安徽江淮汽车集团:打造中国汽车行业标杆智能工厂
“智能工厂”
中国汽车行业标杆智能工厂
安徽江淮汽车集团有限公司
轻型商用车分公司
第01部分
概述
安徽江淮汽车集团股份有限公司(简称江淮汽车)是一家集全系列商用车、乘用车及动力总成研发、生产、销售和服务于一体的综合性公司,“先进节能汽车和新能源汽车”车辆”。汽车企业集团”。是国家火炬计划重点高新技术企业、国家级创新型企业。位列中国企业500强、中国工业企业100强。
轻型商用车制造公司是江淮汽车的核心业务单元,是销量、收入、利润和品牌的多重支柱。围绕做强做大商用车的战略目标,江淮汽车集团2017年通过自筹资金共计投入250万元,投资原东六路工厂生产的骏铃、帅铃、车架、前轮等产品。合肥市桃花厂。车桥、底盘等全部产品(共17个型号)全部集成。在合肥市肥西县新港工业园新建厂房及生产线。建成骏菱、帅菱冲压、焊接、涂装、总装等四大工艺、底盘总装线。以及高端纯电动轻卡前桥、车架零部件智能工厂,形成冲压、焊装、涂装、总装、检测、发运一条龙生产。
轻型商用车制造公司新港基地智能工厂以绿色、环保、节能、高效的现代理念设计。工厂总建筑面积约27万平方米,可实现年产高端纯电动轻卡20万辆,单班3万辆。专用底盘及相应的支撑架、前桥等核心部件。大规模应用工业互联网技术,建立了基于PLM-ERP-MES-FAS的智能制造核心架构,涵盖物料管理、生产管理、财务管理、制造资源管理、质量管理等,并实现与公司所有供应商和客户。信息集成形成“人-机-材料-方法-环境-测试”全流程的高效智能感知和动态匹配优化。工厂拥有主要生产设备5200余台/套,自动化、智能化程度领先行业。同时引进德国大众制造技术和VDA6.3过程审核质量控制体系,为客户提供一流的品质保证。产品结构继承了原有轻卡产品优异的底盘性能,新开发了中高端和纯电动轻卡产品,有效扩大了公司在中高端产品的市场份额,提高了公司的产品竞争力。公司的经济效益。工厂还大量采用光伏发电、地源热泵等先进的节能环保、智能制造技术,实现绿色生产、环境友好。
智能工厂的投产,提升了江淮汽车高端轻卡产能和制造品质,为用户提供了更好的产品,为公司战略转型提供了有力支撑,进一步扩大产业规模,推动产业升级,完善产业支撑体系,有效促进了当地经济发展,大大提高了就业率、财税收入和人民生活水平,具有很好的社会效益。
第02部分
整体架构
江淮轻型商用车制造公司新港基地智能工厂主要生产帅铃、骏铃、新能源轻卡车型以及车架、前桥等核心零部件。根据产品制造工艺,设有六个专业工厂:冲压焊接工厂、涂装工厂、第一总装工厂、第二总装工厂、前桥工厂、车架工厂。厂区布局以总装车间为中心,对焊、涂装、零部件工厂为一体,通过空中走廊运输实现快速生产。
2.2 智能工厂架构
新港基地是工业4.0理念应用于生产制造的一次探索。按照智能制造标准,构建了“PLM(产品生命周期管理系统)-ERP(企业资源计划)-MES(车间制造执行系统)-以FAS(工厂自动化系统)为核心的智能制造架构”将进一步推进工艺装备的自动化、网络化、智能化,实现贯穿企业设备层、单元层、车间层、企业层、协作层的不同层次的纵向集成、跨资源要素的横向集成、互联互通、集成。共享、系统集成和新兴业态,以及设计、生产、物流、销售和服务的端到端集成。
FAS系统集成了自动化、信息化领域的先进技术和理念。应用于冲压、焊接、涂装、总装四大工序以及前桥、车架零部件生产线。是新港基地的制造神经中枢系统。能够及时下达生产计划任务指令,并与生产线自动化设备集成,实时监控和跟踪产品的生产状态,采集关键质量数据,控制质量,服务于厂内制造、物流和生产。质量等,并且可以将该平台的数据汇总到MES平台中统一发布。主要包括生产调度管理、车辆识别与跟踪、车辆调度管理、能源管理、设备状态监控等。
