種種跡象表明,新能源汽車市場的快速發(fā)展,尤其是電動車的加快普及,給工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)帶來了新一輪“生產(chǎn)革命”。
國際能源署今年早些時候發(fā)布的《2023年全球電動汽車展望》報告預(yù)測,今年全球電動汽車的銷量將較上一年增長35%,達到1400萬輛。報告還顯示,目前絕大多數(shù)電動汽車銷售集中在中國、歐洲和美國三大市場。其中,中國是領(lǐng)跑者,去年中國市場的電動汽車銷量占到了全球銷量的60%。
圖為上汽通用武漢奧特能工廠的工業(yè)機器人在工作。資料照片
汽車生產(chǎn)車間里的“三高”
今天,當人們走進上汽通用汽車武漢奧特能超級工廠,這里的工程師會用有趣的“三高”來形容新一代的電動汽車生產(chǎn)線。據(jù)介紹,這里的電驅(qū)車間擁有世界一流水平的“高柔性、高精度、高自動化”機加工生產(chǎn)線。
針對前驅(qū)與后驅(qū)等不同造型的電驅(qū)單元,奧特能武漢工廠利用人工智能(AI)算法與虛擬仿真技術(shù),通過數(shù)字化工藝開發(fā),可以完成自動化工藝編排與全面化校核驗證,實現(xiàn)工藝規(guī)劃全過程的智能化設(shè)計,進一步提高了柔性化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。
近年來,在全球范圍內(nèi),智能制造、“工業(yè)4.0”等制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的浪潮接踵而至,中國制造業(yè)也正朝著數(shù)字化、高端化加速演進。隨之而來的軟件、傳感器、人工智能和人機界面(HMI)等行業(yè)的高速發(fā)展,不僅為全球帶來了前所未有的發(fā)展機遇,也重塑了工業(yè)、商業(yè)和人們?nèi)粘I畹拿婷病?/p>
今年二季度,美國3M公司在其位于上海的中國研發(fā)中心發(fā)布了前瞻趨勢2023年度洞察報告。報告分析認為,全球市場特別是中國新能源汽車市場的擴容,對工業(yè)機器人整體創(chuàng)新具有推動作用。
電池包自動化生產(chǎn)更“絲滑”
據(jù)了解,在這波工業(yè)機器人的再創(chuàng)新浪潮中,單是圍繞電動汽車電池包的生產(chǎn)封裝,就有多項工藝實現(xiàn)了升級或改進,生產(chǎn)自動化率大大提高。這不僅有助于傳統(tǒng)勞動力的解放,也提高了電池包的安全性和耐用性。
以3M為例,今年5月,3M旗下的膠帶定制自動化粘接系統(tǒng)和機器人自動化漆面修復系統(tǒng)在上海首發(fā),旨在推動工業(yè)領(lǐng)域的自動化升級。
其中,膠帶定制自動化粘接系統(tǒng),就是針對中國電動汽車市場批量化出廠需求而開發(fā)的,它不僅有助于提升汽車部件之間的粘接強度,還可幫助企業(yè)降本增效。
3M全球資深副總裁兼中國總裁丁泓禹介紹說,目前3M正全力推進工廠的數(shù)字化升級,并加快匹配材料和組件的設(shè)計與研發(fā),賦能中國本土消費者和客戶的同時,也為中國數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展貢獻新思路、新方案。
他說,3M見證并深度參與到了中國汽車產(chǎn)業(yè),尤其是近年來電動汽車產(chǎn)業(yè)的騰飛歷程。依托上海3M汽車材料科學學院(AMSA)的技術(shù),以及工程師團隊的強大陣容,3M正與汽車廠商和配件供應(yīng)商密切協(xié)作,從熱管理、裝配、絕緣等維度入手,在著力提升電動汽車電池安全與性能的同時,降低動力電池全生命周期的“碳足跡”,助力中國汽車產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展。
為生產(chǎn)和服務(wù)插上智能“翅膀”
據(jù)介紹,奧特能武漢工廠電池車間的模組上線工位還首次將“機器人、3D點云視覺、力控感知”技術(shù)融合于一體,安裝精度可達0.2毫米,有效避免了模組在組裝過程中由于磕碰造成的潛在安全風險,確保電池在裝配過程中零損傷。
目前,在奧特能武漢工廠電池生產(chǎn)車間,電池模組擰緊工位使用了六軸全自動一次性擰緊的裝配技術(shù),相比同類工藝效率提升50%,且擰緊過程關(guān)鍵參數(shù)扭矩、角度可100%監(jiān)控與追溯,工藝精度和質(zhì)量做到了行業(yè)領(lǐng)先。
另外,奧特能武漢工廠電池包的涂膠、合蓋、擰緊工藝,全部由基于數(shù)字孿生技術(shù)的機器人自動完成。在設(shè)計涂膠裝配方案時,系統(tǒng)針對軌跡、速度、出膠量等工藝參數(shù)進行了數(shù)百次的虛擬仿真測試,并結(jié)合大數(shù)據(jù)算法導出了最優(yōu)參數(shù),生產(chǎn)時將多次運行后的最優(yōu)程序輸出到現(xiàn)場設(shè)備。
不僅如此,為確保電池包的產(chǎn)品質(zhì)量,奧特能武漢工廠還采用了深度學習算法的視覺技術(shù),安裝工藝測量精度小于0.1毫米,使得電池包的密封性能表現(xiàn)出色,達到了IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護等級。
據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會網(wǎng)站介紹,近年來,國內(nèi)新能源汽車發(fā)展突飛猛進,新能源汽車零部件的市場需求也在逐年擴大,推動新能源汽車轉(zhuǎn)向絲桿、剎車絲桿等零部件市場不斷擴容。
為此,部分企業(yè)著力改進機床、優(yōu)化工藝,相關(guān)的工業(yè)自動化加工設(shè)備及其技術(shù)服務(wù)也在不斷推陳出新。一些機床類企業(yè)集團,則在新能源車企“出海”提速的大背景下,專注服務(wù)于海外新能源汽車的銷售和應(yīng)用領(lǐng)域,助推中國式解決方案走向全球市場。