原始设备制造商们面临的一个挑战,就是将日益壮大的电动车生产融入到工厂里。大众和雷诺已经开始行动,推出e-up!和Zoe。
离斯洛伐克首都5公里,多瑙河北岸就是大众Bratislava工厂 — 这里是第一款全电动大众汽车的故乡。工厂于1991年开始运营,次年开始大批量生产Passat Variant汽车。工厂拥有9,400名员工,是斯洛伐克共和国员工最多的工厂,也是该国最大的出口商。除了电动VW e-up!,工厂还生产VW Touareg, Audi Q7, Skoda Citigo和Seat Mii, 以及Porsche Cayenne车身。
Vladimír Viskup是工厂负责底盘的总监。他的部门工人负责安装从Lower Saxony布伦瑞克工厂运来的电机和电池。Viscup对他部门工人和制造工艺赞不绝口,称之为“未来工厂”。他说,“对于e-up!的装配,我们培训了大量的运功。在装配大厅里,你们会看到升降机。我们通过一个无人驾驶运输系统,将所有的零部件运到生产线。而且,你还能看到普通的汽车信息卡。所有的指令和数据输入都是通过迷你电脑完成。这样我们就能节省大量的纸。”
在过去的两年里,Albrecht Reimold担任了大众斯洛伐克的总裁。在此之前,他还担任过德国内卡苏尔姆奥迪工厂厂长。他说,“我们非常感谢董事会信任我们工厂,为Bratislava带来了e-up!。对此我们感到很自豪,同时也意识到这是一个挑战。然而,这对我们也不是完全陌生的,因为我们自2009年开始就生产Touared混合动力车,因此我们拥有4年多的电动车生产经验。
“所有的员工都非常努力,对新的技术脑洞大开。他们的技术和专业对我们非常重要,我们得好好进行开发。比如,我们挑选了超过3,200名工人学习高电压技术,以便用于新的项目上。
“当然,电动车技术与传统的汽车制造技术不同,因此我们得制定许多培训课程。但是,一切工作的重心还是安全。我们员工的安全是首要的:健健康康来上班,又健健康康回家去。
“为了保障客户的利益,我们对员工的要求很高,但是我们也看中表现。管理文化在我们工厂的作用很大。比如,最近有一项斯洛伐克大众员工满意度调查显示,结果上升了4%。这让我们非常自豪,而且参加调查的人数超过一半。“
将电动车融进工厂
有些汽车制造商选择把电动车的制造装配和组件生产分开,而有些制造商则把两者综合在一起。坚定地执行第二种路线的制造商就是雷诺,公司在法国弗兰工厂同时推出New Clio汽车和Zoe电动车,生产地就在巴黎郊外。Zoe和New Clio的生产工艺极其相似,只有火眼金睛才能发现它们的区别,但是Zoe里设计独特的电力推进器重充满各种最先进的电动技术。除此之外,新车型的到来并没有给工厂的生产带来太多的改变。
工厂的副厂长Didier Lehingue说,“电动车的引进本来会引起很多变化,但是我们已经将范围缩到最小。这就是20人团队在Zoe产业发展过程中的任务。”David Garreau是Zoe产业化高级质量经理。他说,头12个月是“奠定基础的关键,是寻找优质行业组织的基础”。他们的目标就是找到智能方案,从设计阶段到生产方法,在调整现有系统的同时还有保证初始投资不会超资。举例来说,老一代Acma或ABB机器人也都重新投入使用了。在数小时的会议、预测、计算、成本预算和端对端流程的开发的研究之后,才最后决定要采用什么技术和部署。
但是,电动车的到来却对冲压车间提出了很大调整要求,因为要在这里制造通路面板(用于车门和后挡板)。产品必须非常灵活,才能制造开放式面板,并适用于4种车型 — 即Zoe, New Clio, Clio Collection和New Clio RS — 代替了之前的Clio III和Clio III RS。然后,RS版本的白车身就运送到Dieppe,进行喷漆和装配。还需要加一步骤,就是在装配线上为Zoe的下端安上电池。生产线可以在Clio Collection和New Clio之间转换自如,因此这三种车型就在同一条生产线上进行流水作业生产。
