探访车企机器人生产现场

报告显示，国内60%的工业机器人用于汽车生产，而全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%。

据了解，汽车生产的四大工艺以及汽车关键零部件的生产都需要工业机器人的参与。如在汽车车身生产中，有大量压铸、焊接、检测等应用，这些复杂工作目前均由工业机器人参与完成，特别是焊接线，一条焊接线就有大量的工业机器人，自动化程度相当高。

又如，在汽车内饰件生产中，则需要表皮弱化机器人、发泡机器人，到最后的产品切割机器人。而汽车车身的喷涂由于工作量大，危险性强，通常都会采用工业机器人代替。所以，完成一辆汽车的制造，需要的机器人相当多，工业机器人已成为汽车生产中关键智能化设备。

本文以上海通用武汉工厂（简称武汉厂）为例，与大家分享机器人在生产制造环节的具体应用。武汉厂简介

2015年1月28日，上海通用宣布武汉分公司一期项目正式竣工投产，首款下线车型是别克新英朗。作为上海通用汽车全国制造体系的最新成员，武汉厂建有冲压、车身、油漆、总装四大工艺车间和动力总成车间，以及包括车体分配中心、售后配件配送中心、整车发运中心、行政楼等在内的完备辅助配套设施。与此同时，武汉厂配备了先进水平的工艺设备及高标准环保设施，仅车身车间即拥有452台机器人，自动化率达97%。而属上海通用首次应用的工艺技术包括生产效率提升一倍的一模多件工艺、等离子钎焊、R-lOOOiA系列轻量化机器人、随行工装、先进的薄膜前处理工艺、3-wet喷涂工艺、内部喷涂机器人系统以及世界最先进的非接触式3D激光头检测、拼合精度可达0.1mm的总装底盘线等。

机器人参与生产制造

先从车身车间说起，因为这是武汉厂中自动化率最高的车间，而这里最大的特点是大量采用机器人制造技术。

武汉厂运用焊接机器人进行焊接的场景。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，在汽车四大生产工艺过程都有广泛应用。

车身车间

车身车间的作用则是将冲压完成的板件拼接在一起，最终形成一台完整的车身。车身车间的焊接工序通常按照底板总成、侧围板总成、总拼主焊线、补焊线、顶盖、四门两盖竺J愤序焊装。

武汉厂车身车间生产线由底板分拼线、侧围分拼线、内/外总拼线、四门两盖线及表调线组成，共有焊接设备352台、机器人452台、压机6台、自动化率高达97%以上。

在记者半个多小时的观察中，包括车身高密度机器人焊接、等离子钎焊、后轮罩滚边、侧围内板上料在内的各大工位上，各种机械手繁忙而有条不紊的工作，几乎没有工人的参与，展现出极高的生产自动化程度。

据上海通用工程师称，在汽车制造中，大规模使用机器人有两个显著优势：一个是提高生产效率，另一个是保证产品质量。

比如，在车身补焊线高密度机器人工位上，武汉工厂实现了单一工位内布置焊接机器人16台。16台机器人同时工作，可将焊点数提升至232个，这一方面可对工作效率和生产效率进行大幅优化；另一方面，在焊点质量满足要求的同时，使焊点更加均匀，外观更加美观。

又如，在侧位内板机器人上料工位上，武汉厂采用内侧围总成自动装配至地板总成工艺，通过机器人高精度的工作，满足了上料功能，也保证了上料稳定性，提高了车身整体配合精度和外观尺寸。

此外，武汉厂在等离子钎焊工位上使用机器人在车辆的四门区域采用等离子钎焊工艺，速度为普通焊接的2～3倍，并且焊接热变形小、无气孔，焊缝宽度仅为普通焊接的1/3，从而使车辆外观更美观。

值得注意的是，位于车身车间车身主线单工位的6台机器人是武汉厂最新启用的R-lOOOiA系列轻量化机器人，它们还配备了轻量化焊枪。这些机器人具有运动速度快，体积更小，匹配轻量化焊枪可迅速提升工作效率，同时单个焊点能有效节约电能20%，更加环保节能。

总装车间

总装车间生产线 由内饰线、底盘线、终装线、门线、发动机和检测线组成，包括134个主线工位，具备年装配24万辆整车的生产能力。总装车间在质量追溯、防错系统及柔性化制造能力上处于通用全球工厂领先水平。

