江汽集团：建设高效智能绿色智能工厂

导 读

本文为“2021年度中国智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。

作者：素材由江汽集团提供，e-works 整理

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企业简介

安徽江淮汽车集团股份有限公司（简称“江汽集团或JAC”）始建于1964年，是一家集全系列商用车、乘用车及动力总成研产销和服务于一体，涵盖汽车出行、金融服务等众多领域的综合型汽车企业集团，致力打造一个“全生态链、全产业链、全价值链”的综合性汽车服务平台。现为安徽省12家重点企业集团之一，先后荣获国家火炬计划重点高新技术企业、中国企业500强、中国汽车品牌前5强，是全国首家荣获我国工业领域最高奖项——中国工业大奖的综合型汽车集团。公司现有主导产品：重、中、轻、微型卡车、多功能商用车、MPV、SUV、轿车、客车，专用底盘及变速箱、发动机、车桥等核心零部件。拥有“思皓”、“瑞风”、“JAC”等知名品牌。江汽集团拥有一支近5000人的研发团队，坚持“节能、环保、安全、智能、网联、舒适”的关键技术研发路线，是国内首家专利过万的车企。

图1 安徽江淮汽车集团

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企业智能制造应用现状

在智能化生产制造领域，江汽集团部署支持制造过程大数据分析的工业互联网架构，建立以ERP-MES-FAS为核心制造信息系统架构，建立PLM-BOM-ERP集成架构实现产品设计BOM数据和制造BOM数据、物料数据和工艺流程的集成管理。通过ERP-MES-FAS系统全面集成，建立面向需求的生产计划体系，实现生产过程管理、生产入库管理、物料拉动管理、设备管理和质量管理；实现财务和业务实现一体化，全面整合物流、信息流和资金流，采购、生产、销售、物流仓储、财务管理实现集成；通过构建供应链云平台的集成，形成与5200多家供应商的协同供应。

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智能制造项目详细情况

1.项目背景

轻型商用车制造公司是江汽集团的的核心事业单元，是销量、收入、利润和品牌的多重支柱。围绕做强做大商用车的战略目标，2017年江淮汽车集团通过自筹资金共计投资250000万元，对原来在合肥市东流路厂区及桃花厂区生产的骏铃、帅铃、车架、前桥、底盘等所有产品（共17款车型）进行整合，在合肥市肥西县新港工业园新建厂房及生产线，建设了包含骏铃、帅铃冲、焊、涂、总四大工艺、底盘装配线及前桥、车架零部件的高端及纯电动轻卡智能工厂，形成冲压、焊装、涂装、总装、检测、发运一个流生产。

2.项目实施与应用情况

江淮新港基地智能工厂是以绿色、环保、节能、高效的现代化理念进行设计，工厂总建筑面积约27万平米，实现年产20万辆高端及纯电动轻卡、单班3万辆专用底盘及相应配套车架、前桥等核心零部件。大范围应用工业互联网技术，建立了基于PLM-ERP-MES-FAS的智能制造核心架构，覆盖物料管理、生产管理、财务管理、制造资源管理、质量管理等，同企业所有的供应商和客户实现信息集成，形成“人-机-料-法-环-测”全局流程的高效智能感知与动态匹配优化。厂区内主要生产设备5200余台/套，自动化、智能化水平领先行业，同时引进了德国大众制造工艺和VDA6.3过程审核质量控制体系，为客户提供一流的品质保障。产品结构在继承原有轻卡产品的优异底盘性能基础上，全新开发中高端及纯电动轻卡产品，有效扩大公司在中高端产品的市场份额，提升了公司经济效益。工厂也采用了光伏发电、地源热泵等大量先进的节能环保、智能制造技术，实现绿色生产，环境友好。

2.1 智能工厂架构

新港基地是将工业4.0的概念应用于生产制造的一次探索，按照智能制造标准，建设了以“PLM（产品全生命周期管理系统）-ERP（企业资源计划）-MES（车间制造执行系统）-FAS（工厂自动化系统）”为核心的智能制造架构，深入推进工艺装备自动化、网联化、智能化，实现贯穿企业设备层、单元层、车间层、企业层、协同层不同层面的纵向集成，跨资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态不同级别的横向集成，以及覆盖设计、生产、物流、销售、服务的端到端集成。

图2 江汽集团新港基地智能工厂架构

FAS系统融合了自动化、信息化领域的先进技术和理念，应用于冲、焊、涂、总四大工艺及前桥、车架零部件生产线，是新港基地的制造神经中枢系统。能够及时下达生产计划任务指令，通过与生产线自动化设备的接口集成，实时监控跟踪在制品的生产状态，采集关键质量数据，对品质进行控制，服务于厂内制造，物流及质量等，并可将该平台数据汇聚到MES平台，进行统一发布。主要包括生产排程管理、车辆识别跟踪、车辆调度管理、能源管理、设备状态监控等。

