廣汽豐田第三工廠的智能制造
2018-09-05 09:24:21· 來源:汽車工藝與材料
廣汽豐田C-HR是繼第八代凱美瑞之后的第二輛基于豐田TNGA量產(chǎn)車。TNGA是豐田繼流水線和TPS生產(chǎn)方式后,又一次汽車生產(chǎn)機(jī)制的全面革新。它從零開始,對(duì)全部零件重新研發(fā)、對(duì)核心部件全部采用最新技術(shù)、對(duì)整體產(chǎn)業(yè)鏈全面升級(jí)。
廣汽豐田C-HR是繼第八代凱美瑞之后的第二輛基于豐田TNGA量產(chǎn)車。TNGA是豐田繼流水線和TPS生產(chǎn)方式后,又一次汽車生產(chǎn)機(jī)制的全面革新。它從零開始,對(duì)全部零件重新研發(fā)、對(duì)核心部件全部采用最新技術(shù)、對(duì)整體產(chǎn)業(yè)鏈全面升級(jí)。

設(shè)計(jì)理念和沖壓工藝
為了實(shí)現(xiàn)富有特色的鉆石形狀,C-HR采用了高難度的沖壓工藝,前、后翼子板曲率達(dá)到R5(半徑5mm),從而將豐田車型的設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。曲線是二維空間,車身曲面是三維空間,要實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜造型,并保證精良的面品質(zhì),對(duì)沖壓模具提出嚴(yán)苛的要求。
前車燈的內(nèi)部零件是2-3個(gè),而C-HR是26個(gè),為一般車輛的約10倍。通過數(shù)量較多的零件,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的凹凸、精致的設(shè)計(jì)和配色。在車燈中層,采用了“讓點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)看起來像是在發(fā)光”的設(shè)計(jì)(在丙烯酸樹脂板上打釘加工)。
C-HR采用隱藏式后門把手設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了后車門窗到后擋風(fēng)玻璃的無縫設(shè)計(jì)。把手形狀基于人體工學(xué),在把手內(nèi)側(cè)增加了鼓起部分和段差(平面高低差),實(shí)現(xiàn)很好的操作感。

C-HR因設(shè)計(jì)品質(zhì)提升,需要沖壓的覆蓋件更加復(fù)雜,對(duì)面品質(zhì)要求更高。廣汽豐田內(nèi)制件規(guī)模在業(yè)內(nèi)大幅領(lǐng)先,有利主機(jī)廠直接管控零件品質(zhì)。沖壓車間內(nèi)制大量高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)件部品,最高強(qiáng)度達(dá)到1180MPa。
5100個(gè)焊點(diǎn) “縫制”高剛性車身
C-HR配備了TNGA高剛性車身,以獲得優(yōu)異的高速行駛穩(wěn)定性。車架主要部位采用1500MPa的超高強(qiáng)度熱沖壓鋼材,590MPa以上超高強(qiáng)度鋼材占比高達(dá)43%,整車焊點(diǎn)達(dá)到5100個(gè),并且內(nèi)制焊點(diǎn)超過75%,最大程度確保車身焊接的高品質(zhì)。

C-HR側(cè)圍加強(qiáng)件使用1500MPa熱成型鋼,結(jié)構(gòu)上由原來的“工”字形,變成了封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固的車身剛性。結(jié)合后門采用1620MPa雙防撞桿,可應(yīng)對(duì)SUV60km/h側(cè)面碰撞。
原廠雙色噴涂
C-HR采用“性感+速度+撞色”的色彩設(shè)計(jì)理念,設(shè)定5個(gè)基本顏色,可選黑/白車頂雙色車身,共11種車身色彩選擇。
雙色車身需要進(jìn)行兩次噴涂,噴涂的難度在于第二層顏色噴涂。一次噴涂完成后,需要對(duì)車身進(jìn)行遮蔽并露出車頂,然后對(duì)車頂進(jìn)行第二層顏色噴涂,之后拆除遮蔽膜。為了保證二次噴涂的質(zhì)量,車身遮蔽效果極為重要。遮蔽膜為德國進(jìn)口材質(zhì),每一張?jiān)靸r(jià)達(dá)500元,耐高溫、耐烘烤,在高溫作業(yè)之后不會(huì)融化,不會(huì)貼在車身上。遮蔽膜貼完后要求所有邊緣部位及轉(zhuǎn)角位置密不透風(fēng)、精益求精,因?yàn)樯杂匈N合不好就會(huì)導(dǎo)致油漆滲漏。分色膠帶粘貼必須做到每一步都按規(guī)格粘貼,不能偏移,雙色交界處涂面品質(zhì)需嚴(yán)格控制。