MES系统向下连接FAS系统,向上连接企业级ERP系统,形成智能工厂现场运营管理平台,包括生产计划管理、质量管理、物料管理等功能。
ERP系统整合和管理企业的所有资源,是对企业物流、资金流、信息流三大流进行综合管理的管理信息系统。它集成了客户需求(DMS)和企业内部制造活动(MES)。 )与供应商的制造资源(SCM)整合,形成企业完整的供应链。主要功能包括采购管理、财务管理、订单管理、库存管理等。
PLM系统包括CAD/CAE/CAM/CAPP/BOM集成应用,实现公司产品设计、工艺和制造过程的数字化控制全覆盖,并与ERP、FAS系统集成交互。
第03部分
施工计划
3.1 四大流程智能建造解决方案
(1)智能环保车身冲压线
自动化冲压生产实现在线清洗、涂油、光学对位、自动化输送和自动化制造,保证冲压件的质量。全线切换时间≤5分钟,人员需求减少50%。全线封闭防尘降噪,并结合吸音+隔音防护墙技术,全线噪音控制在83分贝以下。车间内采用无污染的电动车物流,实现零排放。
智能环保车身冲压线场景
(2) 高品质自动化驾驶室拼焊线
焊接车间占地面积24000平方米,拥有驾驶室定制焊接线7条,其中全自动化焊接线3条,具有焊接自动化率高、控制方式高精度、制造柔性化等工艺特点。建立与产品系统紧密结合的制造生产系统、装备系统、质量保证系统、物流系统,提升智能化水平。总共部署了100多台机器人。新骏岭宽体、中体焊装线自动化水平达到95%;帅铃焊装线自动化率达93%。生产周期从270秒缩短至180秒,实现自动化,省人省工。
焊接中频伺服技术应用:新军岭、帅岭焊接主线均采用中频伺服技术,有效提高了点焊熔核质量。采用中频三相电源,功率因数高达0.95,比传统工频节能30%。
清洁生产:优化焊接区域集中隔离,改善车间作业环境;实行CO2保护焊废气、烟尘集中抽排,保护员工健康,减少环境污染。
高品质自动化驾驶室拼焊线
(3)绿色智能自动化涂装线
涂装车间为独立厂房结构,占地面积17000平方米。主要拥有前处理电泳线1条,面漆喷涂线2条。具有环保涂料、绿色技术、节能等特点。综合能耗降低30%,VOC排放水平降低。国内轻卡驾驶室首次采用水性B1B2及水性单涂工艺,能耗降低20%。采用超高渗透无铅无锡环保电泳漆和超低VOC水性面漆,工件表面VOC排放量小于35g/m2。 2K双组份防刮、超耐候清漆材料的应用,提高了车身漆膜质量。
车身涂装内外表面均采用全机器人喷涂工艺。喷涂机器人32台,开门机器人8台。喷涂过程全自动化; 4台底漆涂胶机器人确保涂胶质量。
自动涂装输送设备应用:采用水平摆杆输送机+地面滑移输送机相结合的自动化输送系统,满足各类驾驶室的柔性生产需求和高效的连续作业。
循环风技术在涂装空调中的应用:喷漆房新风送风量减少40%,能耗减少30%,投资减少10%。喷漆烘干余热回收技术:三台换热器并联运行,废气余热利用率达到65%。锅炉回水可提高10℃,减少锅炉天然气消耗。喷漆废气处理及排放技术:采用德国durrTAR废气焚烧炉对废气进行干燥。温度达到750℃,高温裂解废气可达标排放。同时采用沸石转轮+RTO技术,减少废气经过沸石转轮后的VOC排放。 40毫克/立方米。
(4)高效、智能、绿色装配车间
总装充分融合自动化、柔性化、信息化技术,实现多种车型的规模化生产。应用先进的工艺布局技术、厂内物流技术、在线检测技术,打造高效、低成本、智能、绿色的总装车间。
