2017上海国际汽车展览会专题报道
探秘奇瑞捷豹路虎常熟基地:无可争议的全铝技术标杆

在2016年4月位于江苏常熟的奇瑞捷豹路虎全铝车身生产线未正式投产之前,国内汽车行业还没有任何一家能够成熟地制造全铝车身的工厂。长期以来国内在全铝车身技术和制造领域存在空白,仅有的一些汽车铝合金材料也只是用在并非紧要的“覆盖件”上,而且工艺含金量不高。

造成这一状况的原因首先是由于国内没有能够完全掌握全铝技术的汽车品牌。这一事关汽车轻量化的尖端技术由于成本高昂通常见于宝马、奥迪、克迪拉克等豪华品牌,而在合资品牌和自主品牌当中甚少出现。如今从全球范围内来看,能将全铝技术应用得最彻底的当属来自英国的捷豹品牌,其不仅技术最成熟,铝合金车的产量也最大。

当2012年奇瑞汽车与捷豹路虎共同成立奇瑞捷豹路虎合资公司后,随同这家公司而来的常熟基地便顺理成章地将全铝技术这项捷豹品牌的看家本领带到中国,国内首家专制全铝车身车间从此诞生。据了解,奇瑞捷豹路虎全铝车间耗资10亿元打造,占面积48384平方米,拥有全球最先进的铆接胶粘技术和设备。以75%铝合金材料应用比率而闻名的首款国产车全新捷豹XFL就从这里下线。

当前各大豪华汽车品牌为提升在中国市场的竞争力,纷纷追求在中国本土化,而奇瑞捷豹路虎作为国内汽车行业的代表,有着诸多创造性。这不止体现在建造一条生产线,而是顺应“工业4.0”和“中国制造2025”的战略转型需求,从研发设计、采购物流到制造过程中的高端技术、世界级工艺和智能化、自动化都做到高起点并将之发挥至极致,从而广泛带动全铝产业链的繁荣,为该领域众多的原材料和加工供应商创造共同发展的机遇。

4月7日,笔者前往奇瑞捷豹路虎常熟基地参观时注意到,这座世界级非凡汽车工厂并非虚言。不同于传统钢制车身的生产,全铝生产线的冲压、焊接、涂装、总装四大工艺线及质量控制中心别具一格:由于特殊技艺而没有硝烟,由于100%自动化而井然有序,由于重视环保而绿色节能。

与笔者同行的专注铆接技术和胶粘技术的奇瑞捷豹路虎的供应商也认为,该基地从各方面达到了“国内第一,全球领先”。短短一年时间,围绕奇瑞捷豹路虎常熟基地全铝生产线的投产运营,国内的全铝车身技术从无到有,全铝产业链被极大地激活,汽车行业也从此填补了一项重大的技术空白。

硬实力:顶级技术和工艺

江苏常熟作为上海的腹地城市之一,一向在工业制造方面领先全国,而随着奇瑞捷豹路虎生产基地的投产,此地的制造业水平再次陡升,尤其全铝车间的投产使得常熟的制造业技术实力猛增。

笔者从现场看到,与国内众多豪华汽车品牌制造基地类似,奇瑞捷豹路虎的制造基地从外部看整洁有序,从内部看规格很高,从硬件设施方面具备了高端工厂的风范。

作为一个完整的制造体系,先进、高效、智能是这座全铝基地的特点,具体表现在,实现了工业互联网与智能制造,通过整体的IT方案,覆盖到从质量到物流在内的所有制造业务需求。

一组数据可以说明该基地的智能制造效率:冲压车间自动化率达90%,拥有国内最快的伺服压机线,只需3秒便可出一个件;焊装车间用先进的设备和高度自动化确保焊接性能稳定;涂装车间的废水排放标准接近0,干式喷漆系统实现95%的空气可循环利用;总装车间采用国内首创的滑柱动态移动及定位技术,并采用严格的过程监控系统;而质量中心配备领先实验设备,确保向消费者交付世界一流品牌的产品。

