Written by: Bear
自動流程和創新機器人技術:為了將純電動Macan納入Porsche萊比錫工廠的生產流程,汽車生產過程中總裝車間的核心部分:合裝,接受了徹底改造。
一場屬於車身和底盤的「婚禮」正在舉行,只是沒有華爾茲相伴。相反,嘶嘶聲、嗡嗡聲和敲擊聲此起彼伏:這是Porsche萊比錫工廠現代汽車生產的背景音樂。 一輛塗有橡樹綠金屬漆的Porsche Macan車身緩緩從吊架上降落。幾秒鐘前,它的另一半(配備純電動傳動系統的底盤)已由無人駕駛運輸系統送達。就像慢動作一樣,兩個部件全自動連接在一起,然後用螺絲擰緊,接下來就是內飾安裝過程。
這就是合裝。無論在哪裡生產汽車,合裝都是生產的核心。一直以來都是如此。然而,Porsche萊比錫工廠的合裝卻非同尋常。它異常複雜、多功能且高效。僅在一條生產線上,就能生產出三種不同驅動概念的汽車:汽油車、混合動力車和電動車。目前,這裡每天保質保量為世界各地的客戶生產約600輛Macan和Panamera車型。
鐘錶式工廠
這些「婚禮」的司儀是Sebastian Böttcher。這位科班出身的工程師是一位設備規劃師,與其他十幾位Porsche同事一起策劃了這套合裝設備。現年40歲的Böttcher出生於德國德累斯頓,手腕上戴著一塊精美的機械錶,和他的工作十分相配,而這是十年前他送給自己的30歲生日禮物。他指著錶盤背部的特殊玻璃說,「透過玻璃,我們可以看到精巧的機芯裝置。我們的工廠也是一塊鐘錶,儘管規模有所不同。」
2018年,Porsche工廠發生了一些變化,這塊「鍾錶」的運作方式也被徹底改造。
這條生產線此前一直用於生產汽油車或混合動力汽車。在現有條件下,啟動另一條生產線並不現實。Böttcher回憶道,「我們很快意識到,必須重新設計工廠現有的合裝和許多其他流程。全新驅動技術就像一個獨立的小世界,有新的要求、特殊的工藝和工具。我們必須為此學習很多新東西。」
一個特別複雜的問題是:汽油車或混合動力車的車身底部與底盤之間只有20個螺栓連接點,而純電動車則有50個。雖然這看起來變化不大,但最大的挑戰在於如何在同一條裝配線上管理這些額外工作步驟。
複雜但和諧
為了完成這項任務,Sebastian Böttcher和團隊不得不重新設計合裝流程。原本24米長的四個裝配站被改為60米長的九個裝配站,並集成了增加的6台機器人和18個自動螺絲擰緊站。在外部合作夥伴的支援下,Porsche還在其他方面提出新的想法。
例如:根據不同車型系列和裝備配置,自動螺絲裝配系統能夠以極高速度處理各種尺寸和形狀、扭矩和角度的螺絲。此外,一種測量裝置的專利正在申請中,這種裝置在生產過程中定期穿過裝配區,檢查螺絲擰緊的主軸,從而消除停機時間和延誤。
同時,工廠還安裝了一套特殊的攝影系統,能夠自動掃描電動車高壓電池表面是否有異物,比如不小心錯誤放置的墊圈或螺絲螺母。Sebastian Böttcher總結道,「最重要的是,我們創建了一套非常高效的系統,與工廠所有工藝流程無縫銜接。 當然,總有一些地方需要優化。但是:不斷改進,持續優化流程這點對我們Porsche來說是理所當然的。」
珠鏈原理
在與Sebastian Böttcher其他部門的同事交談時,我們清楚地認識到,在策劃合裝流程的過程中,全域觀念是多麼重要。車輛控制部門的Denny Schubert說,「珠鏈原理在我們所做的一切工作中都發揮著核心作用。在Porsche,這一原理的應用可以確保有效利用員工、最大限度減少倉儲、確保零件完美預先分類,並在正確的時間到達裝配線。」Schubert 強調說,「我們的目標是精確控制車輛序列,就像一串珍珠。」
Porsche萊比錫工廠通常會提前十天制定生產計劃。這樣,供應商就能根據裝配需要精確同步生產,並在正確時間交付所有部件。這是順利生產的基本前提,因為在這裡生產的每一台車輛都是獨一無二的存在。從理論上講,各種車型、驅動技術、漆面和設備細節的組合有無限可能,方案無窮無盡。
工業工程部門的Martin Reinbacher補充說,「在一條生產線上生產三種驅動系統,對工廠的每個人來說都極具挑戰性。我們的工作非常複雜。例如:必須為純電動Macan學習更多裝配概念,還必須調整一些工作站的人體工程學設計。」
Reinbacher解釋說,「一切都息息相關,一脈相連。我們必須以非常網路化和跨部門的方式進行策劃,以便找到更高效的解決方案。儘管為此殫精竭力,但每個人都由衷認為這樣做是值得的。」
珠鏈原理就像指南針:它確保生產過程中的每一步都與下一步環環相扣。這意味著在流程較為複雜的情況下,Porsche生產仍能保持高度精確,順利進行。
Porsche萊比錫工廠:裝配數據一覽
50,000平方米面積
3.6公里生產線行進距離(每輛車)
2種組裝車型,共3種驅動概念
4,000個工序(每輛車)
5,000個預裝和總裝車輛部件
331個生產節拍(每輛車)