凯迪拉克工厂拥有通用汽车全球制造体系最高等级BIQ
Level
4认证,并深谙德鲁克管理的精髓,从人、机、料、法、环五个角度实施了极其严苛的质量管控体系。通过硬件和软件的双重进化,才称得上是汽车制造体系的真正飞跃。

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1、 员工高标准,平均每人具备10万辆以上车次的装配经验;

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2、大量装备实时数据监控设备,高等级、全过程、多方位防错。

而上述四个关键进化的核心,都是为了打造新美式旗舰轿车——凯迪拉克CT6,它也是首款在国内生产的豪华D级轿车

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总结:凯迪拉克首创的标准化零部件生产理念推动了汽车制造从手工模式到流水线模式的第一次飞跃,并赋予汽车产业真正的商业价值。紧接着,以比拼生产效率为核心驱动力的精益生产模式,促使了汽车制造的第二次飞跃。而凯迪拉克工厂落成引领的第三次飞跃,则让汽车制造业摆脱了单一的效率竞争模式,以物联网为神经元,集柔性、智能、科技和环保于一体的“超极”制造体系的诞生,或将从根本上改变未来汽车产业的商业模式,并为汽车这种传统的工业商品注入艺术智慧。

文章来源:盖世汽车

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