MES系统向下连接FAS系统，向上连接企业层ERP系统，形成智能工厂的现场运行和管理平台，包括生产计划管理、质量管理、物料管理等功能。

ERP系统将企业所有资源进行整合集成管理，将企业的三大流：物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统，其将客户需求(DMS)和企业内部的制造活动(MES)以及供应商(SCM)的制造资源整合在一起，形成企业一个完整的供应链条。主要功能包括采购管理、财务管理、订单管理、库存管理等。

PLM系统包括CAD/CAE/CAM/CAPP/BOM集成应用，实现公司产品设计、工艺与制造过程的数字化控制的全范围覆盖，并且与ERP、FAS系统进行集成交互。

2.2 智能化环保型车身冲压线

冲压自动化生产，实现在线清洗、涂油、光学对中、自动化输送和自动化制造，保障冲压件品质。整线切换时间≤5分钟，人员需求量降低50%。全线封闭防尘降噪，结合吸音+隔音防护墙技术，整线噪音控制在83分贝以下。车间内采用无污染电动车物流，实现零排放。

2.3 高品质自动化驾驶室拼焊线

焊装车间占地面积2.4万平方米，拥有7条驾驶室拼焊线，其中3条为全自动化焊装线，具备高焊接自动化率、高精度控制手段、柔性化制造等工艺特征。建立与产品体系紧密结合的制造生产体系、装备体系、质保体系、物流体系，提升智能化水平。共配置100余台机器人，新骏铃宽中体焊装线自动化程度达95%；帅铃焊装线自动化率93%，生产节拍由270s降至180s，实现省人省力自动化。

焊接中频伺服技术应用：新骏铃、帅铃焊装主线均采用中频伺服技术，有效改善点焊融核质量；采用中频三相供电，功率因素高达0.95，比传统工频节能30%。

清洁生产：优化集中隔离焊接区域，改良车间作业环境；实施CO2保护焊废气、烟尘集中抽排，保护职工健康，降低环境污染。

图3 高品质自动化驾驶室拼焊线

2.4 绿色智能自动化涂装线

涂装车间为独立厂房结构，占地面积1.7万平方米，主要有一条前处理电泳线，两条面漆喷涂线。具备环保涂料、绿色工艺、节能等特征。综合能耗降低30%，减少VOC排放水平。国内轻卡驾驶室首条采用水性B1B2与水性单涂共线工艺，能耗降低20%。采用超高泳透率无铅无锡环保电泳漆，超低VOC水性面漆，工件表面VOC排放低于35g/m2。2K双组份耐刮擦、超耐候清漆材料的应用提升车身漆膜品质。

车身涂装采用内、外表面全机器人喷涂工艺，32台喷涂机器人，8台开门机器人，喷涂过程全自动化；4台底涂涂胶机器人，保证涂胶质量。

图4 车身自动化涂装

涂装自动化输送设备应用：采用水平摆杆输送机+地面滑橇输送机相结合的自动化传输系统，满足多品种驾驶室的柔韧性生产需求和高效连续作业。

涂装空调循环风技术应用：喷漆室新风送风风量减少40%，能耗降低30%，投资降低10%。涂装烘干余热回收技术：采用三台换热器并联运行，废气余热利用率达65%，锅炉回水可提升10℃，减少锅炉天然气耗量。涂装废气治理及排放技术：烘干废气采用德国durrTAR废气焚烧炉，温度达750℃高温裂解废气，可达标排放；同时采用沸石转轮+RTO技术经沸石转轮后的废气VOC排放可降低至40mg/m3。

2.5 高效智能绿色总装车间

总装将自动化、柔性化、信息技术充分融合，实现多种车型的大规模生产，应用先进的工艺布局技术、车间内物流技术、在线检测技术，打造高效率、低成本、智能、绿色总装车间。

高精拧紧技术应用：关键拧紧点均采用高精度电动拧紧轴拧紧，结合信息化技术自动匹配拧紧参数与车型信息，具备可追溯功能；转向器等拧紧点采用扭矩+转角法控制，在拧紧精度和扭矩控制上达到国内领先水平。

图5 高精拧紧技术应用

机器人涂胶系统：前挡风琉璃采用机器人自动涂胶系统，设置4工位输送线，配备烘干系统，保证玻璃涂胶质量的可靠性和一致性；玻璃安装采用智能举升装置，轻便可靠。

辅材集中存储加注：油液集中存储、输送，投入全进口三合一自动随行真空加注设备，配置加注控制系统，对每个工位的操作及加注量进行监控。

智能辅助装置应用：驾驶室、车架、前桥、后桥、座椅、轮胎、仪表等模块总成件均采用输送线直送至装配工位。电池、转向器、油箱、导流罩、备胎等大件装配均采用KBK或智能举升装置来辅助装配；改善了装配的便利性和劳动强度。