雙色車從噴漆前準(zhǔn)備到完成雙色車身噴涂,比單色車型噴涂多出50多個(gè)步驟、增加165分鐘生產(chǎn)流程。車身遮蔽作業(yè)必須在60分鐘內(nèi)完成,而工匠們經(jīng)歷超過300臺(tái)操練,同時(shí)對(duì)工藝效率提升的改善,成功挑戰(zhàn)車身遮蔽作業(yè)在50分鐘內(nèi)完成。
每個(gè)零件凝聚匠心品質(zhì)
2017年,廣汽豐田供應(yīng)商零部件不良率僅為0.38PPM,即100萬個(gè)部品中只有0.38件不良。2018年供應(yīng)商供貨不良率的目標(biāo)是0.3PPM。
帶鍍鋅層1180MPa超高強(qiáng)鋼:在大量采用超高強(qiáng)度鋼的基礎(chǔ)上,鍍鋅鋼材使用比例達(dá)到82%,包括首次采用帶鍍層的1180MPa超高強(qiáng)鋼和1500MPa熱沖壓鋼材,在提升車身強(qiáng)度的同時(shí),也提升了車身抗腐蝕性能。
高強(qiáng)度緊固件(螺栓、螺母、螺釘及鍛造部品):采用紫色摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑,與優(yōu)化前(紅色摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑)相比具有更高的耐腐蝕性、更穩(wěn)定的摩擦系數(shù),增強(qiáng)安全性,提高車輛穩(wěn)定性。
薩克斯減震器:在減震器中設(shè)置回彈彈簧,正常行駛期間懸架行程小時(shí)只使用懸架彈簧;轉(zhuǎn)彎時(shí),回彈彈簧抑制內(nèi)側(cè)懸架伸展,從而在不影響舒適性的情況下,減小側(cè)傾。
鋁合金前防撞梁:國內(nèi)首次采用7系高強(qiáng)度鋁合金。鋁合金材料的潰縮吸能性能要優(yōu)于鋼材,采用鋁合金防撞梁可以更好減少顧客在低速碰撞受到的傷害。此外,鋁合金的耐腐蝕性能更好。
自工序完結(jié)
在制造環(huán)節(jié),廣汽豐田生產(chǎn)質(zhì)量管理的核心是“自工序完結(jié)”。在許多企業(yè)還依靠結(jié)果管理、依賴檢查來保證品質(zhì)時(shí),廣汽豐田的品質(zhì)管理體系早已轉(zhuǎn)向源頭與過程管理,“自工序完結(jié)”活動(dòng)貫穿于從商品企劃到銷售的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈全過程。品質(zhì)是在工序中制造出來的,不是檢查出來的。
自工序完結(jié)的精髓在于“良品條件”加上“作業(yè)遵守率”,良品條件是制造出合格品必須具備的條件,告訴員工只要這么做,生產(chǎn)出來的就是合格品;作業(yè)遵守率就是百分之百執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書。

為徹底實(shí)現(xiàn)自工序完結(jié),廣汽豐田的員工需要在循環(huán)反復(fù)的工作中不斷鉆研完善良品條件,并通過師徒傳承和長期的磨練提高工作技能,確保能夠徹底遵守良品條件。從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)人都能判斷工序的好壞,成為自己崗位的工匠,每個(gè)人都在自己的工序內(nèi)保證品質(zhì),進(jìn)而造就全員工匠。
目前廣汽豐田生產(chǎn)線的一次合格率,即車輛下總裝線就打合格證直接出廠的比率達(dá)到98.8%。廣汽豐田對(duì)品質(zhì)管理的精髓也灌注到供應(yīng)商身上。2017年,廣汽豐田零部件供應(yīng)商的供貨不良率僅為0.38PPM,即100萬個(gè)部品中只有0.38件不良,在豐田體系里達(dá)到一流品質(zhì)水準(zhǔn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先業(yè)界平均水平。
“豐田全球工廠No.1”工廠
廣汽豐田第三工廠是豐田全球第一座按照TNGA新藍(lán)圖建成的工廠,是目前豐田TNGA制造體系的代表,有“豐田全球工廠No.1”之譽(yù)。
第三工廠目前的年產(chǎn)能是10萬輛,可擴(kuò)至20萬輛。
這是一座“無柱子工廠”。45米跨度的車間,沒有一根支撐屋頂?shù)牧⒅?。站在車間這一邊,一眼望見車間那一邊,視線無所阻擋。
智能化是第三工廠的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一。它全面裝備了無線傳輸信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“無紙化作業(yè)”。在3條生產(chǎn)線的入口和出口,都裝備了車身涂面攝像檢測(cè)儀器,檢測(cè)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)胶笈_(tái)電腦中,經(jīng)過對(duì)比,即可知道車身表面有無劃傷和污物等質(zhì)量問題。類似的諸多措施對(duì)質(zhì)量保障幫助很大。1000余項(xiàng)下線車檢測(cè)信息被無線傳輸?shù)胶笈_(tái)電腦中進(jìn)行對(duì)比和存儲(chǔ),確保下線車一次合格率達(dá)到了驚人的98%。

