整車廠對(duì)一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件的要求高,壓鑄機(jī)需要在快速的大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中保持高良率,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)部件的一致性和穩(wěn)定性。由于一體化壓鑄件,尤其是車身一體化壓鑄件,單件價(jià)值相對(duì)高,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí),追溯效率及單件追溯能力對(duì)于壓鑄生產(chǎn)企業(yè)及整車企業(yè)來(lái)說(shuō)尤為重要,更是重要考量標(biāo)準(zhǔn)。全過(guò)程追溯,需要結(jié)合人員信息、設(shè)備信息、原材料、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息的采集和分析,進(jìn)行精確的產(chǎn)品追溯。當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量異?;蛭锪腺|(zhì)量異常時(shí),可快速展開正向、反向追溯查詢,快速找出相關(guān)項(xiàng),及時(shí)處理。更重要的是,將追溯所獲取的大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)作為企業(yè)的目標(biāo),生產(chǎn)可追溯性就不再是一個(gè)負(fù)擔(dān)或花費(fèi),而成為了改善制造運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要價(jià)值。它將滲透到制造企業(yè)中,推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
一體化壓鑄技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展
特斯拉最早應(yīng)用在Model Y的后地板中,此后,蔚來(lái)、小鵬也相繼開展一體化壓鑄技術(shù)的生產(chǎn)。
蔚來(lái)在ET5中使用了一體化壓鑄用于生產(chǎn)車身后地板,減重30%,后備箱空間增加7L。
小鵬汽車也開始引入一體化壓鑄工藝生產(chǎn)線,并開始建設(shè)一系列一體壓鑄工藝車間,預(yù)計(jì)將用于2023年發(fā)布的新車型生產(chǎn)中。
大眾汽車也要開始引入一體壓鑄技術(shù)建設(shè)全新工廠,用于生產(chǎn)首批Trinity純電動(dòng)車。
此外,眾多車企也開始了一體壓鑄的布局,詳細(xì)進(jìn)展如下:
除了車身結(jié)構(gòu)件可以采用一體化壓鑄,在電池包、電機(jī)殼體上、底盤結(jié)構(gòu)件都可以采用這種技術(shù),目的是減重和增加抗扭剛性。
工藝方面:集成化一體化工藝技術(shù)難點(diǎn)更多,全流程品控與穩(wěn)定性仍具備較高的技術(shù)壁壘
在壓鑄工藝端,將設(shè)備-模具-材料三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用在當(dāng)前仍具備較高的技術(shù)壁壘,其關(guān)鍵點(diǎn)在于能穩(wěn)定地、有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好、尺寸符合要求的合格鑄件。
一體化壓鑄本質(zhì)上屬于高壓壓鑄工藝,后者包括合模、射料、回錘、冷卻、充氮、離嘴開模、頂出、頂回等步驟。高壓壓鑄工藝生產(chǎn)時(shí),首先將熔融的鋁合金通過(guò)壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)高速和高壓注入模具,并加壓成型,隨后水平高壓壓鑄機(jī)確保模具完全關(guān)閉,通過(guò)模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)將鋁合金零件快速冷卻至固態(tài),最后模具打開取出零件、清理噴涂脫模劑,結(jié)束一周期生產(chǎn)。
一體化壓鑄強(qiáng)化對(duì)超高真空壓鑄的要求,主要由抽真空-鋁液填充-成型-機(jī)加工四個(gè)環(huán)節(jié)組成,即壓鑄機(jī)首先關(guān)閉型腔抽出內(nèi)部氣體,具體流程為模具關(guān)閉、倒料、 真空開啟、型腔真空排氣、壓射、成型脫模、取件、去毛刺、噴涂、再次關(guān)模到位等環(huán)節(jié)。
一體化壓鑄工藝技術(shù)難點(diǎn)更多,全流程品控與穩(wěn)定仍具備較高壁壘。
圍繞5M1E采集數(shù)據(jù)
追溯過(guò)程中為了還原生產(chǎn)環(huán)境,挖掘產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量異常的原因,需要在生產(chǎn)過(guò)程中采集制造過(guò)程的5M1E信息,包括人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等,系統(tǒng)在采集過(guò)程中將按采集點(diǎn)布局進(jìn)行采集。
確定全流程追溯的關(guān)鍵點(diǎn)
單件全流程追溯,則需要給每個(gè)壓鑄件進(jìn)行打點(diǎn)陣二維碼,并且需要確定合適的打碼位置,拋丸后再激光打碼,結(jié)合設(shè)備、人員等信息,完成數(shù)據(jù)的收集,結(jié)合MES系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)壓鑄單件的全流程追溯。
