[汽車之家 工廠揭秘] 凱迪拉克，一個(gè)閃繞著美國總統(tǒng)光環(huán)的品牌，其車型一直為美國政商界精英人士所鐘愛。如今該品牌的旗艦車凱迪拉克CT6已國產(chǎn)，其生產(chǎn)工廠擁有通用目前最先進(jìn)的制造工藝和設(shè)備。這個(gè)全新工廠是如何打造出高品質(zhì)的凱迪拉克CT6呢？請(qǐng)跟我們到該工廠一探究竟。
凱迪拉克金橋工廠在2013年6月奠基，于2016年1月21日竣工投產(chǎn)。該工廠總投資80億元，占地面積為47.7萬平方米，廠內(nèi)建設(shè)有焊裝車間、涂裝車間、總裝車間三大車間。目前工廠處于產(chǎn)能爬升階段，預(yù)計(jì)在2017年內(nèi)能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃年產(chǎn)16萬輛的產(chǎn)能。
凱迪拉克CT6的車身外覆蓋件均為鋁合金沖壓件，由上汽通用金橋北廠沖壓車間采用5序沖壓工藝生產(chǎn)（鋼板采用4序沖壓工藝）。由于鋁合金板件沖壓成形性能不及鋼板，所以必須采用更多的沖壓工序來實(shí)現(xiàn)鋁合金外覆蓋件的造型需求。
凱迪拉克CT6的內(nèi)骨架件采用了不同的材質(zhì)。如A、B柱骨架、車門防撞梁、車身底板縱梁等部位都采用了高強(qiáng)度鋼以提升車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)乘員艙內(nèi)乘員提供更好的保護(hù)。而前防撞梁、前縱梁、前輪拱、車身底板橫梁都采用了鋁合金件以達(dá)到減重目的。
單純采用鋼材來制造汽車車身，部件之間的連接采用各種焊接工藝即可。而鋼鋁混合車身則無法通過焊接方式完成拼裝。這是由于鋼和鋁的物理性能差別大，焊接過程中鋁和鋼的連接處會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，容易產(chǎn)生金屬間的脆性組織，增加裂紋傾向，無法形成焊合或?qū)е潞负笫А?/p>
我們此次參觀的焊裝車間和我們此前參觀過的大部分工廠的焊裝車間有所不同，增加了進(jìn)行鋁材焊接以及鋼鋁連接的設(shè)備。該焊裝車間會(huì)采用鋁激光焊接和鋁電阻點(diǎn)焊來實(shí)現(xiàn)鋁板和鋁板之間的焊接；采用自攻螺接和自沖鉚接來實(shí)現(xiàn)鋼板和鋁板之間的連接。
凱迪拉克CT6的鋁合金頂棚與車身的連接以及后備廂蓋總成的連接就是采用了上述鋁激光焊接工藝。利用激光融化鋁材質(zhì)的釬料實(shí)現(xiàn)鋁板之間的連接。其中后備廂蓋的鋁激光焊接焊縫無需經(jīng)過打磨等處理就能夠進(jìn)行后續(xù)的涂裝作業(yè)，足見該焊縫表面的平滑程度。而頂棚與車身之間的鋁合金焊縫也無需打磨，僅需在涂裝前涂上一層膠液并刮平即可保證后續(xù)漆面涂裝質(zhì)量。
該車間的鋁電阻點(diǎn)焊采用的金屬焊頭端部一圈一圈的紋理是通用的專利技術(shù)，能夠最大程度地避免鋁板板材表面所固有的氧化膜對(duì)焊接質(zhì)量的影響。我們?cè)谲嚿砩峡吹戒X電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)上的紋理就是該金屬焊頭融化鋁材后留下的“印記”。
該車間會(huì)采用自攻螺接工藝連接車身上的鋁板和鋼板。該工藝在工件表面頂壓螺釘?shù)耐瑫r(shí)并使螺釘高速旋轉(zhuǎn)，在雙（多）層板料中自攻絲形成螺紋，從而快速實(shí)現(xiàn)板料間螺紋螺釘連接。由于無需像點(diǎn)焊工藝那樣使用“夾子”般的焊槍夾住板件兩側(cè)來實(shí)現(xiàn)板件的連接，原本無法通過機(jī)器人自動(dòng)點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)的乘員艙內(nèi)板件之間的連接，現(xiàn)在采用自沖鉚接技術(shù)能由機(jī)器人自動(dòng)完成，提升了生產(chǎn)效率。
自沖鉚接使用高強(qiáng)管狀鉚釘在高壓作用下穿透上層板材，同時(shí)鉚釘末端刺入下層板材后在壓力及下模的作用下膨脹形成自鎖，從而實(shí)現(xiàn)不同種類板材間（鋁、鋼、塑料）的連接。這種鉚接工藝在航空器制造上已被廣泛采用（如：飛機(jī)、火箭），其連接強(qiáng)度為普通電阻點(diǎn)焊強(qiáng)度的120%，而且能耗低、無煙塵、不發(fā)熱、生產(chǎn)效率也相當(dāng)高。
