理想社区_理想汽车

如何造就旗舰?理想MEGA制造基地首次揭秘

有个理想_

2024年3月11日

位于双河大街北的理想汽车北京绿色智能制造基地,三年前,还是北京现代一厂的一片老工厂,生产设备只适用于小型车,理想汽车接手后,对工厂进行了大改造,整个厂房大概只保留了 60%。

短短三年后,如今的理想汽车北京绿色智能制造基地,占地面积 786 亩,建设了冲压、焊装、涂装、总装四大车间,全部采用国际先进、环保、高效的生产工艺,同时基于数字孪生技术重点在智能制造方面打造理想旗舰工厂。这里是继常州基地之后,理想汽车正式投产的第二座现代化智能制造基地。

作为北京绿色智能制造基地的负责人,王垒感触良多,“这里已经成为国内最新的环保、高效、智能的汽车生产工艺基地。”3月4日,备受关注的理想汽车家庭科技旗舰MPV理想MEGA在此下线。

近期,“有个理想”探访了北京绿色智能制造基地,见到了许多在汽车制造行业摸爬滚打了十年、二十年的技术“大拿”,他们来自奔驰、宝马、沃尔沃、丰田等国际知名车企,这些造过许多畅销豪车的技术专家都不约而同地说:

理想MEGA,是他们碰见过最“难搞”的一台车。

理想MEGA到底“难搞”在哪里?我们一起走进北京绿色智能制造基地,看看这台超越时代的MPV背后的秘密。

01

引入一体化压铸技术,更要充分为用户考量

冲压是造车的第一道工序,冲压车间对汽车的质量和性能有着决定性的影响。

已经成为新能源车企提升造车能力的新“战场”,被业内人士称为“汽车车身工程的一场变革”的一体化压铸技术,这次在理想MEGA上也被应用了。

传统制造工艺中,冲压利用不同的压机,制造出车身的四门两盖——侧围、前围、后围、顶盖、底板,再通过焊接或者铆接的方式,把零件组成为一个整体。一体化压铸工艺,就是将冲压和焊装两个工艺合并。

理想MEGA首次采用免热处理一体压铸车身结构,将包括后纵梁、底板连接板、梁内加强板、后轮罩内板等40多个零件的后底板骨架整合为1件,减少了几百个焊接点,打造出大型一体式压铸后端铝车身,重量减轻了20%。

一体化压铸工艺省去了大量的焊接过程和制造时间,意味着车身的制造效率会大幅提升,对用户的好处也显而易见。

众所周知,电车最大的问题就是续航,而影响续航的最大因素就是车重。数据显示,电动汽车车重每减少10%,续航里程就能提高5.5%,能有效缓解车主的里程焦虑。

“而且,不仅仅是能够将车身的轻量化做到极致,一体化压铸工艺还能够提高车身的刚度和耐久性,让汽车驾驶更安全、更舒适。”冲压车间负责人雨晴说。

一体化压铸工艺包含两个方面,一是一体化压铸结构,也就是压铸设备,另一个就是材料,也就是免热处理铝合金材料。

传统铝合金工艺要经历固溶和热处理等一系列过程,以保证最终的铸件能够达到强度和韧度的要求。但一体化压铸工艺无法做到热处理,因为大铸件热处理会产生一定变形从而影响精度,在安装过程中,哪怕是微小的变形也会造成零件的稳定性和强度无法达到要求,继而成为整车的安全隐患。

理想MEGA的一体压铸后底板骨架采用全新的铝合金材料,免去了热处理这一繁琐的过程,同时能满足强度、韧度、延伸率、流动性等性能要求。

“早在2021年,我们就已经重视到使用免热处理材料的优势,它不仅是更环保的工艺,省去一道工艺后单个零件也降本。理想MEGA立项之初,研发和制造就决策,如果要在大型车上使用传统零部件和工艺,是没办法达成减重目的的,要在MEGA上使用全新的铝合金材料。当然,第一次开发遇到了很多困难,我们那时形成专项功能小组,每天和材料研发、质量、工艺、供应链开会。摸透产品特性之后,像是压铸的物流分析、模具设计都会参照全新的铝合金材料的特性做预开发,这就为后来一体压铸后底板骨架打下基础。”

当谈到用户会担心采用一体化压铸工艺的铸件维修成本高时,雨晴说,我们也为用户考虑到了。

“从企业角度,把后底板整个框架进行一体压铸设计成本更低,但这样就把成本转嫁到用户的维修成本上了。因此,理想MEGA采用了后底板和纵梁分体的设计,就是为了给用户省钱。”

