撰文/劉寶華

設(shè)計(jì)/ shelly

智能電動(dòng)時(shí)代，造汽車(chē)的工廠應(yīng)該什么樣子？

新建成的奧迪一汽新能源公司長(zhǎng)春生產(chǎn)基地里有44種開(kāi)花植物，20多種樹(shù)木，搭建了28處人工鳥(niǎo)巢、15處昆蟲(chóng)巢、10處蜂巢。整個(gè)工廠154公頃，綠色植被占了64萬(wàn)平米，還有一塊7.2萬(wàn)平米的濕地公園。

經(jīng)過(guò)近一年的預(yù)批量試生產(chǎn)，新工廠于2024年底正式投產(chǎn)，這一年員工在廠區(qū)養(yǎng)的蜜蜂產(chǎn)了50公斤蜂蜜。

蜜蜂是對(duì)環(huán)境污染最敏感的動(dòng)物之一，被譽(yù)為“環(huán)境哨兵”。能讓蜜蜂生存工作說(shuō)明廠區(qū)的空氣、水、土壤完全沒(méi)有受到污染，同時(shí)有足夠的植物數(shù)量和多樣性。大眾、奧迪、保時(shí)捷的德國(guó)工廠從2017年開(kāi)始就有養(yǎng)殖蜜蜂的傳統(tǒng)，也說(shuō)明了奧迪一汽工廠的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不低于奧迪德國(guó)工廠。

該工廠有三個(gè)100%——100%使用綠色能源，生產(chǎn)廢棄物100%回收，生產(chǎn)生活廢水100%循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)了零碳排放。

廠房屋面上鋪設(shè)了總計(jì)約32萬(wàn)平方米的太陽(yáng)能光伏板，年平均發(fā)電量可達(dá)3000多萬(wàn)度，可實(shí)現(xiàn)覆蓋至少年用電量的1/4，其余的用電量采用的也是綠色電能。

每一輛奧迪一汽長(zhǎng)春工廠生產(chǎn)的電動(dòng)車(chē)，第一次充電用的都是綠電。

采用裝機(jī)容量為23兆瓦的生物質(zhì)燃?xì)狻?臺(tái)生物質(zhì)成型熱水鍋爐，裝機(jī)容量為29兆瓦，全年生物質(zhì)熱能供應(yīng)超21.5萬(wàn)吉焦等方式實(shí)現(xiàn)100%綠色熱能。

生產(chǎn)及生活廢水通過(guò)反滲透工藝模塊處理，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后的中水全部用于工藝生產(chǎn)及綠化澆灌，實(shí)現(xiàn)水資源的100%高效循環(huán)使用。污水處理工藝采用了高效先進(jìn)的污水處理工藝，通過(guò)生物膜和RO膜的深度處理實(shí)現(xiàn)水閉環(huán)管理，廠區(qū)污水實(shí)現(xiàn)100%循環(huán)使用，年節(jié)約用水10萬(wàn)立方米。

整個(gè)工廠地下是巨大的雨水收集和處理設(shè)施，年利用雨水、節(jié)約用水超5000立方米。

排放方面，遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放要求，涂裝采用循環(huán)風(fēng)、多級(jí)廢棄凈化、焚燒、過(guò)濾等工藝，保證揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放小于10mg/Nm3，遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)要求60mg/Nm3。

工廠本身之外，奧迪一汽對(duì)供應(yīng)鏈、物流的節(jié)能和環(huán)保也以最高標(biāo)準(zhǔn)要求，工廠周邊30公里內(nèi)的供應(yīng)商占比達(dá)到50%，本地化率達(dá)到90%。供應(yīng)商將多余的鋁廢料進(jìn)行回收并作為再生鋁利用，形成鋁閉環(huán)。與使用原生鋁相比，這一項(xiàng)目使得鋁生產(chǎn)全生命周期碳減排約95%。

連節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)都做到極致的工廠，核心能力會(huì)怎樣？

高精度與自動(dòng)化

奧迪一汽新能源工廠2022年2月啟動(dòng)建設(shè)，2023年8月基建全面交付，2024年1月啟動(dòng)預(yù)批量試生產(chǎn)，12月17日正式投產(chǎn)。規(guī)劃產(chǎn)能15萬(wàn)臺(tái)，率先投產(chǎn)奧迪Q6L e-tron系列車(chē)型，后續(xù)生產(chǎn)奧迪A6 e-tron等車(chē)型。