焊裝車間共有機(jī)器人386臺(tái)，所有焊接/鉚接/螺接工作都由機(jī)器人自動(dòng)完成。由于該車間的機(jī)械化程度較高，整個(gè)焊裝車間只有30多位工人，他們主要負(fù)責(zé)四門兩蓋的安裝、車身拼接線上料以及設(shè)備維護(hù)。該焊裝車間最大支持7種車型的混線生產(chǎn)，是目前通用汽車柔性最大的焊裝車間。
這座新工廠在涂裝車間做了很多創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，從整個(gè)涂裝車間的外觀來看，你找不到那個(gè)用于處理噴涂廢氣的高煙囪了，那可是汽車工廠里涂裝車間的特征之一，這也是中國汽車行業(yè)里唯一一個(gè)沒有高煙囪的涂裝車間?？瓷先ゲ惶鹧?，但在廢氣處理方面已是質(zhì)的飛躍。
除了提到的在廢氣處理方面的革新外，在涂裝技術(shù)中，從前處理到最后的噴漆環(huán)節(jié)都做了不小的突破，此外，我們此前關(guān)注的阻尼墊材質(zhì)方面，在凱迪拉克CT6上也有了新的嘗試。進(jìn)入涂裝車間之前，按照慣例，先進(jìn)行全身除塵。
白車身經(jīng)過高空通道從焊裝車間來到涂裝車間，簡(jiǎn)單來說，白車身在這里會(huì)完成兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是防腐，另一個(gè)是著色。防腐工作在全封閉的前處理線中完成，這條線由若干個(gè)處理槽組成。
新工廠在阻尼墊方面做了革新，傳統(tǒng)的阻尼墊是瀝青材質(zhì)，它在車內(nèi)可能會(huì)成為一個(gè)異味的源頭，以噴涂的方式將液態(tài)的水性涂料噴涂到相應(yīng)位置即可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、隔音、減振的作用。從車間的角度來看，這種方式在今后可針對(duì)不同車型做靈活調(diào)整，而且也省去了物料碼放的麻煩。
涂膠工序相對(duì)傳統(tǒng)，仍舊以手工操作為主，再結(jié)合涂膠槍的流量設(shè)定，將密封膠均勻涂至焊縫處，之后，手持刮板的操作人員會(huì)將密封膠刮平并完成修整。
油漆工藝為了滿足用戶對(duì)凱迪拉克CT6車型外觀的視覺感受預(yù)期而做了改進(jìn)，將傳統(tǒng)的一道色漆改為兩道噴涂。你看到的鑠紅顏色則是在噴涂了有色清漆的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，有色清漆會(huì)凸顯整個(gè)漆面的明暗對(duì)比度，從而使得整體更為鮮亮。
凱迪拉克金橋工廠總裝車間給人最直觀的印象有三點(diǎn)：安靜、高效、空氣質(zhì)量好。該工廠秉承高柔性化、精益生產(chǎn)、綠色環(huán)保以及以人為本的建設(shè)理念，是目前通用全球最高標(biāo)準(zhǔn)的整車生產(chǎn)工廠之一。在車間內(nèi)我們可以看到物流自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)、帶翻板的尾氣收集系統(tǒng)、自動(dòng)涂膠機(jī)器人、輔助安裝機(jī)械臂、靜音運(yùn)輸生產(chǎn)線等先進(jìn)裝備。
為保證總裝車間內(nèi)空氣清潔，該車間上方配備了眾多通風(fēng)管路，同時(shí)在尾氣檢測(cè)和轉(zhuǎn)鼓測(cè)試等需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工位安裝翻板式尾氣收集系統(tǒng)或者隨行式尾氣收集系統(tǒng)，以避免車輛排出的尾氣對(duì)車間環(huán)境造成的影響。為了節(jié)能，該車間大量設(shè)置天窗進(jìn)行自然采光，減少照明所需的用電量。
物流運(yùn)輸系統(tǒng)是該總裝車間的一個(gè)亮點(diǎn)。高速以太網(wǎng)的使用把該總裝車間與零部件供應(yīng)商聯(lián)系得更為緊密。當(dāng)總裝車間的庫存低于設(shè)置值時(shí)，物流系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)聯(lián)系零部件供應(yīng)商進(jìn)行補(bǔ)貨，提高了供貨系統(tǒng)效率。與此同時(shí)，利用自動(dòng)導(dǎo)航小車實(shí)現(xiàn)的由配料區(qū)到線旁的自動(dòng)送料系統(tǒng)大大減少了人力資源的消耗，同時(shí)降低了錯(cuò)配零件的幾率。