Garreau说,“在工厂内部,500平方米的车间从头做起,并保密18个月,最终实现直接安装电池,这对我们来说是一种突破。还有一个难题,就是用制造工艺装配线,距离生产机械子系统非常近,才能让操作员在固定的工作站工作。比如,操作员可以随着装配线移动着对车辆进行操作。
“在很长的讨论之后,我们最后决定了电池装配工序。操作员会在一个固定点上安装电池,以便保证质量,但只是暂时,否则无法跟上车辆生产流程。如果他们无法在规定时间内完成,他们就会按钮,把电池撤回,否则电池就会跟着到下一个工作站”。
安全第一
电池装配车间严格按照质量与安全标准设计,比普通的行业车间更像是一个“白屋”。该项目团队选择高自动化工艺,尤其是所有400V电池的操作,以保护操作员的安全。超过三分之一的工作都由机器人完成,而在一个机械装配车间里,只有10%。
电池装配车间里的每一个员工都具有特殊资格,才能在这样不寻常的环境下工作。该车间分为两个独立的安全区:60V区和400V区。60V区的大部分工作由人工完成,从而降低了风险。电池在离开生产线的最后时刻,由两名受到特殊训练的操作员给电。设计室包括电池车间里的一个通路,这里用来在流程的最后阶段连接到另外一个组块。
工厂制造装配封条,分为两个部分,以保证电池盖的装配质量。5米厂的封条是由一个机器人负责安装到电池盖的周围,在螺栓之间游走。一个机器人扫描螺栓的位置,给第二个机器人准确设定道路,然后第二个机器人安装封条,这样就能获得极高的精确性。所有电池的封条和电子功能都经过测试,尤其是充放电循环。之后,电池就会被安装完成。
发动机制造
虽然汽车是在巴黎郊外装配完成,但是Zoe汽车的电机是在菲林西北51英里之外、诺曼底the Renault Cléon plant工厂生产。该厂最近生产Energy dCi内燃机。但是从仲夏开始,这里的设备将与R240发动机厂共同承担Zoe。工厂投资3亿欧元(约合3.44亿美元)用于工厂改建,用于电动机和电池的装配。厂长Mendi Ammad说,“我们的目标就是成为联盟最领先的发动机工厂。选择Cléon有两个原因:那里的生产基地以及工程操作团队。”
许多用于安装R240的机械和检查系统都陆续就位。这个设备或多或少都经过了Cléon维护部门的改装和修复 — 从而节省了近40%的投资预算。除了生产力之外,还有人力也是Cléon获得发动机的原因,无论从规模还是技术水平来说都非常优秀。Ammad补充哦说,“所有的功能专才都到位,这里的交流更顺畅,责任心也更高。作为设计-成本一条龙方案的一部分,Cléon的团队帮助工程中心选择最适合的零部件,方便了生产,减少了成本。
“两年多以来,工厂一直在进行人员整顿,以完成Zoe接线盒(连接到电动机上)的生产,现在是从一家供应商处提货。我们发展成为电子组件装配的专家,从生产R240动力电子设备控制器(PEC)的生产中获得了经验。
“PEC装配线上的高度人工作业,需要非常谨慎,否则180个微型组件就会出现问题。PEC上使用三种测试 — 静态、封闭、动态 — 以查实20个电气标准。”动力电子设备一旦控制,团队就可以把精力转移到其他领域,比如转子和定子绕线。在那里,他们还可以拜访公司联盟Nissan(在这里生产Leaf汽车发动机)。
Ammad补充说,“转子和定子时电动机的关键,在雷诺要求新技术的突飞猛进。2011年,Cléon购买了第一个转子定子绕线器,用于原型部门。这在选择技术和供应商时,成为重大资产,为高产量生产做准备。”定子生产线被认为是革新最多的部门。Ammad肯定地说,“绕线、花边和浸渍操作需要极高的工程学只是和复杂的开发历程。”
今年8月份Audi公司宣布,将使用韩国供应商LG Chem和Samsung SDL提供的电池模块,开发能用于纯粹电动SUV汽车的电池。
这两家伙伴计划在欧洲投资电池技术,并且从欧洲的工厂为德国汽车制造商供货。这种技术可以使电动SUV的司机开出500公里的速度。
Audi公司负责采购的董事会成员Bernd Martens说,“与韩国伙伴合作,我们将最新电池技术生产带到欧盟,以此加强欧洲汽车行业发展。”