作為奧迪在華首個(gè)基于PPE豪華純電動(dòng)平臺(tái)打造純電動(dòng)車(chē)型的生產(chǎn)基地，是奧迪在全球最大電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的重要布局和抓手。從建成那一刻起，奧迪一汽工廠已經(jīng)成為奧迪全球最先進(jìn)的生產(chǎn)基地，為豪華電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)智造樹(shù)立了標(biāo)桿。

大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)要解決的核心問(wèn)題之一是精度，是產(chǎn)品一致性。早晨沖壓的第一個(gè)部件和沖壓的第1000個(gè)零件是否誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)？?jī)蓧K板材之間的不同焊點(diǎn)連接強(qiáng)度是否相同？生產(chǎn)線啟動(dòng)后焊裝的第一個(gè)零件和連續(xù)作業(yè)10小時(shí)后焊裝的零件是否一致？模具和設(shè)備的熱脹冷縮、金屬疲勞、磨損、污染對(duì)產(chǎn)品精度的影響是否在可控范圍內(nèi)？

這些因素會(huì)決定最終的產(chǎn)品品質(zhì)，尤其是要長(zhǎng)年累月在高速、震動(dòng)、最高最低溫差可能超過(guò)100度、各種復(fù)雜路況下行駛的、事關(guān)安全的汽車(chē)，產(chǎn)品精度和一致性是各種性能和功能的基礎(chǔ)和前提，是發(fā)生事故時(shí)的重要安全保障。

奧迪一汽長(zhǎng)春工廠，四大工藝之首的沖壓車(chē)間采用了德國(guó)進(jìn)口的大體積高精度模具，沖壓零件的尺寸精度控制在±0.3毫米的極致范圍內(nèi)。全自動(dòng)的6序沖壓工藝，沖壓模具能完成更復(fù)雜的多向變形與邊角延展，顯著提升整車(chē)的型面張力與鈑金細(xì)節(jié)控制。全球領(lǐng)先的“一模四件”工藝可在一次沖壓中同時(shí)完成四件關(guān)鍵部件（如四個(gè)門(mén)板），大幅提升產(chǎn)能效率與零件一致性，顯著減少誤差堆積和批次偏差。

焊裝車(chē)間配備了824臺(tái)機(jī)器人，機(jī)器人每秒鐘能完成1~2個(gè)焊點(diǎn)，精度達(dá)到0.1毫米，比人手穩(wěn)定100倍，確保車(chē)身狀態(tài)穩(wěn)定，每臺(tái)車(chē)都有一模一樣的高端品質(zhì)。

焊裝車(chē)間的焊接自動(dòng)化率100%，所有焊接都由機(jī)器完成，全過(guò)程無(wú)人工干預(yù)，全車(chē)4200多個(gè)焊點(diǎn)沒(méi)有一個(gè)是人工焊接的，保證大規(guī)模制造中的產(chǎn)品一致性。

同等規(guī)模的焊裝車(chē)間一般需要2000多名工人，奧迪一汽長(zhǎng)春工廠因?yàn)橹悄芑⒆詣?dòng)化水平的提升，焊裝車(chē)間只需要200多名工人。

作為新能源汽車(chē)工廠，奧迪一汽長(zhǎng)春工廠在四大工藝之外還多了一個(gè)電池車(chē)間，其自動(dòng)化率高達(dá)86%，遠(yuǎn)超行業(yè)主流水平。電芯分選、模組裝配、電池包密封、焊接、檢測(cè)等關(guān)鍵工序均由機(jī)器人完成，最大程度減少人工誤差和工藝波動(dòng)，確保每一塊電池都擁有如一的裝配精度和安全水準(zhǔn)。

裝配精度之外，電池包的很多設(shè)計(jì)進(jìn)一步提升安全性，比如電芯與電芯之間、模組與模組之間采用陶瓷阻燃隔熱材料，阻止熱失控蔓延。電池包水冷板中間設(shè)計(jì)了一個(gè)泄壓槽，電芯一旦發(fā)生熱失控，能夠在0.5秒之內(nèi)產(chǎn)生1100度以上的高溫，迅速燒穿泄壓槽，讓熱量和煙霧順著泄壓通道快速排放，避免熱量的聚集和壓力的持續(xù)升高。