全流程追溯的實(shí)際意義
盡管生產(chǎn)可追溯性依舊是市場(chǎng)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和客戶的需求,但真正的目標(biāo)應(yīng)該是獲取全范圍高深度的產(chǎn)品、流程、設(shè)備的制造業(yè)大數(shù)據(jù)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量異?;蛭锪腺|(zhì)量異常時(shí),利用追溯的大數(shù)據(jù)可快速展開正向、反向追溯查詢,快速找出相關(guān)項(xiàng),及時(shí)處理,這便是全流程追溯之本手。
一旦我們真正的開始發(fā)覺、利用大數(shù)據(jù),當(dāng)這些大數(shù)據(jù)被利用于分析和流程改進(jìn)時(shí),我們就打開了通往卓越運(yùn)營(yíng)的大門,也就是大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的敏捷能力。生產(chǎn)可追溯性就不再是一個(gè)負(fù)擔(dān)或花費(fèi),而成了改善制造運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要價(jià)值。它將滲透到制造企業(yè)中,推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而這便是全流程追溯之妙手。
反過(guò)來(lái)看,整體流程、產(chǎn)品生產(chǎn)和物料追溯也是運(yùn)用“制造大數(shù)據(jù)”實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)最重要最基本的組成部分。
大數(shù)據(jù)下的生產(chǎn)制造追溯
大數(shù)據(jù)追溯方式可以為企業(yè)提供其所需的所有信息,以用來(lái)改善制程,實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)。大數(shù)據(jù)解決方案通過(guò)為管理人員、工程師和產(chǎn)線操作員提供可操作的數(shù)據(jù)分析,以幫助他們做出更好更正確的決定。同時(shí),大數(shù)據(jù)解決方案也支持制程防呆防錯(cuò)。
大數(shù)據(jù)解決方案為制造運(yùn)營(yíng)提供了一個(gè)全局視圖
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)看板可以提醒操作員面臨的問(wèn)題和制程性能,設(shè)備的制程防呆,可視化質(zhì)量數(shù)據(jù)收集,維修指導(dǎo),診斷支持,實(shí)時(shí)在制品監(jiān)控,預(yù)測(cè)制程分析,以及更多各種功能都可以通過(guò)大數(shù)據(jù)而簡(jiǎn)單高效的達(dá)成。最終實(shí)現(xiàn)控制變化,提高質(zhì)量,改善運(yùn)營(yíng)。
從成本負(fù)擔(dān)到文化認(rèn)同的心理轉(zhuǎn)變
一個(gè)軟件解決方案的成功因素往往取決于兩個(gè)重要方面:管理層和使用者。一個(gè)軟件系統(tǒng),如果在操作層面被認(rèn)為是負(fù)擔(dān)的話,即使功能再完善,也無(wú)法真正利用系統(tǒng)獲得管理者所期望的質(zhì)量和效率的提升。
大數(shù)據(jù)為管理層和使用者等參與者帶來(lái)切實(shí)可見的利益
比如數(shù)據(jù)看板、報(bào)表、實(shí)時(shí)制程防呆、簡(jiǎn)化的質(zhì)量數(shù)據(jù)收集和反饋,實(shí)時(shí)詳細(xì)的在制品監(jiān)控,預(yù)測(cè)制程分析等等,都使相關(guān)工作人員在日常工作中從中受益,并認(rèn)同支持這個(gè)解決方案的實(shí)施。
前瞻性的解決方案
追溯所生成的數(shù)據(jù)集提供了一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施,當(dāng)需求增加時(shí),只需要輕松的數(shù)據(jù)挖掘更多已有數(shù)據(jù)即可。
真實(shí)成本的降低
當(dāng)企業(yè)將生產(chǎn)可追溯性作為終極目標(biāo)而不是運(yùn)用制造大數(shù)據(jù)的副產(chǎn)品時(shí),真實(shí)成本就會(huì)變大,因?yàn)樗耐顿Y回報(bào)僅僅為滿足外部追溯需求,除此之外無(wú)法為企業(yè)帶來(lái)更多的利益。這樣的系統(tǒng)缺乏前瞻性,最終所能導(dǎo)致的就是高昂的成本罷了。而如果把追溯作為運(yùn)用制造大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的自然副產(chǎn)品時(shí),它就成為了一個(gè)可以“免費(fèi)”收獲分析和制程改善的強(qiáng)大的制造系統(tǒng)。
總結(jié)
科技的發(fā)展如今已使制造企業(yè)運(yùn)用大數(shù)據(jù)成為可能。前瞻性的制造企業(yè)已意識(shí)到,最好的實(shí)現(xiàn)追溯、持續(xù)改善、優(yōu)化產(chǎn)量及OEE的方法就是全企業(yè)運(yùn)用大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)能力,實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先的卓越運(yùn)營(yíng)。而只有真正理解和認(rèn)同,才能感受大數(shù)據(jù)所帶來(lái)大改善,鑄就全流程追溯之妙手!