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日产汽车创新制造工艺助力公司实现2050碳中和目标

2021-10-12 13:05 241 0 来自: 宇尘说车
简介
【汽车碳中和】近日,日产汽车公司在日本枥木工厂展示了其全新生产线,全面开启“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory),通过利用创新技术支持新车型制造,为公司实现碳中和做出贡献。同时,日产汽车公司还 ...

【汽车碳中和】近日,日产汽车公司在日本枥木工厂展示了其全新生产线,全面开启“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory),通过利用创新技术支持新车型制造,为公司实现碳中和做出贡献。同时,日产汽车公司还宣布了到2050年在其全球制造工厂实现碳中和的路线图。


“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)在日本枥木工厂揭幕

日产汽车公司生产和供应链管理执行副总裁坂本秀行(Hideyuki Sakamoto)先生表示:“汽车行业正处于变革时期,解决全球气候变化所带来的挑战迫在眉睫。这是增强日产汽车DNA——‘产品制造’(monozukuri)实力的良好契机,以研发和应用创新技术来应对挑战。”


日产汽车公司生产和供应链管理执行副总裁坂本秀行(Hideyuki-Sakamoto)先生致辞

“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)

自智能工厂建设以来,日产汽车通过高质量、高效率的制造流程和“工匠”(Takumi)级的精湛技能不断打磨汽车生产工艺。当下,制造业相关的商业环境正在经历着重大改变。如在日本,为应对老龄化社会和严重的劳动力短缺问题,传统的劳动密集型制造业亟需转型,以及对不可预见情况如气候变化、流行病等的管控。与此同时,随着汽车行业向电驱化、智能化和智能网联化的转变,汽车结构和功能变得更加先进和复杂。


“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)通过高质量、高效率的制造流程和“工匠”(Takumi)级的精湛技能打磨汽车生产工艺

日产汽车公司在其位于日本的枥木工厂引进了“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)计划,以应对这些需求和趋势,包括:

1.利用掌握“工匠”(Takumi)生产工艺的机器人生产新一代高品质车型;

2.改善工作环境,使工人们能够舒适地工作;

3.实现零排放生产体系,加快实现脱碳社会。

枥木工厂计划在本财年生产全新纯电动跨界SUV车型——日产Ariya参数图片)。


掌握“工匠”(Takumi)生产工艺的机器人生产新一代高品质车型

实现碳中和目标

日产汽车计划到2050年在整个集团的企业运营和产品生命周期*实现碳中和。公司将从“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)开始,进行生产工艺创新以提高汽车装配的生产力,并努力提高能源和材料的使用效率,在制造环节实现碳中和。到2050年,公司通过引进创新生产技术,减少能源使用,让工厂设备实现全面的电驱化。为实现制造工厂的碳中和目标,所有使用的电力都将从可再生能源和/或使用替代燃料的燃料电池中获得。


“日产智能工厂”( Nissan Intelligent Factory)的所有电力都将来自可再生能源和/或使用替代燃料的燃料电池

坂本秀行(Hideyuki Sakamoto)先生补充道:“日产汽车公司将以枥木工厂为起点,在全球范围内推广‘日产智能工厂’(Nissan Intelligent Factory),同时公司将以更加灵活、高效和实用的方式为脱碳社会打造新一代车型。与此同时,公司还将继续推动制造业创新,丰富人们的生活,获得长远发展。”


日产汽车公司将以更加灵活、高效和实用的方式为脱碳社会打造新一代车型

关于“日产智能工厂”(Nissan Intelligent Factory)

四大支柱

1) 打造移动出行的未来:应对智能网联、自动驾驶、共享服务和电驱化(CASE)的机遇

日产汽车公司旨在对生产线进行创新,打造集电驱化、智能化、更具互联为一体,搭载更先进、复杂技术的新一代车型。

2) 为机器人注入“工匠”工艺:最高品质的制造

不断提高的“工匠”技能将“传授”给机器人。工匠们将通过对工作场所做出改善和专注于全新的、需要进一步探索的非自动化专业领域,支持高品质车辆的制造。


被注入“工匠”工艺的“日产智能工厂”( Nissan Intelligent Factory)机器人

3) 利用机器人创造更好的生产环境

公司将利用机器人来辅助完成困难的任务,努力营造易于工作的环境。日产汽车还将致力于工作方式多样化,更利于女性和高龄职员工作。

4) 零排放生产体系

为实现2050碳中和目标,日产汽车正在努力使所有生产设备完全电驱化,并全面使用可再生能源和/或替代能源。

支持技术(括号内数字表示适用于上述“支柱”的技术)