主流的新能源車(chē)電池包防塵防水等級(jí)是IP67或IP68，奧迪一汽的等級(jí)達(dá)到IP69。IP68意味著可以承受長(zhǎng)時(shí)間浸水，IP69則可以承受高壓高溫水沖擊，標(biāo)準(zhǔn)是承受80攝氏度的高溫水流以80至100 Bar的高壓從不同角度噴射設(shè)備表面。

超高標(biāo)準(zhǔn)是一系列技術(shù)、材料、工藝共同實(shí)現(xiàn)的，比如電池包內(nèi)外兩圈涂了熱丁基膠，這種膠的特點(diǎn)是永不凝固，整個(gè)生命周期都是軟的，可以保證密封性達(dá)到IP69級(jí)。

在底盤(pán)分裝區(qū)，奧迪配備了全球領(lǐng)先的14軸同步擰緊系統(tǒng)，全球僅6臺(tái)，3臺(tái)位于德國(guó)本部，3臺(tái)就在長(zhǎng)春工廠總裝車(chē)間。該系統(tǒng)像“八爪魚(yú)”般同步擰緊14顆大扭矩螺栓，扭矩與角度精度達(dá)到±0.1%，高于行業(yè)水平。速度比傳統(tǒng)工藝快3倍，每臺(tái)車(chē)能節(jié)省40%時(shí)間，顯著降低生產(chǎn)制造成本。而且每顆螺栓的擰緊數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)可完整追溯15年，從源頭杜絕人為誤差，確保車(chē)身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

數(shù)字化與智能化

以上工藝已經(jīng)能讓奧迪一汽工廠躋身全球最先進(jìn)汽車(chē)工廠之列，新工廠更強(qiáng)大的能力在于數(shù)字化和智能化。

其智能化不僅僅體現(xiàn)在自動(dòng)化生產(chǎn)上，更在于其全生命周期的數(shù)智化賦能。從工廠設(shè)計(jì)之初到投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，大量應(yīng)用智能數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與維護(hù)。

在設(shè)計(jì)階段就引入數(shù)字孿生技術(shù)，工廠利用BIM建筑信息模型和三維掃描技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)基地結(jié)構(gòu)仿真，建立三維模型，并借助三維掃描技術(shù)實(shí)時(shí)匹配實(shí)際施工情況，及時(shí)糾偏偏差。虛擬建廠與實(shí)體運(yùn)營(yíng)的同步，保證了中德團(tuán)隊(duì)遠(yuǎn)程協(xié)同，極大程度提升工程進(jìn)度。

生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)字化和智能化可以做到人力和機(jī)械無(wú)法達(dá)到的檢測(cè)精度、檢測(cè)范圍。例如焊裝車(chē)間，每一道焊點(diǎn)都接受smartray系統(tǒng)的全自動(dòng)3D視覺(jué)成像與力學(xué)測(cè)試。檢測(cè)精度達(dá)到頭發(fā)絲的1/4（小于0.02mm），遠(yuǎn)高于人工抽檢水準(zhǔn)。系統(tǒng)將每個(gè)焊點(diǎn)參數(shù)與理想狀態(tài)實(shí)時(shí)比對(duì)，任何細(xì)微異常都被立刻識(shí)別并修正。行業(yè)主流依賴(lài)抽檢，奧迪通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全檢。

整車(chē)車(chē)身與底盤(pán)結(jié)合的環(huán)節(jié)因?yàn)閿?shù)字化控制，由11臺(tái)機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，自動(dòng)化率100%，在“黑燈”環(huán)境、全程無(wú)人工干預(yù)的情況下完成車(chē)身與底盤(pán)的結(jié)合，精度控制到0.2mm。

為保障每臺(tái)車(chē)零瑕疵，降低客戶(hù)全生命周期用車(chē)成本，奧迪一汽工廠通過(guò)中央控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證每顆螺栓均建立終身檔案，從源頭杜絕人為誤差，實(shí)現(xiàn)零件到整車(chē)的全鏈路可追溯，讓品質(zhì)瑕疵無(wú)所遁形。

工廠內(nèi)所有物流都采用自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)模式，智能小車(chē)承擔(dān)起了車(chē)間90%的零件自動(dòng)搬運(yùn)工作，靠“激光眼”和“記憶大腦”識(shí)別和采集運(yùn)送零件道路并轉(zhuǎn)換成3D成像，效率提升90%，還確保了零部件不會(huì)變形。

Q6L e-tron下線前，這家工廠本身就是奧迪的一款重要產(chǎn)品，融合了高科技、新工藝、智能化、節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)的頂級(jí)作品。