雨晴还补充,一体化压铸部件很隐蔽,一般情况下,很难造成后底板位置的损坏,随着一体化工艺不断优化,车辆智能化不断提高,行车安全性也会不断提高。

从事冲压工艺专业近20年的雨晴对理想MEGA“又爱又恨”,“理想MEGA的造型太前卫了,超越了时代,就像是从科幻电影中驶来的车,科技感、酷与美学兼具,但同时它也因此颠覆了以往冲压从业者们熟悉的工业化要求,一般我们在市面上见到车,表面会有各种各样的造型,缺陷也不容易被看到,但造型越平整、像镜面一样,就越容易被发现问题,工业化量产就越难。”

理想MEGA,不仅是雨晴从业经历中前所未有的挑战,也是冲压行业的技术突破型产品。

02

采用11种焊接连接工艺,只为达成极致的白车身品质

从冲压车间出来之后的汽车侧围覆盖件,直接进入焊装车间的白车身焊接组装的生产线,这里是整个汽车产线中工艺最复杂,自动化程度最高的地方。

走进北京绿色智能制造基地焊装车间,第一感觉是高度科技感和机械化。

这里使用超过656台工业机器人,超过170台工业AGV(自动导引运输车),除极少数涂胶和螺接作业出于精益性考虑仍通过人工完成外,所有连接工艺实现了全自动化,自动化率接近100%。

为了满足顶级安全和极致轻量化的要求,理想MEGA采用了兼顾轻量化与高强度的“上钢下铝”结构,其中铝材质占比接近一半,从而带来了复杂连接工艺的挑战。

“全车使用了多种不同强度的钢和铝材质,为了更好地保证不同材料之间的连接强度,这意味着我们必然要量体裁衣,为不同的连接结构选择最佳的连接方式,而非传统的大量应用电阻点焊。”

焊装车间负责人龙哥介绍,焊装车间为理想MEGA全车采用了行业中更先进的连接设备和11种连接技术,比理想L系列足足多出7种全新的连接工艺,其中大量采用SPR自冲铆接、FDS流钻铆接、Arplas焊、激光钎/飞行焊等行业先进技术。

其中,理想MEGA的顶盖和侧围搭接采用激光钎焊工艺,四门边框采用激光飞行焊工艺,侧围流水槽采用Arplas焊工艺,这些先进技术在实现了车身轻量化、精致化、精益化的同时,不仅提高了产品外观面质量,避免了传统点焊带来的固有缺陷,还保证了焊接的质量和效率。

每一种连接工艺,焊装技术团队都会在前期车身研发阶段进行金相破拆实验,确认连接工艺的可制造性和质量稳定性。“针对每一种连接工艺,我们都会对齐国内外标杆水平,并超出其目标去定义理想汽车的企业标准。”

龙哥解释为何理想MEGA要采用如此复杂的连接工艺,“事实上,为了追求MEGA极致的质量感知,我们是在达到质量、安全、外观等标准之上,又选择投入了更好的设备,选用成本更高的连接方式。例如,后尾门饰板总装件和侧围流槽搭接时,如果不使用Arplas焊,使用传统点焊也能够保障质量和安全,但表面可能会有细微的不平,缝隙也会变大,这样虽然节省成本,但不符合我们对高质量感知和精致化产品的追求。”

不仅如此,焊装车间基于所选择的不同连接工艺,还配置了自动化的质量监控系统,对每一个环节进行实时监测和严格的质量控制,确保白车身质量的一致性和安全性。

在产线之下,焊装车间设立了金相实验室和撕裂平台,对成品车的焊接质量进行监控和检查。“举个例子,我们会在撕裂平台上切割SPR自冲铆接或FDS流钻铆接的钣金,或从车身取下部分切片,拆开之后拿到显微镜下面,观测SPR或FDS/激光焊道等或螺钉的连接状态是不是满足标准,并形成一份可存档报告。”

而针对点焊则是交给超声波去做无损探伤,“就像B超一样,我们能看到点焊的成像状态是否满足质量要求。”

对龙哥的焊装团队而言,在短期内投入这么多新工艺,还精益求精地进行了多次优化,并要在上市之后很快达成高品质车的量产,是一个极大的挑战。

但龙哥表示,做好理想MEGA,我们的底气也是充足的。

焊装车间不仅采用了行业中更先进的工艺方案和严格的质量控制体系,在顶盖、四门两盖等外覆盖件装配工位,还实现了由机器人和视觉引导系统“协作”完成的在线自动装配系统,配合车身在线测量系统,使白车身生产过程的车身和匹配精度更加高效、精准。