而全铝车身车间自动化率更是惊人,拥有335台机器人、自冲铆接机器人数量高达232套,全铝车身架构在这里实现了100%的自动化生产。

从工艺水准上而言,全铝车间拥有两项值得重点关注的世界级工艺。其一是航空级铆接胶合技术。为解决铝合金连接的难题,增加车身强度,航空级的铆接胶合技术被引入,即无需预留孔,而是通过伺服电机提供动力将铆钉直接压入待铆接板材,压力高达60-80KN。铆钉板材在铆钉的压力下和铆钉发生塑性形变,充盈于铆模之中,这种方式打造的车身在抗疲劳度和静态紧固力以及防撞击能力上都十分强大。

这一技术由机器人完成,可以保障工艺稳定性,再通过与车身结构黏合剂的组合使用,车身连接强度可以增大至单纯铆接强度的2至3倍,让车身更轻盈、坚固。

其二是贯穿于自冲铆接工艺和涂胶工艺、质量检测过程中的实时监测系统,如可视化涂胶检测系统,可实时检测黏合剂的长度、直径、轨迹,确保位置精准;抑或激光在线测量系统,运用激光定位设备和摄像技术,将所拍摄的照片数字化后与标准件进行对比,可以将误差控制在0.2毫米以内。如此制造的所有车身误差均精确到±50微米。

软实力:激活轻量化产业链

国内首家、高端技术、世界级工艺的全铝车间,让奇瑞捷豹路虎常熟基地拥有了多重“独一无二”的标签,对外部合作伙伴以至整个国内汽车产业来说具有开创性的影响力。

首先是对于“轻量化”的贡献。轻量化是汽车制造业长期追求的一个方向,因其可以显著降低排放同时增强车辆安全和动力性能,比提升发动机效能和降低风阻系数的作用更甚。

全铝车身作为一项成熟技术,在轻量化方面作用显著。全铝车身架构比同等结构的钢车身减重20%-45%,在强度、钢性、操控和环保等方面具有优势。同时,轻量化让车身拥有更多重量空间去分配复杂科技,实现近50:50的车身前后比重设计。

以全新捷豹XFL为例,车身铝合金应用比率高达75%,车身结构重量仅为297公斤,其一体式冲压侧围由一整块高强度6000系列的铝合金板材冲压而成,重量仅7公斤。同级别唯一的智能全铝车身架构为全新捷豹XFL带来更短的制动距离、更精准的操控、并最大限度的降低了整车的能耗和排放。

随着新能源汽车时代的到来,整个汽车行业对于可实现轻量化的全铝车身的需求量大增。然而如文前所言,此前国内在全铝技术生产方面存在空白,而奇瑞捷豹路虎常熟基地全铝车间的到来担当了该领域产业链拉动者的角色。

跟随奇瑞捷豹路虎全铝生产线的本土化,铝制车身的制造从原材料到零配件的供应商也纷纷本土化,由此催生出国内的全铝产业链,比如为奇瑞捷豹路虎提供铝材料的诺贝丽斯,此前只在国外有业务,而现在也开始中国生根发芽;另外提供胶合技术的西卡等企业也由于奇瑞捷豹路虎而茁壮成长。

诺贝丽斯是铝合金材料的顶级供应商,捷豹路虎与这家公司共同拥有铝合金材料表面处理专利技术。两者共同开发的RC5754高强度铝合金,屈服度达到105-145兆帕,抗拉强度达220兆帕,在强度、耐腐蚀性、连接性及成型性率等方面表现出众,在车身多处得到应用。如多应用于车身加强的AC600铝合金、应用于防撞梁结构的AC300铝合金、应用于外板包边和侧围覆盖件的AC170铝合金等。

此外,如铝制车身具备降低车辆排放的功效一般,奇瑞捷豹路虎从生产源头就施行绿色生产,推行可持续发展方面理念。譬如,其全铝车身车间采用自冲铆接技术为冷连接技术,车身连接处不会产生热变形,无飞溅物产生,仅需气源无需循环水冷却,整个过程无任何污染物产生,比传统焊接节能70%。

得益于奇瑞捷豹路虎和其国内外供应商的共同努力,国际先进的全铝技术开始在中国扎根。这是中国汽车制造业的一项重大进步。未来,奇瑞捷豹路虎还将持续深耕国产化,为国人带来更多具有全球品质的产品和服务。

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