高精度拧紧技术应用:关键拧紧点采用高精度电动拧紧轴拧紧,结合信息技术自动匹配拧紧参数与车型信息,具有追溯功能;舵机等拧紧点采用扭矩+角度方式控制,提高了拧紧精度,扭矩控制达到国内领先水平。
机器人涂胶系统:前风挡玻璃采用机器人自动涂胶系统,配备4工位输送线和烘干系统,保证玻璃涂胶质量的可靠性和一致性;玻璃安装采用智能升降装置,轻便可靠。
辅料集中储存和灌装:油料集中储存和运输,全进口三合一自动移动式真空灌装设备,配备灌装控制系统,监控各工位的运行情况和灌装量。
智能辅助装置应用:驾驶室、车架、前桥、后桥、座椅、轮胎、仪表等模块总成均采用输送线直接送至装配工位。
智能辅助装置的应用:采用KBK或智能举升装置辅助电池、舵机、油箱、导流板、备胎等大型零部件的装配,提高了装配的便利性和劳动强度。
智能物流:利用无线通信识别与处理技术、自动化物流运输技术、自动配送与识别系统,实现智能物流。内线、门线均采用SPS物料配送,部分大件物品采用EFALS系统自动配送,减少了物料配送量,降低了出错率,缩短了响应时间,实现了物料的自动化配送。
应用能源管理系统,实现能源中心、消防中心、安全中心的集中监控,降低单位产品能耗,提高能源管理效率和经济效益。能耗数据自动采集、分析、汇总,能耗可视化,关键公共系统闭环控制,能耗实时监控、优化。
能源管理系统
3.2 信息平台建设方案
全面构建PLM/CAD/CAE/CAPP、BOM、ERP、CRM、SRM、MES、FAS、OA高度集成的企业信息系统;支持产品研发、生产运营、营销服务、供应链,实现企业价值链相关业务的有效协作和资源共享,对实现公司战略目标发挥着重要作用。
其中,FAS智能制造平台利用企业私有云、技术网络和后端服务的大量计算和存储资源,实现前端和服务器端的高速互联网数据交换和存储。生产过程控制。它利用现场工业物联网技术(RFID、扫码)将每个驾驶室/产品和现场设备采集的数据、路由信号、仓库状态等信息传输到后端系统进行逻辑处理。根据FAS主系统的工艺路线、生产线的整体状态、计划订单执行进度和状态等,对不同层级的数据进行处理,形成控制指令,指导设备和输送机的生产运行通过工业以太网的系统。同时,过程数据在企业云服务器中进行采集、存储、分析和处理。 FAS系统服务程序部署在企业超融合服务器集群中,实现本地和异地冗余配置,动态配置服务器资源,并可实现双机热备和紧急切换,保证生产系统的安全稳定。
计划建立适合江淮轻型商用车体系的数字化报表创新体系。通过生产数据的采集和合理的算法分析,建立三级(公司级、专业厂级、生产线级)的生产管理报表系统,包括:计划完成报表系统、设计能力申请报表系统、JPH /PPH报表系统、生产时间(非上线时间)利用率报表系统、成品准时交货报表系统、生产异常报表系统等。
第04部分
技术难点及创新点
随着汽车产品型号的快速增加,产品配置越来越复杂,混流生产已十分普遍。国内轻卡行业大部分仍依赖传统的人工操作。设备的自动化、网络化、智能化程度不高,生产效率不高,质量控制无法准确进行,人工成本逐年增加。新港智能工厂建设的重点是实现生产过程的智能优化和整个生产过程的智能优化。一方面,重点发展具有数字化、网络化、智能化特征的自动化控制系统和装备,提高制造产品的成套自动化能力。另一方面,我们实施先进的过程控制和制造执行系统,实现生产过程的实时监控、故障诊断、质量控制和调度优化,深化生产制造、运营等核心业务系统的全面集成。管理、采购和销售。
4.1 一站式智能生产流程
在产品制造方面,公司率先在商用车制造行业推动工艺装备智能化建设,提高效率,降低工人劳动强度,保证生产线平稳高效生产。
