文章介绍了蔚来新桥F2工厂的技术亮点和生产流程,包括车身车间、魔方存取平台、飞地智能装配岛和天工系统的作用及特点。工厂实现了个性化定制和大批量生产的结合,通过智能化技术提高了生产效率和产品质量。
蔚来新桥F2工厂的车身车间能够生产ET5、ET5t、ES8、EC7等车型,其中一半采用传统的钢材车身,另一半是全铝车身。全铝车身需要焊接工艺以及其他机械连接方式。该工厂在保持大批量生产的同时,实现了产品的高度定制化,提供了多种电池规格、外观颜色、轮毂款式、内饰颜色等选项。
魔方存取平台是蔚来新桥工厂的一大亮点,它可以存储不同颜色、不同车型的白车身。通过软件系统的控制,魔方存取平台与订单顺序解耦,只和一个时间段内的订单总量耦合。这减少了换色次数,提高了效率和喷漆质量。
在蔚来新桥F2工厂的总装车间,飞地智能装配岛负责将车辆的各个零部件准确无误地安装到车身上。该区域采用无人驾驶的AGV小车运送白车身和零部件,通过RFID标签识别白车身型号,并实现自动匹配。飞地装配岛上的机器人和AGV动线完成精准装配。
新桥工厂通过构建名为“天工”的完整系统,实现了制造全流程的智能化管理。该系统包括制造运营平台MOP、物流执行系统LES和质量管理系统Q Plant,能够实时反馈生产过程中的信息,确保生产质量和效率。
5G 扳手、魔方平台、无人驾驶,最强的技术原来都在工厂
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我们的第一站,是中国最年轻的整车工厂之一——蔚来新桥F2工厂。
从它正式投产的时间算起,现在的它刚刚两岁半。
一座整车工厂,一般都有四大工艺:冲压——焊装——涂装——总装。冲压车间负责把钢铝这些金属材料,压制成车身的各个部件。而焊装车间,负责把冲压好的金属部件,焊接成一个完整的白车身。随后这些白车身,会被送入涂装车间,进行电泳等处理并喷漆,最后送入总装车间,安装大到中控台、天幕、风挡玻璃,小到雷达、摄像头、车标这些零部件,车辆检查合格之后,就走完了整个生产流程。
新桥F2工厂的车身车间在众多汽车制造工厂中独树一帜,其最大的区别就在焊装车间,新桥工厂叫它车身车间。
这里目前生产ET5、ET5t、ES8、EC7、乐道L60以及最新的ET9,这些产品一半采用传统的钢材车身,另一半是全铝车身。对于全铝车身来说,不止需要焊接工艺,还要进行铆接、胶接,或者其他机械连接,所以称呼为车身车间。
钢铝混合车身在汽车制造领域并非罕见,但蔚来在此基础上解决了一个整车制造的大难题:如何在保持大批量生产的同时,实现产品的高度定制化。这对于汽车制造商来说,无疑是一个挑战。因为定制化产品意味着在冲压环节需要频繁更换模具,涂装环节需要不断换色,总装环节则需要海量的零部件仓储和繁重的配置匹配,对各环节的安装技术也提出了极高的要求。作为对比,奔驰的定制化车型,一般需要 1-2 个月的生产周期。而定制化项目更多的保时捷,往往需要 3-6 个月。
然而,蔚来却迎难而上,其在新桥F2工厂生产的所有车型均提供了定制化选择。
以ET5t为例,这款车型提供了两种电池规格、十种外观颜色、五种轮毂款式、六种内饰颜色、三种材质搭配以及十项选装配置。而工厂总共需要支持359万多种个性化搭配,这无疑对生产线提出了更高的要求。
更加值得一提的是,蔚来还坚持“公平”原则,确保先下单的消费者能够先拿到车。
这意味着工厂不能按照同一个SKU进行批量生产,而是需要根据消费者的订单进行灵活调整,绝对是地狱难度的考验。
魔方存取平台:生产流程的智能缓冲器
走进蔚来新桥工厂,首先映入眼帘的是一个巨大的立体车库,这也是工厂的一大亮点。这个车库分为4列6层,最多可以存储两百多个不同颜色、不同车型的白车身,宛如一个透明的、巨型的“抓娃娃机”,堪称工业奇观。
