Новый завод Changan в китайском Чунцине был построен в рекордные для индустрии сроки – всего за 352 дня. Почему фабрика называется «умной»? Это первое в Китае предприятие, на котором каждый этап производственного процесса оцифровывается, отправляется с помощью сети передачи данных 5G в облако данных и анализируется искусственным интеллектом для дальнейшей оптимизации.

Строительство завода обошлось Чангану в кругленькую сумму – 14 миллиардов юаней или примерно 156 миллиардов рублей. Предприятие занимает 770 000 квадратных метров и может выпускать до 280 000 автомобилей в год. Сейчас на фабрике собирают пикап-трансформер Changan E07, а также кроссоверы Avatr 07 и Deepal S05. Для повышения энергоэффективности производства 260 000 квадратных метров крыши накрыто солнечными батареями, которые могут вырабатывать до 36 мегаватт – это примерно 19% затрат завода на электроэнергию.

Не менее важно, что в стенах Changan Smart Factory выполняются не только штамповка деталей, сварка кузовов, окраска и сборка машин – здесь производят и тяговые батареи. Китайцы отмечают, что объединение всех процессов под одной крышей увеличило производственную эффективность завода на 20%, и это весомый козырь в ценовых войнах с конкурентами. Впрочем, обо всём по порядку.

Сварка и клёпка

Сварочный цех площадью 43 000 квадратных метров оснащён 185 сварочными постами и 471 роботом. Это оборудование обеспечивает 95% автоматизации процесса – не только сварки, но и, скажем, герметизации сварочных швов. За качеством нанесения герметика следят специальные камеры с ИИ. Нейросеть обучена определять ширину, толщину и непрерывность нанесения клеевого слоя, не прерывая при этом производственного процесса. 

Боковины кузова изготавливаются по технологии горячей штамповки цельной детали, что повышает их прочность. Затем прошедшие проверку боковины уезжают на второй этаж, где монтируются с нижней частью кузова. Эта зона включает основную и дополнительную сварочные линии, на которых работают 26 сотрудников и 116 роботов. Причём линии позволяют гибко менять конфигурацию оборудования, что дает возможность выпускать разные модели автомобилей.

Рабочая станция MB-09 оснащена шестью устройствами для сверления и заклёпочного соединения методом гидроформирования. Станция MB-10 использует самоклепание – пробивание и заклёпывание за один цикл. Этот процесс не требует предварительного пробивания, что экономит время и избавляет от образования отходов и разбрызгивания искр. За стеклянным ограждением поблизости находится шлифовальный цех, где выполняется сварка в среде защитного газа CO2 и автоматическая уборка пыли роботами. 

Шасси собирается на самой быстрой в Китае интегрированной сварочной линии, сочетающей штамповку и сварку стали и алюминия. Пол пассажирского отсека сделан из цельнолитых алюминиевых деталей, и это позволило снизить массу кузова и заодно повысить энергопоглощение на 54% по сравнению с обычным стальным кузовом. Контроль качества проверяет кузова на наличие вмятин и царапин, брызг и заусенцев сварки, излишков клея и деформации отверстий. Ну а после проверки готовый кузов уезжает в покрасочный цех. 

Батареи и лазеры

Цех по производству аккумуляторных батарей площадью 39 000 квадратных метров является самым крупным и современным среди конкурентов. Он состоит из зон предварительной и окончательной сборки батарей, в которых выполняется 57 технологических операций. Автоматизация здесь достигается благодаря использованию 85 промышленных роботов, 120 тележек с автопилотом и 235 единиц оборудования. Годовая мощность цеха – 280 000 батарей. Их действительно нужно много, ведь сейчас что ни новинка, то гибрид или «электричка».

Тяговые батареи разработаны Чанганом совместно с крупнейшим производителем аккумуляторов для электрокаров – компанией CATL. Срок службы батарей без деградации заявлен в 600 000 км или 5000 зарядных циклов. Аккумуляторы выдерживают температуру в 200 градусов, а толщина батареи сократилась на 11,9 мм, что позволило немного опустить уровень пола в салоне машины. С 30% до 80% такие элементы могут заряжаться всего за 15 минут.

В цеху работает 100 человек, 22 из которых – инженеры. Зона предварительной сборки батарей полностью автоматизирована: отдельные элементы в модули литий-железо-фосфатных и литий-никель-кобальт-алюминиевых батарей здесь собирают роботы. Для контроля сборки на производственной линии установлена система камер Hikvision, а за равномерное нанесение и смешивание клея отвечает современная система дозирования в тандеме с роботами Kawasaki. 

