文/賈亞莉·FM
在一汽-大眾工作近八年,參與了佛山工廠的建設和佛山首款奧迪車型沖壓模具的投產和量產工作,2018 年加入蔚來,目前擔任蔚來制造工程(白車身系統)沖壓工程負責人,主要負責新工廠沖壓車間規劃、沖壓產線設備開發、智能制造規劃和開發以及新車型沖壓同步工程分析、工藝和模具開發、創新工藝與數字化規劃等工作。

新能源汽車一問世,智慧汽車、輕量化汽車就成為了核心詞匯。對于生產環節而言,解決輕量化的問題迫在眉睫。2018 年,蔚來量產交付的第一代ES8 其車身是國內首款獨立研發量產的輕量化全鋁車身,擁有100%知識產權,全球量產全鋁車身中最高比列鋁材應用量,達到96.4%,白車身重量335kg,輕量化系數2.02,整車扭轉剛度44110Nm/deg,首次使用航空級7 系鋁合金,獲得2021 年“中國汽車工業科學技術獎”科技進步一等獎。五年多的時間過去了,本刊記者對話蔚來制造工程(白車身系統)沖壓工程負責人石寬,請他帶領我們的讀者從整車四大工藝之首的沖壓來了解一下蔚來的未來之路。
蔚來第二先進制造基地于2021 年4 月29 日動工,2022 年9 月26 日正式投產,位于NeoPark 合肥新橋智能電動汽車產業園區。該園區定位為世界級智能電動汽車產業集群,將形成完整與高度聚集的產業鏈。蔚來第二先進制造基地規劃時,在智能制造領域投入大量資源,布局了前瞻和領先的數字化解決方案,深入融合了IT/OT,生產過程數據全量入湖,采用全球領先的“天工”智能制造管理系統,基于微服務開發前端消費應用,是一座全鏈路數字化智能工廠。
蔚來第二先進制造基地沖壓車間包括沖壓A 線和沖壓B 線,配備國內領先的高速鋼鋁混合沖壓線與七軸全柔性單臂機械手,ADC 自動換模僅需3 分鐘,開創性聯合開發沖壓數字化生產運營管理系統、設備智能管理系統,使得車間生產組織100%透明化,達到世界領先水平。開創性開發導入鋼、5 系鋁、6 系鋁全系分類回收和在線打包系統,預計每年可減少二氧化碳排放8.5 萬噸,為國內領先的綠色環保車間。沖壓線尾采用無叉車AGV 智能駁運,高度自動化的系統控制,實現充電自動化。目前已經量產ET5、ET5T、全新ES8、全新EC7 等多款蔚來車型,包括大型深沖鋼鋁側圍、鋼鋁四門內外板、鋁前蓋內外板、鋁頂蓋等核心外覆蓋件。
石寬介紹道:“第二先進制造基地作為蔚來汽車智能制造的代表性工業實體,是一座全鏈路數字化智能工廠,秉持‘精益高效、智能先進、綠色環保、愉悅開放’的愿景,在全鏈智能化、工藝柔性化、裝備先進性等方面達到全球領先水平,是‘蔚來技術全棧’在‘智能制造’領域的重要注腳。蔚來汽車第二先進制造基地采用全球領先的‘天工’智能制造管理系統、‘魔方’車輛存取平臺、‘飛地’自動裝配島等多項前沿技術,突破傳統大規模生產與個性化定制的矛盾局限,實現了高效柔性化生產,可滿足3592320 種個性化配置組合,用戶從下單到提車僅需14 天,是新一代汽車智造工廠的樣板。

“‘天工’智能制造管理系統,包括LES、SAP、MOP(制造運營平臺)、Q-Plant(質量管理)等系統。沖壓車間,基于‘天工’智能制造管理系統實現了生產準備、模具設備管理、現場Andon 管理、變化點管理、PMC 監控及報表分析、返修管理及人員管理等業務數字化,同時通過開發APS 實現計劃的自動排產,開發EMS 實現設備的智能預測和管理,基于各類AI 與視覺的解決方案去推進業務場景的智能化。在沖壓領域,我們正在推進MED(制造工程開發)和OTD(訂單到交付)全業務鏈的數字化,圍繞信息集成化、流程數字化、場景智能化、運營透明四個遠景,系統規劃、統籌推進,實現多基地、多工廠與前端制造工程開發的數據相互連接和相互消費,持續自主迭代‘天工’智能制造管理系統、APS 自動排產、沖壓運營指標透明塔臺、沖壓知識消費圖書館等數字化產品,并陸續推出沖壓車間的數字孿生、沖壓質量視覺識別與預防等數字化產品。
