如何發(fā)展智能的汽車涂裝？

中國制造業(yè)目前總體發(fā)展水平不均衡，其中汽車行業(yè)因為這幾年的井噴式發(fā)展，新建工廠在環(huán)保上實現(xiàn)跨越發(fā)展的情況下，高端沖焊生產(chǎn)線已經(jīng)于幾年前實現(xiàn)了高度的自動化和數(shù)據(jù)化，具備了發(fā)展智能化的初步基礎。涂裝作為復雜的散裝化學品施工車間，在自動化和數(shù)據(jù)化上存在很大的技術發(fā)展瓶頸，因為涉及節(jié)能環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生、安全以及企業(yè)成本管理的巨大需求，涂裝車間智能制造發(fā)展需求尤為迫切。隨著近兩年涂裝自動化作業(yè)比例逐步提高，以及生產(chǎn)、能源和環(huán)保數(shù)據(jù)采集技術的發(fā)展，涂裝智能制造的課題也開始被推向前臺。



物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了3T融合的發(fā)展理念

涂裝自動化作業(yè)技術的智能發(fā)展

相比于其他專業(yè)，在涂裝車間采用自動噴涂，除了可以提升效率、穩(wěn)定質(zhì)量外，更有消除污染工位作業(yè)、提高涂料利用率和實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的價值?，F(xiàn)有汽車涂裝生產(chǎn)線底部密封絕大多數(shù)都通過改造實現(xiàn)自動化，粗細密封和油漆內(nèi)噴也成為主流新建線的標配。采用車底密封機器人，可以使送排風量降低80%。在普遍已經(jīng)實現(xiàn)機器人外噴的基礎上采用機器人內(nèi)噴涂料，在節(jié)約涂料、減少風量和減少污染的同時可實現(xiàn)80%以上的循環(huán)風應用，既穩(wěn)定施工參數(shù)又使得噴漆室排風量大幅減少，使得新建先進涂裝線得以實現(xiàn)所有噴漆（包含水性漆）廢氣的全部凈化處理，該成套方案比人工噴涂解決策略的整體能耗和排放降低了60%以上。



機器人內(nèi)表面涂膠



機器人內(nèi)表面噴漆

其他涂裝設備的智能化發(fā)展

除了機器人大批量應用外，因為提升質(zhì)量、降低能耗和強化管理等方面的需求，涂裝車間其他設備系統(tǒng)也在逐步向精細控制的智能化方向發(fā)展。原來的電泳整流系統(tǒng)多分是2～3段控制，而車身內(nèi)外腔的復雜情況和陽極的分片控制之間存在很大的矛盾，經(jīng)常帶來膜厚一致性差的難題。目前新建的一些工廠，采用多段整流單獨控制陽極（IGBT），實現(xiàn)質(zhì)量目標的精確設定。工廠采用IGBT系統(tǒng)后在內(nèi)腔電泳效果更好的基礎上，同比實現(xiàn)能源節(jié)約30%及材料節(jié)約10%的效果。



電泳質(zhì)量的精確管理

車身物流方面，近年來也發(fā)展了各種識別系統(tǒng)，在工廠設計中也力求集中儲存，但仍然存在調(diào)度難題。目前也有先進的汽車工廠，將立體庫從白車身、油漆車身儲存為主逐步發(fā)展到涂裝車間儲存區(qū)，未來解決了出入庫的瓶頸難題后，可進一步用立體庫統(tǒng)一所有的儲存、排空和編組區(qū)域，使得車身存取更加智能化。



電泳車身立體庫存儲

虛擬仿真技術的發(fā)展

涂裝車間自動化、數(shù)據(jù)化、信息化以及系統(tǒng)集成化技術應用，必然會隨著大環(huán)境陸續(xù)提升，但要真正形成智能制造系統(tǒng)，還需要基于這些基礎完善虛擬制造技術。國內(nèi)外頂尖的工程設計公司，已經(jīng)在這方面努力提升，在工廠設計中研究全仿真技術，力求模擬真實的生產(chǎn)情況。未來按此建設涂裝車間，在產(chǎn)品設計時，可以將數(shù)據(jù)導入虛擬車間進行虛擬調(diào)試，得出分析結果和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這種方式的SE分析結果可以更好的優(yōu)化產(chǎn)品數(shù)據(jù)，經(jīng)過產(chǎn)品優(yōu)化后形成車間運行程序，在產(chǎn)品導入時現(xiàn)場的調(diào)試工作量就會大幅減少，并使數(shù)據(jù)完全可控。

結語

目前新建高端汽車涂裝工廠在自動化方面都達到了較高基準，局部智能管理也有所突破。近期來說，智能化涂裝工廠的理念可以理解為：按高度仿真實施、在產(chǎn)品導入時可以根據(jù)數(shù)據(jù)輸入自動生成基本作業(yè)程序；以盡可能標準的生產(chǎn)線生產(chǎn)盡可能多樣的產(chǎn)品；能源、環(huán)保和生產(chǎn)數(shù)據(jù)精確監(jiān)控。這些需求會促使汽車涂裝相關的自動化、信息化和數(shù)據(jù)采集設備迎來新的發(fā)展挑戰(zhàn)和機遇。


本文作者：
奇瑞汽車股份有限公司 和軍強