“我们做到了‘多重保险’,多管齐下,共同保证了理想MEGA白车身达成更高的品质。”

03

“看不见”的地方也要追求完美,挑战“在酥油上雕花”

汽车制造行业有个说法,涂装工艺就像女生化妆,先是洗脸清洁,然后护肤打底,再涂粉、描眉上妆……随着汽车工业技术的不断进步,人们对汽车“美”的要求越来越高,能够展示更多独特个性的套色车型逐年更受欢迎。

所谓套色喷涂工艺,就是汽车局部位置与整车颜色为不同颜色,它比一般喷涂工艺要复杂得多。

一般的涂装工序是电泳、密封、喷涂和精修4道工序,套色喷涂工艺多了两道工序——手工套色膜的遮蔽和套色喷漆室,也因此车间面积要扩张30%以上。

从产品设计上来说,理想MEGA的车顶和玻璃以纯黑高亮为主,车身则有银、灰、白等多种颜色,使其造型不仅好看、经典,更具高端大气的特色和品味。

“2021年,北京绿色智能制造基地建设伊始,就确定了涂装车间要做100%的套色喷涂工艺生产线。我从业十几年以来头一回参与建设这么高比例的套色线。因为虽然对用户来说,产品的外观和品位更好了,但套色线要增加更多的设备投入,更多人力,更多能源消耗,一般来说车企都会采用少部分产生线来定制套色车型,而我们MEGA则100%标配套色工艺,设备投资和车间生产运营的成本更高,只为满足用户对高品质外观的追求。”

理想MEGA的车身线条十分流畅,车体表面十分简洁,滑移门的设计以及硕大的车身体型,完全满足一家人的出行享受,这也意味着在涂装环节要喷涂的面积更大,要关注的细节更多。

“我们做涂装时要看漆面的最终状态,每一寸的外观颜色的一致性都要符合标准。如果这辆车是白色,那么任何面、任何角度看上去,都要达到统一光亮白洁的效果。”

套色喷涂工艺结束后,车辆会进入精修线,在这里进行对漆面外观的修饰。漆面最终完成后,再由经验丰富的技术工人用手触摸检查,肉眼几乎无法识别、很细微的颗粒瑕疵也“无所遁形”,要再打磨再抛光。

“有时外观漆面上的微弱颗粒感,或是颜色差异,其实一般非专业人士是感知不到的,但我们还是要在这些‘看不见’的细微之处投入了非常多精力和资源,因为我们每一个人心中都认为,MEGA这辆车必须追求完美。”

侧滑门是理想MEGA的一大亮点,它减少了用户上下车开门的麻烦,又提升了用车体验中的尊贵感。

但侧滑门不仅机械系统比较复杂,在内侧还有许多曲面和特殊造型,也为喷涂带来了不小的难度。“有的地方机器人原本够不到,还有的地方面积小、角度刁钻,如果靠得近了,漆喷多了就会流淌,如果离得远了,漆面不够厚,就不均匀不平整。”

喷涂工程师要跟随车内外造型细节一寸一寸地调整设计喷涂机器人的行走路线和精度角度。“就像是指挥着喷杯在冰上跳舞,或是在柔软的酥油上雕花一样难。”

同样的,这些位置在常规状态下是很难被用户看到的,但涂装车间坚持把用户低感知区以最高标准来管理漆面效果,让理想MEGA的每一处都达到最高标准,并甘愿为此花费大量的时间和精力。

“其实,我们是不太关注标准的,我们关注的是比标准更高的自我要求,它远在标准之上。”涂装车间负责人明燕说。

04

“人”才是理想MEGA极致品质的成功密码

众所周知,总装车间的工序最为繁琐,几乎所有汽车的零部件都要在此集成,在装配过程中,也需要投入大量的人员进行手工作业,随着汽车行业对生产效率和质量稳定性的不断追求,少人化和自动化成为总装车间的目标和突破点。

北京绿色智能制造基地总装车间应用到自动化智能装配有很多,其中天窗及前后风挡自动化装配、轮胎自动化装配、整车LOGO全自动安装是最大的亮点。

理想MEGA和用户见面后,许多人学习到一个新词——开阳感,意思是空间更开阔,阳光更能照进来。这是因为理想MEGA拥有理想汽车全系里最大的前天窗面积和前风挡玻璃面积。

