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種種跡象表明，新能源汽車市場的快速發(fā)展，尤其是電動(dòng)車的加快普及，給工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了新一輪“生產(chǎn)革命”。
國際能源署今年早些時(shí)候發(fā)布的《2023年全球電動(dòng)汽車展望》報(bào)告預(yù)測，今年全球電動(dòng)汽車的銷量將較上一年增長35%，達(dá)到1400萬輛。報(bào)告還顯示，目前絕大多數(shù)電動(dòng)汽車銷售集中在中國、歐洲和美國三大市場。其中，中國是領(lǐng)跑者，去年中國市場的電動(dòng)汽車銷量占到了全球銷量的60%。
圖為上汽通用武漢奧特能工廠的工業(yè)機(jī)器人在工作。資料照片
汽車生產(chǎn)車間里的“三高”
今天，當(dāng)人們走進(jìn)上汽通用汽車武漢奧特能超級(jí)工廠，這里的工程師會(huì)用有趣的“三高”來形容新一代的電動(dòng)汽車生產(chǎn)線。據(jù)介紹，這里的電驅(qū)車間擁有世界一流水平的“高柔性、高精度、高自動(dòng)化”機(jī)加工生產(chǎn)線。
針對(duì)前驅(qū)與后驅(qū)等不同造型的電驅(qū)單元，奧特能武漢工廠利用人工智能（AI）算法與虛擬仿真技術(shù)，通過數(shù)字化工藝開發(fā)，可以完成自動(dòng)化工藝編排與全面化校核驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)劃全過程的智能化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了柔性化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。
近年來，在全球范圍內(nèi)，智能制造、“工業(yè)4.0”等制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的浪潮接踵而至，中國制造業(yè)也正朝著數(shù)字化、高端化加速演進(jìn)。隨之而來的軟件、傳感器、人工智能和人機(jī)界面（HMI）等行業(yè)的高速發(fā)展，不僅為全球帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，也重塑了工業(yè)、商業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ畹拿婷病?/p>
今年二季度，美國3M公司在其位于上海的中國研發(fā)中心發(fā)布了前瞻趨勢2023年度洞察報(bào)告。報(bào)告分析認(rèn)為，全球市場特別是中國新能源汽車市場的擴(kuò)容，對(duì)工業(yè)機(jī)器人整體創(chuàng)新具有推動(dòng)作用。
電池包自動(dòng)化生產(chǎn)更“絲滑”
據(jù)了解，在這波工業(yè)機(jī)器人的再創(chuàng)新浪潮中，單是圍繞電動(dòng)汽車電池包的生產(chǎn)封裝，就有多項(xiàng)工藝實(shí)現(xiàn)了升級(jí)或改進(jìn)，生產(chǎn)自動(dòng)化率大大提高。這不僅有助于傳統(tǒng)勞動(dòng)力的解放，也提高了電池包的安全性和耐用性。
以3M為例，今年5月，3M旗下的膠帶定制自動(dòng)化粘接系統(tǒng)和機(jī)器人自動(dòng)化漆面修復(fù)系統(tǒng)在上海首發(fā)，旨在推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化升級(jí)。
其中，膠帶定制自動(dòng)化粘接系統(tǒng)，就是針對(duì)中國電動(dòng)汽車市場批量化出廠需求而開發(fā)的，它不僅有助于提升汽車部件之間的粘接強(qiáng)度，還可幫助企業(yè)降本增效。
3M全球資深副總裁兼中國總裁丁泓禹介紹說，目前3M正全力推進(jìn)工廠的數(shù)字化升級(jí)，并加快匹配材料和組件的設(shè)計(jì)與研發(fā)，賦能中國本土消費(fèi)者和客戶的同時(shí)，也為中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)新思路、新方案。
他說，3M見證并深度參與到了中國汽車產(chǎn)業(yè)，尤其是近年來電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的騰飛歷程。依托上海3M汽車材料科學(xué)學(xué)院（AMSA）的技術(shù)，以及工程師團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)大陣容，3M正與汽車廠商和配件供應(yīng)商密切協(xié)作，從熱管理、裝配、絕緣等維度入手，在著力提升電動(dòng)汽車電池安全與性能的同時(shí)，降低動(dòng)力電池全生命周期的“碳足跡”，助力中國汽車產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展。
為生產(chǎn)和服務(wù)插上智能“翅膀”
據(jù)介紹，奧特能武漢工廠電池車間的模組上線工位還首次將“機(jī)器人、3D點(diǎn)云視覺、力控感知”技術(shù)融合于一體，安裝精度可達(dá)0.2毫米，有效避免了模組在組裝過程中由于磕碰造成的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，確保電池在裝配過程中零損傷。
目前，在奧特能武漢工廠電池生產(chǎn)車間，電池模組擰緊工位使用了六軸全自動(dòng)一次性擰緊的裝配技術(shù)，相比同類工藝效率提升50%，且擰緊過程關(guān)鍵參數(shù)扭矩、角度可100%監(jiān)控與追溯，工藝精度和質(zhì)量做到了行業(yè)領(lǐng)先。
另外，奧特能武漢工廠電池包的涂膠、合蓋、擰緊工藝，全部由基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)器人自動(dòng)完成。在設(shè)計(jì)涂膠裝配方案時(shí)，系統(tǒng)針對(duì)軌跡、速度、出膠量等工藝參數(shù)進(jìn)行了數(shù)百次的虛擬仿真測試，并結(jié)合大數(shù)據(jù)算法導(dǎo)出了最優(yōu)參數(shù)，生產(chǎn)時(shí)將多次運(yùn)行后的最優(yōu)程序輸出到現(xiàn)場設(shè)備。
不僅如此，為確保電池包的產(chǎn)品質(zhì)量，奧特能武漢工廠還采用了深度學(xué)習(xí)算法的視覺技術(shù)，安裝工藝測量精度小于0.1毫米，使得電池包的密封性能表現(xiàn)出色，達(dá)到了IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護(hù)等級(jí)。
據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)網(wǎng)站介紹，近年來，國內(nèi)新能源汽車發(fā)展突飛猛進(jìn)，新能源汽車零部件的市場需求也在逐年擴(kuò)大，推動(dòng)新能源汽車轉(zhuǎn)向絲桿、剎車絲桿等零部件市場不斷擴(kuò)容。
為此，部分企業(yè)著力改進(jìn)機(jī)床、優(yōu)化工藝，相關(guān)的工業(yè)自動(dòng)化加工設(shè)備及其技術(shù)服務(wù)也在不斷推陳出新。一些機(jī)床類企業(yè)集團(tuán)，則在新能源車企“出海”提速的大背景下，專注服務(wù)于海外新能源汽車的銷售和應(yīng)用領(lǐng)域，助推中國式解決方案走向全球市場。