其中,焊焊全自动车门包边线是国内节拍时间最高(50JPH)的商用车车门装配线,可实现涂胶、上下料、包边、补焊的全自动柔性生产。
柔性全自动涂装技术:采用全机器人高压静电喷涂工艺,40台机器人完成17款车型内外表面自动涂装,并自主设计关键技术参数。该识别系统除了AVI码载体外,还配备了双超声波车模识别功能。扫描点间距不超过200mm,确保识别差异最小的模型,这在国内尚属首创。
总装智能拧紧系统:关键工序采用高精度智能拧紧轴,拧紧参数与车型信息智能匹配,可被动行驶、主动回程、自动拧紧。采用扭矩+角度控制方式,提升拧紧质量,关键工序挖掘覆盖率由19%提升至65%。
工厂智能物流系统:模组组件机械化直发(13条空运直送线)、大件物品自动EFALS配送、小件物品SPS配送,提高装卸效率,替代叉车,实现货物分流人员和车辆;
物料防错系统:设置拣货端SPS照明系统。首次在送料端设置防错指示灯。人员可根据指令拾取、组装物料,实现物料防错。
4.2 国内首次应用FAS系统在商用车模块
新港基地智能工厂FAS系统解决了轻卡领域相对复杂的生产模式。例如,工艺流程复杂,涉及车架和底盘两个生产流程;产品类型复杂,轻卡产品品种数以万计;材料质量高,物流配送水平参差不齐。然而,以上只是一条轻卡装配线面临的问题。对于新港基地智能工厂来说,FAS系统还面临复杂的多线交叉工艺规划(6条主焊线→3条焊接调整线→2条WBS仓区→1条前处理电泳→2条面漆线→4条PBS仓区→ 4条总装生产线)带来了车辆识别、生产调度、平衡生产、顺序控制与匹配等一系列问题。基于新港基地的全自动化产线布局,FAS系统还需要在计划序列匹配率与工艺车辆库存、生产平衡和生产效率之间的矛盾中找到最佳平衡状态。
4.3 生产工艺全面升级为制造产品节能环保技术
国内首条按照水性中涂、水性单涂新工艺设计的涂装线。采用资源节约型绿色工艺,减少VOC排放约50%,减少温室气体排放。它还可以减少 25% 至 30% 的油漆消耗和能源。 %;材料消耗减少约40%。
绿色建筑设计应用:采用地源热泵空调+水储能+光伏系统。是目前国内最大的绿色工厂应用项目,首次综合利用两种可再生能源。地源热泵空调设计制冷量2129kW,制热量2231kW,配有两个2000m3储能罐,比传统空调可节能30%。光伏设计容量为15.86MW。 2018年发电量1126万千瓦时,上网电量170万千瓦时,自用电量940万千瓦时。 ,自用电量比例达83%,节省176万元。被评为“2018年度省节能示范项目”。
第05部分
主要问题已解决
5.1商用车行业智能制造水平突破
近年来,新工业革命方兴未艾,全球制造业正在迈向数字化、智能化时代。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势。它对产业发展和分工产生深远影响,推动新的生产方式、产业形态、商业模式的形成。为加快汽车行业智能制造发展,提升行业核心竞争力,落实国家和省推进智能制造的战略部署,江淮汽车积极迈向智能制造,推动互联网与汽车深度融合。制造业。以智慧工厂、数字化车间为信息化与信息化深度融合的主要方向,推动企业信息化从基础应用、单一应用向集成应用、创新应用、产业链协同应用转变,帮助企业实现装备智能化、设计数字化、生产自动化、管理现代化、营销服务网络化,引领制造方式变革,推动产业转型升级,努力推动制造业高质量发展。
5.2 轻卡产品高端化、智能化推广