總裝車間配備了各種能夠降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的裝備。例如：能夠根據(jù)安裝項(xiàng)目自動(dòng)升降車身的吊架和托架，座椅、車輪、中控臺(tái)輔助安裝機(jī)械臂，車輪螺栓電動(dòng)擰緊工具等。
為了保證安裝質(zhì)量的可追溯性，車身上的每一個(gè)關(guān)鍵螺栓的擰緊力矩?cái)?shù)據(jù)都會(huì)通過以太網(wǎng)傳送到上汽通用的服務(wù)器保存，以追溯可能出現(xiàn)的安裝質(zhì)量問題。質(zhì)量管理系統(tǒng)還會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控來自電動(dòng)扭力扳手傳來的每一個(gè)螺栓擰緊力矩，發(fā)現(xiàn)問題立即通知生產(chǎn)線上工人進(jìn)行處理。該系統(tǒng)對(duì)整車安裝質(zhì)量的提升至關(guān)重要。
搭載3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的凱迪拉克CT6配有一套全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)。在一般情況下，該系統(tǒng)按照10:90的比例分配前后軸扭矩。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到車輪發(fā)生打滑時(shí)，會(huì)根據(jù)車輪打滑情況動(dòng)態(tài)分配前后軸扭矩，必要時(shí)該四驅(qū)系統(tǒng)能夠按照50:50的比例進(jìn)行前后軸動(dòng)力分配。
部分凱迪拉克CT6高配車型配備了MRC電磁懸架系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心為京西重工制造的電磁減振器，通過改變磁場(chǎng)來控制減振器內(nèi)部電磁液的特性從而使減振器的阻尼能夠根據(jù)路面狀況動(dòng)態(tài)改變。該MRC電磁懸架系統(tǒng)每秒能進(jìn)行1000次調(diào)整，使得凱迪拉克CT6能夠過濾掉大部分路面的細(xì)碎振動(dòng)，且在快速過彎以及遇到較大起伏路面時(shí)保持足夠的支撐。
目前，總裝車間按照1:1的比例進(jìn)行凱迪拉克2.0T和3.0T車型的裝配。參觀當(dāng)天主要生產(chǎn)的是2.0T車型，因而我們無法看到3.0T車型上配置的后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)能夠讓后輪實(shí)現(xiàn)最大3.5°的轉(zhuǎn)角，從而減小車輛低速時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑，提升車輛高速時(shí)的操控穩(wěn)定性。
凱迪拉克CT6上采用的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。而與該2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配的8擋自動(dòng)變速箱（代號(hào)為8L45）則為進(jìn)口件。帶有閉缸技術(shù)，能夠在低負(fù)荷工況下屏蔽兩個(gè)氣缸的3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)以及與之匹配的8擋自動(dòng)變速箱（代號(hào)為8L90）同樣是進(jìn)口的。
鋼鋁混合車身、兩層色漆/有色清漆等先進(jìn)工藝以及電磁懸架、后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等配置讓該工廠首款下線車型——?jiǎng)P迪拉克CT6在產(chǎn)品力上有了向寶馬5系、奔馳E級(jí)以及奧迪A6L發(fā)起挑戰(zhàn)的實(shí)力。看了本文對(duì)凱迪拉克金橋工廠的介紹，屏幕前的你是否對(duì)CT6這款車型有了更強(qiáng)的信心呢？我們接下來的文章還會(huì)對(duì)該工廠各個(gè)車間進(jìn)行深度解析，對(duì)CT6制造過程感興趣的你絕對(duì)不容錯(cuò)過。（圖/文/攝 汽車之家 常慶林/李博旭）