图6 智能辅助装置应用

智能物流：采用无线通信识别与处理技术、物流自动化输送技术、自动配货及识别系统，实现智能物流。内饰线、车门线均采用SPS物料配送，部分大件采用EFALS系统自动配送，减少物料配送量，减少差错率，缩短响应时间，实现物料自动配货。

应用能源管理系统，实现能源中心、消防中心、安防中心集中监控，降低单位产品能源消耗，提高能源管理效率和经济效益。能耗数据自动采集、分析、汇总，能源消耗可视化，重点公用系统闭环控制，实时监控，能源消耗最优化。

图7 能源管理系统

2.6 CCR生产运营管理中心

生产运营管理中心（CCR）于2018年5月投入使用，用于整个新港基地的生产运营管理。CCR由24块42英寸的LED屏组成，整体布局分为上、下两部分。

CCR上半部分由12块屏组成，应用数字孪生技术，将新港基地整个生产布局及实际运行情况一对一映射出来。屏幕中间是总装，其左侧是前桥与车架生产与输送线，其右是从冲压到焊装、涂装全过程的车身生产与输送线，左右两侧的零部件通过输送链向总装汇合，最终产品在总装厂完成合装下线，经调试、检测后入库。画面上每一个图标都代表一辆车或一个零部件的生产过程状态，同时可以清楚识别生产车辆的车身类型、颜色、顺序等信息，鼠标点击每个图标，还可以得知车辆的VIN码、车辆类型 ，发动机、变速箱、轮胎、前/后桥等关键零部件信息，通过VIN码可获知订单客户信息，通过APP移动小程序，实现终端客户实时对其订单的执行情况查询，增加用户体验感。画面上淡蓝色框里显示的“Speed:X”代表生产线运行的相对节拍，用于监控生产线是否运行正常。画面中大量的深绿色小长方形条，代表生产线各工位的安灯点，绿色表示正常，红色表示出现异常，生产线暂停，生产管理人员必须立即到场处理并恢复正常。整个画面实时动态更新，可以实时了解生产运行情况。

CCR下半部分由12块屏组成，通过数据挖掘与清洗技术，将生产运行管理关注的各项指标以图表的方式精准统计与展示出来,便于生产管理人员直观了解生产动态；同时通过目视化的方式，可以快速识别生产异常并进行预警或异常排除，保障生产作业的高效、有序进行。画面从左到右，从上到下，依次显示为车辆下线直通率报表、车辆检测合格报表、合格车辆未入库报表、自制件UPH统计报表、生产线安灯报表、月度生产过程统计报表、日生产过程统计报表、总装生产线生产进度及UPH统计报表。这些是在屏幕上显示的报表，还有改装车交付监控报表、自制件满足报表等大量报表因显示空间原因未予以展示，由生产管理人员在PC端进行监控。

同时为了实现产供销一体化，CCR对营销订单情况、关键零部件供应商资源满足情况同步进行监控，实现产供销协同，提升客户满意度。

图8 CCR生产运营中心

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取得收益

最近几年，面对市场环境纷繁多变、环保政策不断趋严、排放升级加速实施及疫情防控等多重考验，江淮轻卡聚焦“质量、效率和效益”，在转型升级中有效担负起了江汽集团规模、效益、品牌多重支柱的重任，进一步巩固了江淮商用车在行业的地位。

在规模方面，2021年江淮轻卡同比增长2.2%，创历史新高。在生产效率方面，小时产车数同比提升16%，劳动生产率整体提升6.4%。加速数字化转型，新港基地获得“中国汽车行业标杆智能工厂”，智能排产、基于应用场景的移动APP等项目上线运行，敏捷制造能力大幅跃升。

在品质提升方面，坚持用户价值，产品品质稳中持续向好；在线质量信息化建成上线运行，坚守依法合规底线，锚定五十铃对标达标的高线，产品竞争力进一步提升。从结果来看，2021年轻卡产品R1000@3mis同比下降20.4%，整车PP100水平同比下降31.8%，产品质量水平持续向好，赢得了市场的高度认可，树立了良好的品牌形象。

在经营成果方面，2021年实现主营业务收入同比增长6%；实现财务利润同比增长17.9%；规模、利润均均创历史新高，实现利润增长大于销售收入增长、销售收入增长大于销量增长的良性循环，强化并巩固了轻型车的行业地位。