“作為國內首個獲得‘工業綠色建筑三星’和‘LEED GOLD’雙認證的電動汽車制造基地,蔚來第二先進制造基地通過建設分布式光伏,可節約25%工廠生產用電。該制造基地打破傳統工廠設計布局,開設了全球最大的蔚來中心、員工中心、智能駕駛體驗跑道、參觀連廊等附屬人文、生活方式配套設施,將工廠打造成為綠色人文、愉悅開放的目的地。”
目前,蔚來第一代產品和第二代產品,多款全鋁車身產品量產交付。沖壓自制件中,六款產品使用鋁側圍、鋁前蓋內外板、鋁四門內外板、鋁翼子板、鋁頂蓋、鋁后蓋內外板等不同鋁材零件。通過產品的創新、工藝的創新和供應鏈的創新,蔚來解決了全鋁、超深、復雜和前瞻造型的核心外覆蓋件開發和量產過程中的一系列復雜問題,解決了超深鋁側圍、超深鋁門內板等成形性、尺寸回彈、生產穩定性和生產效率等問題,并不斷挑戰更短的周期、更高的質量、更高的生產效率。在沖壓模具開發的過程中,實現了高精度的回彈補償,首件尺寸合格率達成80%的目標;通過壓機擾度補償等改善不同壓機間差異導致的調試差異問題;通過開閉件總成的仿真,解決總成尺寸與單件尺寸不匹配的問題,減少單件的更改輪次;通過CAE 新模型的建立,解決鋼鋁車身側圍門檻烘烤變形、前蓋總成撐桿等環境件引起的尺寸變形等復雜問題。這些疑難問題的解決,縮短了模具的開發量產周期,降低了模具開發成本。
基于豐富的產品開發與量產經驗的積累、前端產品和工藝開發以及后端生產運營的問題和數據閉環消費,蔚來正向建立了沖壓技術標準、工藝開發流程和項目交付體系;也建立了沖壓問題庫、LL&BP 庫(經驗教訓與最佳實踐)、標準庫、解決方案庫,結合沖壓模具智能開發系統、沖壓運營指標透明化塔臺等數字化工具,提高了沖壓技術開發過程的效率、質量,提高開發投資的效率與回報,將模具從工藝設計到量產的開發周期縮短至10 ~15 個月,以支撐公司產品的整體開發周期的縮短。蔚來重視與供應鏈合作伙伴共同的成長和發展,聯合一起解決業務過程的復雜問題,比如與產線設備合作伙伴一起推動國產單臂機械手高速抖動問題的解決,鋼鋁開卷線核心堆垛設備集成國產化,超深一片式鋁側圍模具的國產化開發等,為推動中國汽車產業工裝、設備、模具的高質量發展貢獻一份力量。
“蔚來,源自一個清朗天空的愿景。自成立以來,我們始終致力于構筑環境更加友好的未來。企業文化就如同企業靈魂,能夠賦予每個與之相關的人一份期許和責任。”石寬這樣介紹蔚來的企業文化,“我們一直倡導‘真誠、關愛、遠見、行動’的企業文化,加入蔚來的員工會首先參加‘Landing’著陸培訓,學習企業文化。沖壓人員的培養和團隊的文化建設在公司整體的文化和職業發展規劃下推進工作的開展。目前沖壓基于新員工開發了初級、中級、高級等一系列的技術課程,每門課程實現了視頻在線,讓員工在公司學習平臺上快速便捷地學習;另外沖壓團隊搭建了知識消費圖書館,覆蓋了全部的技術標準、業務流程、項目開發與交付物、工程手冊、各類數據庫、解決方案庫、運營指標,并能自動推動最新的標準、知識更新和項目狀態,讓員工便捷地獲取開展工作所需的信息和知識,以此來提高知識消費和信息獲取的體驗。沖壓團隊還特別重視新入職大學生的培養,有完善的輪崗、培訓和帶教體系,并通過新項目的獨立實踐快速地成長。整體沖壓團隊年輕有活力,青年員工占比超過三分之一,團隊有行業專家,有經驗豐富的工程師,也有剛入職大學生。”