地板下安装同步操作 (SUMO) (1,3)

传统上通过劳动密集型、多道工序安装的多个动力总成部件现在可以从一个台车上批量安装。

台车的双层架构,分为前、中、后三个部分,允许在一个单一设备中进行 27 种不同的模块组合(3 x 3 x 3)。

使用实时车辆位置测量和高精度 (±0.05 mm) 部件位置校正。

自动拧紧和对准悬架连杆 (2,3)

过去需要通过多道工序手动安装的工序流程现已改良为具有自动对准调整功能的单一工序。

拧紧过程需要高扭矩的高负荷作业已实现完全自动化。

由机器人进行调整作业,精准度达0.1°,确保高精度对准,超越工匠的操作水准。

车顶蓬蒙板自动化安装 (2,3)

通常需要在高负载位置作业的工序现已实现自动化。此外,由于添加了智能互联部件,车顶区域重量也在增加。

曾经难以实现自动化的软部件安装作业,现已通过将工匠的技艺转移到机器人身上,实现了自动化。

一般需要用手指进行精细感应,如今可通过使用力传感器实时检查插拔力,实现自动夹子插拔。

自动化驾驶舱模块安装(2)

机器人再现工匠的高水平工艺,控制安装过程中的变化和左右方向的差异。

对于比例均匀无缝的驾驶舱,高速视觉系统可精确测量尺寸并以±0.05毫米的增量校正位置。

全新凹坑焊接方法(1)

凹坑焊接工艺使车身门窗框(窗框)的凸缘宽度减少了4.5毫米,为驾乘者提供了更宽阔的视野。

满足日益增长的汽车智能化需求的电气系统(1)

汽车智能化技术的提高又推动了数据写入量的增加。为满足这一需求,扩大了写入阶段,并将通信速度提高了20倍。

自动化八极励磁绕组电机(无磁)(1)

喷嘴式高精度绕组装置进行高精度和高密度的高速绕组。

同时缠绕八个电机可实现批量生产。

自动化涂料检测(1,2)

11台机器人检查车身和保险杠,实现对灰尘和碎屑的100%检测(直径可达0.3毫米)。

检测结果被传输并存储到中央管理系统,增强了可追溯性。

检测员可利用智能手机查看检测结果。

规格和缺陷的集成自动检测(1,3)

6台机器人进行规格检测和缺陷识别。

通过移动斑马照明系统并反复成像,提高了缺陷检测率。

车身和保险杠的一体化喷漆和烤漆(4)

使用新研发的可在低温环境下固化的水性涂料,可以将车身和保险杠一起涂漆和烤漆,从而减少25%的能耗。

该工艺带来世界顶级的水性涂料涂层。


一体化喷漆和烤漆带来世界顶级的水性涂料涂层

干漆房利用高效的空气循环系统(4)

使用干粉吸收漆雾并重复利用油漆废料有助于实现零排放。

喷漆房中的循环空气可将能耗降低25%。

基于物联网的质量保证管理系统(1)

在每个工序中进行的自动化质量检测可以防止人为失误。

自动记录所有生产车辆的检测结果,增强可追溯性。

通过数字技术(智能运营支持系统)获得的前期作业能力(1)

利用混合现实(MR)技术完成现场操作培训,同时在生产线上查看产品,从而实现前期作业能力。

远程设备维护(1)

使用集中控制室通过物联网网络连接信息并将最佳恢复方法传递给现场维护人员,从而使设备故障恢复时间减少30%。

设备故障诊断系统和预见性/预防性设备维护 (1)

基于设备状况的维护诊断技术用于防止设备故障。

该系统采用诊断逻辑的自动化开发和高精度分析方法的扩展应用。

以1/100秒为增量进行持续测量和监控,并利用各种诊断方法自动检测故障迹象,将生产损失尽可能降至为零。

*产品生命周期包括车辆原材料的提取,制造,利用和报废车辆的循环/再利用。


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