中国轻卡产业从低端发展、引进国外先进轻卡技术和生产线发展到自主研发、生产国内高端轻卡产品。经过近年来的持续快速增长,高端轻卡市场目前呈现出蓬勃发展的态势。近年来,受排放升级、智能网联等趋势影响,经济型轻卡市场迅速萎缩,高端轻卡份额快速提升,轻卡高端化趋势加速。作为一家以商用车起家的企业,江淮汽车始终坚持以商用车为基础,巩固和发展在商用车细分市场的领先地位。始终关注客户需求,积极关注市场变化,紧跟市场趋势,全力推动江淮轻卡制造工艺不断转型和优化,打造世界一流、国内领先的轻卡智能制造基地,在节能减排、智能安全、噪音技术、轻量化技术、新能源技术、制造工艺技术等方面实现全面突破,不断打造企业核心竞争力。
第06部分
与国内外同行业比较
新港基地全面建成投产,国内高端轻卡制造迎来“提速换挡”。从跟随、并跑到领先,江淮轻型商用车制造水平实现了跨越式发展。新港基地不仅是江淮汽车轻型商用车的主要生产基地,也是江淮汽车不断提升和深化“产量”和“品质”的创新基地。新港基地打造了全球首个轻卡行业智能制造平台。该平台由2条封闭式全自动化冲压线、3条全自动化焊装线、1条适合多种车型的柔性全自动化涂装线、2条全自动化自动化总装线和1条轻卡关键总装生产线组成车架、前桥等,集自动化、信息化、数字化等特点于一体。
同时,新港基地综合试验场高回赛道一期工程全长5.2公里,分三车道。作为国内首个三弧高环轨道车辆试验场,担负着江淮乘用车、商用车、新能源汽车的可靠性、耐久性试验验证任务。这是江淮汽车现场测试能力建设的突破性成果,对未来有很大帮助。国内汽车试验场建设具有重要借鉴意义。
从冲压、焊装、涂装、总装,到产品下线和测试,江淮轻卡制造过程的每一步都注入了智能科技的力量。
在坚持创新驱动发展的同时,江淮汽车始终牢记学习型企业的自我定位,精选世界一流企业的产品和标准对标,认真开展对标、合规、标准制定和评价工作。江淮汽车早在1996年就导入了ISO9001质量管理体系,2003年导入了ISO10012测量管理体系,2004年导入了GJB9001国军标质量管理体系,2006年导入了国际汽车行业专有的ISO/TS16949质量管理体系。 2007年引入卓越绩效管理模式,通过不断提升制造能力推动质量升级,在质量升级过程中不断提升制造水平,2010年江淮汽车作为唯一一家自主品牌车企荣获国家质量奖,中国质量管理最高奖。 2018年,JAC Motors在一次Fell Swoop中获得了中国工业奖,成为中国第一家赢得这一荣誉的全面汽车公司。中国工业奖是该州批准的我国工业领域中最高奖项。屡获殊荣的企业和项目代表了我国工业发展的最高水平,也是新时代“中国领导”和“中国创造”的基准。
基于56年的车辆制造经验以及整合世界顶级资源的车辆制造强度,JAC轻型商用车努力建立高端,高质量的高科技现代工业系统,并延长了优质差距持续的创新精神和顽强的工艺。在“第13个五年计划”期间,JAC的轻型卡车制造实力已达到新水平。目前,JAC轻型卡车的累积销售额超过350万辆,在该国排名第二。中高端卡车的销量占70%以上,将其排名为中国中高端轻型卡车的头号品牌。它连续17年导致该国出口,其产品分布在世界各地五大洲的130多个国家和地区,不断地刷新中国的价值。
第07部分
实施效果和收益分析
近年来,面临着多种挑战,例如动荡的市场环境,越来越严格的环境政策,加速进行排放升级的实施以及流行性的预防和控制,轻型商用车制造公司专注于“质量,效率和有效性”,并有效地既应对又有有效的努力转型和升级的责任。它在JAC规模,效率和品牌的多个支柱中发挥了重要作用,进一步巩固了JAC在该行业中的商用车地位。
在规模贡献方面,JAC轻型卡车在2020年同比增长12%,其中Xingang基地同比增长16%,达到创纪录的高度。