总装车间通过视觉感知和机器人,实现全自动装配,机器人能准确拍到车身的位置,并通过算法确保涂胶轨迹和胶型尺寸波动小于1mm,百分百保障了装配质量的稳定性,安装好天窗及前后风挡的整个过程仅需约50秒。

汽车轮胎相当于我们的腿,实现与路面接触,它能支承车身,缓冲外界冲击,并保证车辆的行驶性能,轮胎安装的质量对用车安全至关重要。

总装车间的轮胎自动化智能装配站采用机器人配合2D/3D视觉系统实现轮胎自动抓取、安装、拧紧,实现100%自动化装配。规避人员操作误差,保障装配质量的稳定性,从而为保障整车行驶安全打下基础。

进入总装车间,十分吸睛和有趣的就是“奔波”在各条产线之间,碰到行人还会“让路”的AGV(自动导引运输车)。它们已经替代人工、电瓶车、叉车等作业车辆搬运物料,不仅改变了车间内的物流运输模式,实现了少人化,而且减少了人为错误导致的物料供给问题,降低了人机交互所带来的安全隐患。

时至今日,工业机器人早已普及,大多数汽车工厂的冲压、焊接、涂装这三大车间基本都实现了高度自动化,但作为人工成本最高的总装车间,高度的机械化并不是这座工厂唯一的高效密码,人与机器的配合、人的主观能动性才是。

总装车间作为产品流向市场的最后一道制造工艺,对于整车质量至关重要,在理想,产品会优化最后一刻,人人都要突破极限,产品力才能达到最高,想要做好精细化生产,也要极致到不能再极致为止。

总装车间文超回忆,由于理想MEGA创新的流线型造型设计,整车外形表面就像一面镜子,任何一点细微的偏差都会被直观的展示出来,为了保证交给客户完美的产品,“我们的标准一直在收严控制,哪怕是0.1mm的偏差我们都要调整到合格范围内。”

二排双VIP独立座椅是理想MEGA最受关注的内饰件之一,无论是座椅舒适度、功能、面品乃至座椅缝线都进行严格的管控要求。为了追求最完美的座椅,大年初二生产团队就和研发、质量、供应链的伙伴们驻扎工厂,加班加点持续优化座椅并将最好状态的座椅立即装车,经过超过100项严格的品质检查合格后,才会交付到用户手里。

总装车间还有行业首创、自主设计整车LOGO全自动安装机器人,对一枚小小的LOGO也要精细化装配,也是理想汽车对于理想MEGA极致品质追求的体现。

总装尺寸面差在线测量也值得一提,这是国内首次实现包括玻璃等透明件在内的总装所有外饰件的尺寸面差的在线测量,全车共42个监测点,结合数据管理系统,可实现100%实时超差报警,将偏差异常点及时反馈到生产线进行在线控制调整。

很多用户都对理想MEGA的外观颜值非常惊艳,形容它“像一件行驶中的艺术品”。在外观质量方面,总装车间采用了常见于豪车检测的弧形双色温灯廊质量检查,灯廊采用一体化无缝连接设计,每一条灯带都具备独特的光线颜色,光效高,出光均匀,在整车外观的检查质量中,任何细微的瑕疵都“分毫毕现”,能最大程度确保在交付给用户前,车辆没有任何漆面或是装配的外观缺陷。

虽然听起来像是“发牢骚”,理想MEGA是这些制造技术“大拿”们职业生涯以来干过最难的一台车,但就像一个个家长在面对自家的“孩子”,总是希望它好一点,更好一点。也正是在这样的心态下,理想MEGA成为了许多人职业的高光时刻。

访谈最后,他们说,这些一路坚持下来的人,当看到一排排崭新的理想MEGA下线,随时准备驶入千万个幸福的中国大家庭,为他们带去更美好的生活时,那一刻非常地感动,过往的一切都值得,他们发自内心地相信——

理想MEGA,最大的幸福!

插入表情
已输入0字

54 条评论

花牛理想

壮观

Fufa

背影L7

老韭菜发来贺电

TIMO

优秀

扬羽

还以为在重庆

PeterAndre

优秀

儒家映像Li

´_>`酷啊

小马哥9

优秀,很心动

有理想的小p

张艺印象

优秀

P文儿

厉害啦

oFox

我有点心动了

大土豆的家

好壮观

大花小翌

厉害,力帆工厂能比的吗。

pin101

挺好的
页面加载中,请稍候...