設(shè)計(jì)理念和沖壓工藝
為了實(shí)現(xiàn)富有特色的鉆石形狀,C-HR采用了高難度的沖壓工藝,前、后翼子板曲率達(dá)到R5(半徑5mm),從而將豐田車型的設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。曲線是二維空間,車身曲面是三維空間,要實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜造型,并保證精良的面品質(zhì),對(duì)沖壓模具提出嚴(yán)苛的要求。
前車燈的內(nèi)部零件是2-3個(gè),而C-HR是26個(gè),為一般車輛的約10倍。通過數(shù)量較多的零件,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的凹凸、精致的設(shè)計(jì)和配色。在車燈中層,采用了“讓點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)看起來像是在發(fā)光”的設(shè)計(jì)(在丙烯酸樹脂板上打釘加工)。
C-HR采用隱藏式后門把手設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了后車門窗到后擋風(fēng)玻璃的無縫設(shè)計(jì)。把手形狀基于人體工學(xué),在把手內(nèi)側(cè)增加了鼓起部分和段差(平面高低差),實(shí)現(xiàn)很好的操作感。

C-HR因設(shè)計(jì)品質(zhì)提升,需要沖壓的覆蓋件更加復(fù)雜,對(duì)面品質(zhì)要求更高。廣汽豐田內(nèi)制件規(guī)模在業(yè)內(nèi)大幅領(lǐng)先,有利主機(jī)廠直接管控零件品質(zhì)。沖壓車間內(nèi)制大量高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)件部品,最高強(qiáng)度達(dá)到1180MPa。
5100個(gè)焊點(diǎn) “縫制”高剛性車身
C-HR配備了TNGA高剛性車身,以獲得優(yōu)異的高速行駛穩(wěn)定性。車架主要部位采用1500MPa的超高強(qiáng)度熱沖壓鋼材,590MPa以上超高強(qiáng)度鋼材占比高達(dá)43%,整車焊點(diǎn)達(dá)到5100個(gè),并且內(nèi)制焊點(diǎn)超過75%,最大程度確保車身焊接的高品質(zhì)。

C-HR側(cè)圍加強(qiáng)件使用1500MPa熱成型鋼,結(jié)構(gòu)上由原來的“工”字形,變成了封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固的車身剛性。結(jié)合后門采用1620MPa雙防撞桿,可應(yīng)對(duì)SUV60km/h側(cè)面碰撞。
原廠雙色噴涂
C-HR采用“性感+速度+撞色”的色彩設(shè)計(jì)理念,設(shè)定5個(gè)基本顏色,可選黑/白車頂雙色車身,共11種車身色彩選擇。
雙色車身需要進(jìn)行兩次噴涂,噴涂的難度在于第二層顏色噴涂。一次噴涂完成后,需要對(duì)車身進(jìn)行遮蔽并露出車頂,然后對(duì)車頂進(jìn)行第二層顏色噴涂,之后拆除遮蔽膜。為了保證二次噴涂的質(zhì)量,車身遮蔽效果極為重要。遮蔽膜為德國進(jìn)口材質(zhì),每一張?jiān)靸r(jià)達(dá)500元,耐高溫、耐烘烤,在高溫作業(yè)之后不會(huì)融化,不會(huì)貼在車身上。遮蔽膜貼完后要求所有邊緣部位及轉(zhuǎn)角位置密不透風(fēng)、精益求精,因?yàn)樯杂匈N合不好就會(huì)導(dǎo)致油漆滲漏。分色膠帶粘貼必須做到每一步都按規(guī)格粘貼,不能偏移,雙色交界處涂面品質(zhì)需嚴(yán)格控制。