新桥工厂里一共有三座魔方,总计可以储存超过753白车身。
魔方的硬件部分并不复杂,就是一个立体库。软件才是它发挥作用的关键。魔方之前的生产流程,无论冲压、车身还是涂装车间的关键工艺,都是 100% 由机器人控制的。如果和订单耦合,按照订单生产,那就意味着,可能每生产一台车,就要给几千吨的冲压机,更换一次模具,给车身车间的941台机器人,切换一遍程序,还要更换涂装产线的喷漆颜色。
所以,魔方的意义,就是让冲压、车身和涂装这三大车间,与订单顺序解耦。
它们只和一个时间段内的订单总量耦合。比如用户下了1000 个订单,有 500 台A车型,300 台B车型,CDEF车型各 50 台,那么冲压产线就可以按照同一车型,批量生产,车身车间加工成完整的白车身之后,就可以进入到涂装车间的魔方存取平台。
因此,魔方的意义就在于让冲压、车身和涂装这三大车间与订单顺序解耦。它们只和一个时间段内的订单总量耦合。比如,当用户下了1000个订单,其中有500台A车型,300台B车型,CDEF车型各50台时,冲压产线就可以按照同一车型批量生产。车身车间加工成完整的白车身后,进入涂装车间的魔方存取平台。
在涂装车间,根据车身喷漆颜色重新匹配顺序,这样就减少了换色次数,不仅提升了效率,也提高了喷漆的质量。当这些白车身喷漆结束,运出涂装车间后,就会存入眼前的这座魔方。
在这里,软件系统会将它们再次与订单顺序匹配,然后进入最终的总装车间。
飞地智能装配岛:柔性生产的神经末梢
在蔚来新桥F2工厂的总装车间,作为工序最繁琐的部分,这里负责将车辆的各个零部件准确无误地安装到车身上,通常是工厂里人工最多的区域。新桥工厂比较特别的是,蔚来还是用自己的方法,先解决生产过程中的大题——尾门、天幕、仪表、前后风挡。
与传统整车工厂的总装线相比,新桥工厂的一个显著差异在于其飞地装配岛区域。
在这里,
并没有传统的输送机来运送白车身,而是全靠无人驾驶的AGV小车。
这些AGV小车不仅负责运送白车身,还包括天窗、仪表等大零部件的上料
。
AGV小车作为工具,其优势在于不仅可以让产线串联或并联,最关键的是能够与白车身及零部件之间实现通信。每个白车身都内置了RFID标签,使得AGV能够识别自己输送的白车身型号,并将相应零件运送到指定的工区,实现自动匹配。
在飞地装配岛上,有两个封闭区域特别引人注目,它们负责装配一个超大件——仪表台。每个区域内设置有三台机器人和两条AGV动线。由于仪表台往往集中了许多定制项,如内饰颜色、材质搭配等,需要高精度匹配。因此,系统会让两条路径上的AGV小车根据订单信息,将中控台和白车身进行匹配,并确保同一组的AGV自动进入同一个安装区域。
接下来的过程堪称自动化生产的典范:AGV行驶到安装位置后,后侧机器人放入仪表台;紧接着,前侧的两台机器人会给车身和仪表台拍摄多张照片,通过视觉计算确定它们的相对位置,实现精确匹配;后侧机器人根据位置信息实施安装,再由前侧的两台机器人拧紧螺丝。整个过程用时不到两分钟,AGV自动驶出,完成了又一次高效、精准的装配。
这就是蔚来新桥F2工厂,实现柔性生产,解决个性化和大批量两难的核心。
魔方存取平台,让关键工序有了缓存,并且可以针对下一步的工艺,重新排列生产顺序。飞地智能装配岛,可以让总装线上,最难装配的部件,实现精准匹配,自动安装。
天工系统:数字孪生赋能制造全流程
在蔚来新桥工厂的总装线上,工人们使用的电动拧紧枪看似普通,实则内置了5G和WiFi6模块。当工人按照工序拧紧螺丝时,屏幕会实时反馈软件系统的信息。只有符合标准的角度和扭力,系统才会给出绿色反馈,确保所有螺丝都合格。