Четыре роботизированные станции с лазерными системами диагностики обеспечивают мониторинг процесса сварки в реальном времени и точное позиционирование. Датчики расстояния на сварочных роботах гарантируют равномерность сварки на всех участках, повышая качество соединения. После предварительной сборки на батарею монтируют систему управления и жгуты проводов, после чего выполняется тестирование батарейного блока.

Роботы с интегрированной системой позиционирования обеспечивают полностью автоматическую сборку батарей, а изолирующие рукава снижают риск короткого замыкания и повышают безопасность производства. Все готовые батарейные блоки в автоматическом режиме уезжают на склад по стальной платформе, а оттуда по мере необходимости они перемещаются в цех окончательной сборки по внешнему коридору.

Сборка и роботы

Цех конечной сборки площадью 140 000 квадратных метров включает в себя производственную линию, распределительный центр и многофункциональную зону. В цеху расположена одна главная и семь вспомогательных линий – это более чем 700 единиц оборудования, включая 42 интеллектуальных устройства и 430 автоматизированных транспортных средств. В цеху работает 543 сотрудника, в том числе – 21 инженер, средний возраст которых составляет всего 26 лет. На главной сборочной линии трудятся 183 сотрудника, что позволяет выпускать примерно один автомобиль в минуту. 

Для ускорения сборки применяется модель «склад внутри», то есть, все необходимые для изготовления машины комплектующие хранятся под одной крышей и оперативно перемещаются с помощью курсирующих по цеху роботов. Система управления MOM оптимизирует планирование производства и координирует весь процесс сборки, используя данные для управления операциями и обеспечивая электронное управление загрузкой, а также полную прозрачность производственной информации. 

На большом экране у конвейера отображается информация обо всех автомобилях в работе – с инструкциями и комплектацией. На финальной сборочной линии установлено 367 таких дисплеев, что позволило отказаться от бумажных инструкций и схем. На каждом сборочном участке есть планшет, дающий бригадирам возможность оперативно решать проблемы – вся информация хранится в цифровой базе, что позволяет компьютерной системе запускать профилактические мероприятия при накоплении однотипных сбоев и оперативно предлагать решения при возникновении неполадок. 

Сборочная линия интерьера состоит из 42 интеллектуальных модулей и отличается высокой гибкостью. Скорость производства регулируется изменением количества задействованных модулей, а для перехода на другие модели достаточно изменить конфигурацию транспортёров. На линии установлено 45 автоматических систем предотвращения ошибок, а покрытие территории завода связью стандарта 5G позволяет осуществлять мониторинг и управление сборкой автомобиля из любой точки. 

На станции установки программного обеспечения используется высокоскоростная оптоволоконная связь для загрузки софта в автомобиль. Система автоматически определяет номер детали, получая данные из центрального компьютера, и устанавливает нужное ПО, обеспечивая персонализацию настроек автомобиля. За полчаса, например, здесь можно загрузить и установить более десяти гигабайт данных.

В цеху работает 430 роботизированных тележек с системой автоматического распознавания. Подмигивая зелёными огоньками, они самостоятельно развозят детали по территории завода. Их внедрение позволило сократить штат сотрудников на 89 человек. На автоматизированной станции сборки колёс 76 роботов при помощи машинного зрения определяют места для крепления колёс и передают данные манипуляторам. Автоматизация процесса сборки позволила сократить численность персонала на восемь человек за смену. С помощью оборудования регулируется высота захватов, что уменьшает физическую нагрузку на рабочих и обеспечивает совместимость с разными моделями.

Синхронный конвейер на участке сборки позволяет рабочим перемещаться вместе с автомобилем, что повышает концентрацию и снижает количество ошибок при сборке. В цеху окончательной сборки работает 543 человека, объединённых в 44 бригады. Есть здесь и зона автоматического тестирования функций автомобиля, включая те, что невозможно проверить вручную – например, работу бортовой электросети.  

Призывы и лозунги

Наконец, на территории цеха находится световой тоннель, который служит зоной статического осмотра. Яркость освещения в боксе достигает 3000 люменов, что соответствует солнечному свету при температуре 35°C на улице. При осмотре поверхности моделируются реальные сценарии использования, чтобы операторы проверяли качество окраски и сборки с точки зрения рядового клиента в автосалоне. 

Впрочем, не менее ярко сияют большие красные транспаранты на стенах завода с мотивирующими лозунгами на китайском языке. Если навести на них камеру смартфона, онлайн-переводчик расскажет о том, как усердно нужно трудиться, чтобы сделать китайский автопром ещё сильнее. Мол, только вместе, плечом к плечу, в едином порыве мы сможем стать автомобильной державой номер один в мире. Ну и не обошлось, разумеется, без стендов с клятвой для вступления в компартию КНР – куда же без этого. Может, в этом и есть секрет успеха: объединить в одних стенах коммунизм, роботов и молодёжь с неподдельно горящими глазами?