雙色車從噴漆前準(zhǔn)備到完成雙色車身噴涂,比單色車型噴涂多出50多個(gè)步驟、增加165分鐘生產(chǎn)流程。車身遮蔽作業(yè)必須在60分鐘內(nèi)完成,而工匠們經(jīng)歷超過300臺(tái)操練,同時(shí)對(duì)工藝效率提升的改善,成功挑戰(zhàn)車身遮蔽作業(yè)在50分鐘內(nèi)完成。
每個(gè)零件凝聚匠心品質(zhì)
2017年,廣汽豐田供應(yīng)商零部件不良率僅為0.38PPM,即100萬個(gè)部品中只有0.38件不良。2018年供應(yīng)商供貨不良率的目標(biāo)是0.3PPM。
帶鍍鋅層1180MPa超高強(qiáng)鋼:在大量采用超高強(qiáng)度鋼的基礎(chǔ)上,鍍鋅鋼材使用比例達(dá)到82%,包括首次采用帶鍍層的1180MPa超高強(qiáng)鋼和1500MPa熱沖壓鋼材,在提升車身強(qiáng)度的同時(shí),也提升了車身抗腐蝕性能。
高強(qiáng)度緊固件(螺栓、螺母、螺釘及鍛造部品):采用紫色摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑,與優(yōu)化前(紅色摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑)相比具有更高的耐腐蝕性、更穩(wěn)定的摩擦系數(shù),增強(qiáng)安全性,提高車輛穩(wěn)定性。
薩克斯減震器:在減震器中設(shè)置回彈彈簧,正常行駛期間懸架行程小時(shí)只使用懸架彈簧;轉(zhuǎn)彎時(shí),回彈彈簧抑制內(nèi)側(cè)懸架伸展,從而在不影響舒適性的情況下,減小側(cè)傾。
鋁合金前防撞梁:國內(nèi)首次采用7系高強(qiáng)度鋁合金。鋁合金材料的潰縮吸能性能要優(yōu)于鋼材,采用鋁合金防撞梁可以更好減少顧客在低速碰撞受到的傷害。此外,鋁合金的耐腐蝕性能更好。
自工序完結(jié)
在制造環(huán)節(jié),廣汽豐田生產(chǎn)質(zhì)量管理的核心是“自工序完結(jié)”。在許多企業(yè)還依靠結(jié)果管理、依賴檢查來保證品質(zhì)時(shí),廣汽豐田的品質(zhì)管理體系早已轉(zhuǎn)向源頭與過程管理,“自工序完結(jié)”活動(dòng)貫穿于從商品企劃到銷售的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈全過程。品質(zhì)是在工序中制造出來的,不是檢查出來的。
自工序完結(jié)的精髓在于“良品條件”加上“作業(yè)遵守率”,良品條件是制造出合格品必須具備的條件,告訴員工只要這么做,生產(chǎn)出來的就是合格品;作業(yè)遵守率就是百分之百執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書。

為徹底實(shí)現(xiàn)自工序完結(jié),廣汽豐田的員工需要在循環(huán)反復(fù)的工作中不斷鉆研完善良品條件,并通過師徒傳承和長期的磨練提高工作技能,確保能夠徹底遵守良品條件。從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)人都能判斷工序的好壞,成為自己崗位的工匠,每個(gè)人都在自己的工序內(nèi)保證品質(zhì),進(jìn)而造就全員工匠。
目前廣汽豐田生產(chǎn)線的一次合格率,即車輛下總裝線就打合格證直接出廠的比率達(dá)到98.8%。廣汽豐田對(duì)品質(zhì)管理的精髓也灌注到供應(yīng)商身上。2017年,廣汽豐田零部件供應(yīng)商的供貨不良率僅為0.38PPM,即100萬個(gè)部品中只有0.38件不良,在豐田體系里達(dá)到一流品質(zhì)水準(zhǔn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先業(yè)界平均水平。
“豐田全球工廠No.1”工廠
廣汽豐田第三工廠是豐田全球第一座按照TNGA新藍(lán)圖建成的工廠,是目前豐田TNGA制造體系的代表,有“豐田全球工廠No.1”之譽(yù)。
第三工廠目前的年產(chǎn)能是10萬輛,可擴(kuò)至20萬輛。
這是一座“無柱子工廠”。45米跨度的車間,沒有一根支撐屋頂?shù)牧⒅?。站在車間這一邊,一眼望見車間那一邊,視線無所阻擋。
智能化是第三工廠的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一。它全面裝備了無線傳輸信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“無紙化作業(yè)”。在3條生產(chǎn)線的入口和出口,都裝備了車身涂面攝像檢測(cè)儀器,檢測(cè)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)胶笈_(tái)電腦中,經(jīng)過對(duì)比,即可知道車身表面有無劃傷和污物等質(zhì)量問題。類似的諸多措施對(duì)質(zhì)量保障幫助很大。1000余項(xiàng)下線車檢測(cè)信息被無線傳輸?shù)胶笈_(tái)電腦中進(jìn)行對(duì)比和存儲(chǔ),確保下線車一次合格率達(dá)到了驚人的98%。
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