在生产效率方面,一方面,人均生产效率已不断提高。通过节省劳动的自动化,人员共享,劳动就业,结构调整和其他措施,2020年的制造公司数量将比2016年少1,800次。在第13五年的计划期间,劳动生产率为44.91与2019年相比,2020年的劳动效率中,劳动效率提高了14.13%。另一方面,通过通过平衡的生产,瓶颈改善,系统协作和其他方法来提高生产效率的提高,这是新的新型新型新型运送时间2020年制造公司的同比缩短了5%。
在质量提高方面,我们深入实施了“品牌改进,质量第一”的意识形态,专注于提高客户满意度,专注于测试网站中现有的问题,生产地点和市场,并有机地实施积极的预防和反向改进。结合使用,我们努力提高产品的可靠性,质量和感官质量。 2020年,轻型卡产品的初始质量同比下降了29.6%,R1000@3MIS同比下降了20.02%。产品质量水平继续提高。在“第十三五年计划”期间,制造公司产品的质量继续提高。与2016年相比,2020年轻型卡车产品的强度增加了67.71%,建立了良好的品牌形象。
在经营业绩方面,制造公司在2020年获得了主要的业务收入,同比增长12.60%;财务利润同比增长35.44%;规模和利润在轻型车历史上都创下了创纪录的纪录,而且利润增长大于销售收入增长大于销售增长。积极的发展。近年来,轻型商用车的产品实力,营销强度和品牌强度已经跃升到新的水平,在规模上取得了重大突破,并在制造公司的收益,质量和效率方面取得了显着的结果,做出了强有力的贡献对于集团公司而言,加强整合巩固了其在轻型车辆行业中的地位。
第08部分
智能转型和改进的下一步的计划和想法
作为JAC电动机促进数字化转型的试点部门,轻型商用车通过充分识别和优化业务流程,机构系统等的差异,并促进整个JAC电动机转换为数字数字的差异,努力成为数字化转型的基准。转换并进入用户驱动的企业。 。
在2021年,我们将进一步加深智能工厂的应用,以改善交付周期,精益物流,生产,供应和营销协调,关键设备,流程数字化功能和现场质量管理。通过实施智能生产计划,数字供应链构建,FAS系统升级和其他项目,我们将开放上游和下游制造,优化内部流程,实现整个价值链的数字化,并建立四个“客户/经销商” ,主持人,第三方物流和供应商“综合的引发型,协作和准时的精益供应链系统为OEM,供应商和经销商提供个性化和敏捷的订单计划,需求和交付服务,以进一步改善客户满意。特别包括以下方面:
(1)改善与生产相关的系统,实现系统与各种物理设备之间的数据对接,对应于ERP系统产品和组件命名规则,制定系统产品和组件编码原则,并确保数据传输的准确性两个系统。在收集和利用生产数据方面,可以通过MES系统提高效率和准确性。
(2)增加对组装自动化和智能生产线和质量检查设备的资本投资,以实现设备的自动化和数字化。增加标准化系统的构建,制定统一的管理规则并改善业务数据的管理。
(3)建立一个统一且流畅的信息平台。通过升级软件和硬件,连接OA协作办公系统,ERP系统,FAS系统和MES系统,以实现设计,生产和管理链接中的端到端数据管理,并逐渐实现产品设计。 - 在整个生产,交付和销售生命周期中,数据循环,消除数据岛,加强系统之间的互连,形成统一的管理,实现系统之间的数据共享,包括生产数据的实时反馈,以便讲习班的运行可以是在如火如荼的情况下,自动化统计数据和反馈也可以实现远程查看和提醒,并且还可以实现设备故障的预警。让数据和过程在企业中无缝流动,并在各种异构系统,应用程序和数据源之间实现信息协作的共享和交流。
(4)促进供应链和工业链中上游和下游企业之间的数据连接,资源共享和业务合作,并开放主要零件和组件工厂的生产和供应协作信息,包括供应商成品库存信息,生产计划执行,等等。