总装内饰线 此线最吸引眼球的是智能化自动涂胶系统，该系统使用机器人自动识别车型，自动抓取玻璃进行涂胶作业。有趣儿的是，机器人会利用3D视觉系统来完成胶型的质量检测，时时监控胶型的高度和宽度，参数异常时自动报警。

前后风挡移栽 采用分离设计，取料后可分别自动追赶车辆，并与车辆同步随行，在提升了生产效率的同时也提高了装配质量。

总装检测线 总装车间里另一个具有“3D”概念的是总装检测线。据上海通用工程师介绍，这里的四轮定位设备采用非接触式3D激光头检测，其检测精度远远高于之前的2D激光头，并适用于上海通用现有全系车型的检测工作。

除此以外，检测线动态车辆测试设备程序还可精确模拟汽车的动态传动、制动和控制系统性能的测试，系统还会将测试的所有数据全部上传通用汽车全球车辆数据库，终身保存。

机运设备 另一个需要重点提及的看点是，武汉厂总装车间的底盘线采用了EMS+VAC（ Electricalmonorail system+VariableAdjustable Carry）机运设备，在拼装过程中可实现精确同步，完成车身和底盘的精准定位和拼合，拼合精度可达0.1 mm，这个数值在国际上处于领先地位。

油漆车间

油漆车间和冲压车间虽然不像车身及总装车间那样机械手挥舞，但却同样机器人云集。

据上海通用工作人员介绍，油漆车间共采用涂胶机器人、喷涂机器人及各类开门开盖机器人108台，自动化率达到85%。

油漆车间以高质高效、低耗低排为设计方向，硬件方面最大的看点来自锆系薄膜、3-WET喷涂、千式文丘里、2K双组份清漆等前沿工艺和设备的应用。

如车身下方的底胶和车身内部胶均采用机械臂涂胶，自动化程度更高。喷房使用4个机器人代替传统的手工喷涂车身内部，不仅节约了油漆材料，更降低了新风量。

冲压车间

冲压车间包括一条开卷落料线、两条高速冲压线。其中，开卷落料线规划年产能568万冲次，冲压线规划年产能500万冲次，满足整车60JPH（每小时下线60台车）的生产能力。

现阶段，武汉厂只有全新英朗一款车型排产，冲压车间主要承担全新英朗侧围内/外板、翼子板、车门内外板、前后盖内外板、仪表板、地板等零部件的生产。

为适应现代汽车制造技术柔性化、灵捷化、智能化、信息化的发展趋势，不少车企在汽车生产中引入了AGV技术是必然，AGV可使汽车装配的生产组织、信息管理和物流技术等方面实现质的飞跃。

通常，自动导引车AGV分为装配型和搬运型两大类：

装配型AGV主要应用于汽车装配柔性生产线，可实现发动机、后桥、油箱等部件的动态自动化装配，极大地提高生产效率；

搬运型AGV主要满足轿车在混流生产的情况下物料的及时供应。物料配送AGV系统是一套专门为汽车生产、装配线设计的自动化物流系统，它通过安装在工位旁边一定数量的按钮实现物料呼叫请求，并通过车间现场和物料存储区设置的信息显示板，来反馈生产线上的物料呼叫请求。配送AGV系统的上位系统会实时记录下每一次物料请求发生的时间、地点和对物料请求的响应情况，并对此进行分析。

武汉厂的冲压车间就应用了AGV。根据系统的指令，它能够完成自动按照工艺要求对料架实行搬运动作。这样，武汉厂就可以避免传统运输方式下多部叉车交叉作业容易形成的堵塞和安全隐患，同时降低叉车作业的人力成本，提高生产效率。

通过对武汉厂的参观，我们可以看到，工业机器人在汽车生产制造中的地位越来越高，它是根据自身的动力和控制能力来完成汽车制造中不同环节的制造，能够代替工人在低温、高温、有毒等恶劣环境下工作，还能够代替工人完成繁重、单调重复的生产。

据预测，我国正在进入汽车拥有率上升时期，在未来几年里，汽车仍将每年15%左右的速度增长。所以未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增长趋势，年增幅达到50%左右，工业机器人在我国汽车行业的应用将得到快速发展。

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