与机器人做“同事”的焊工
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（图片来源：受访者供图）
经济观察报 采访人员 高飞昌 胡林是广汽埃安新能源汽车有限公司制造部焊装车间的一名管理人员 。 他平时的工作就是与各种车身结构件、覆盖件打交道 ， 这些部件来自冲压车间 ， 在焊装车间完成焊接变成白车身 ， 然后再被运送到涂装车间 。 在他带领的小团队里 ， 既有普通的焊装工人 ， 也有生产线上的机器人 。
汽车制造工厂的生产流程 ， 一般分为冲压、焊装、涂装、总装四道大工序 ， 而焊装这一步是被新技术改造较为彻底的一环 。 现在 ， 国内大多数汽车工厂的焊装车间都引入了焊接机器人 ， 以人工作业为主的焊接方式早已成为过去式 。 近几年随着工业4.0和智能制造的发展 ， 更多的数字、智能科技被应用到汽车生产领域 ， 传统的汽车生产线正在经历着一场新技术的洗礼 。
在采访人员的印象中 ， 不少汽车工厂的焊装车间都会出现“火花四溅”的场景 ， 但在广汽埃安的工厂内却很少有这种现象 。 胡林告诉采访人员 ， 这是因为采用了一种“冷金属过渡焊”的技术 ， 通过对电流的短路控制实现无电流状态下的熔滴过渡 ， 抑制了“火花” ， “这只是一个很小的技术 ， 体现出工厂节能环保的生产理念” 。
广汽埃安称自己的工厂为“智能生态工厂” ， 作为一座专门生产电动车的工厂 ， 其与传统燃油车工厂之间有着较大的区别 。 该工厂自2017年起开始建设 ， 2019年正式投产 ， 规划总产能20万辆 。 在过去一年多时间里 ， 这里已生产出四款埃安品牌车型 。 今年11月 ， 广汽埃安宣布脱离广汽新能源 ， 从一个产品系列变成了一个独立的高端智能纯电品牌 。
在这个面积并不大的焊装车间里 ， 忙的时候会进行“多班倒” ， 即使这样 ， 要完全保障产能依然是一项颇具挑战的工作 。 这对设备的连续稳定性提出了很高的要求 。 此外 ， 设备、人员、机器人之间能否高效配合 ， 还取决于整体生产决策是否足够智能 。 这一切都不是单纯靠引进国际先进技术就能解决的 ， 而是需要工厂根据自己的实际情况进行创新 。 在对胡林的访谈中 ， 他向采访人员谈到了更多关于这座纯电动车工厂的“隐藏技能” 。
生产线上的“虚拟现实”
到了数字化、智能化制造时代 ， 焊装工艺到达了一个什么样的水平？
在胡林看来 ， 数字化的一个重要应用是模拟仿真技术 ， 这一技术实现了“虚拟现实” ， 全工序所有生产线通过搭建3D数字化模型 ， 提前对焊枪可达性、线体节拍进行可行性验证 ， 进行机器人离线编程及电气程序虚拟调试 ， 这样的模拟仿真技术可以让现场调试周期削减35% 。
“和传统燃油车相比 ， 新能源汽车的电气化程度更高 ， 在智能模块化装配方面设计要求更加精确 。 ”胡林表示 。 而要达到这一点 ， 先进的工艺技术必不可少 。 胡林对生产线上应用的技术如数家珍 ， 随口就说出了一大堆技术名词：3D视觉引导技术、激光在线测量技术、钢铝混合柔性总拼技术、铝点焊接压力自适应技术 ， SPR（自冲铆接技术）、FDS（热熔自攻丝螺接技术）等连接技术 。
据了解 ， 广汽埃安为实现车身轻量化 ， 在车身材料和结构上进行了创新 。 在汽车行业 ， 有的品牌车型采用全铝车身 ， 而广汽埃安车型采用“下铝上钢”的车身结构 。 据介绍 ， 这种结构可以在保证品质不受影响的前提下 ， 让车身减重25% ， 达到与全铝车身相同的减重效果 。
然而 ， 钢铝连接本身是一个技术难题 。 传统的同种材料连接采用电阻熔化焊 ， 但由于钢和铝的电阻、熔点均不同 ， 无法直接进行电阻熔化焊 。 为解决这个难题 ， 广汽埃安采用了SPR和FDS技术 ， SPR通过冲头在铆钉上加压 ， 使铆钉进入板材 ， 铆钉钉脚张开 ， 与板件形成互锁连接 ， 从而实现钢和铝的稳定连接；FDS则是通过在螺钉上施加向下的压力和扭力 ， 最终实现可靠的热机械拧紧连接 ， 不仅可实现钢铝不同板材之间连接 ， 还可减少连接的限制条件实现单侧连接 。
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