北汽（廣州）汽車(chē)有限公司的涂裝分廠(chǎng)內，一輛輛車(chē)身經(jīng)過(guò)由ABB機器人組建的底涂站、中涂站、色漆站、清漆站的全自動(dòng)化噴涂，變得光彩照人，整潔美觀(guān)，而且色彩穩定不易腐蝕。每年，從這條ABB機器人組成的生產(chǎn)線(xiàn)走向市場(chǎng)的汽車(chē)超過(guò)10萬(wàn)臺。

2014年，上海ABB工程有限公司為北汽（廣州）汽車(chē)有限公司（北汽廣州公司）的涂裝分廠(chǎng)組建的全自動(dòng)化噴涂生產(chǎn)線(xiàn)正式投入生產(chǎn)。這條生產(chǎn)線(xiàn)上共有46臺ABB機器人，包括打膠機器人、噴涂機器人、開(kāi)門(mén)機器人和開(kāi)蓋機器人，主要承擔SUV、MPV車(chē)身的涂裝生產(chǎn)，設計車(chē)身最大尺寸為5000mm×2150mm×1700mm。機器人的工作涉及PVC底涂、焊縫密涂、中涂、面涂等工序，以及油漆材料和產(chǎn)品涂層的檢驗。

全自動(dòng)噴涂

ABB為北汽廣州公司提供了完整的噴涂解決方案，包括內外噴在內的PVC噴膠系統、中涂離子風(fēng)、中涂機器人噴漆、色漆鴕鳥(niǎo)毛擦凈及離子風(fēng)、色漆機器人噴涂、清漆機器人噴涂系統的設計、制造、安裝、調試、陪產(chǎn)、售后服務(wù)。除了機器人本體，ABB為北汽廣州公司提供的中涂、面漆機器人噴涂系統還包括高壓靜電霧化器、工件識別、自動(dòng)控制、上位監控、信號連鎖、安全防護等噴涂設備。另外，生產(chǎn)線(xiàn)上還配備了車(chē)型自動(dòng)檢測、識別系統，實(shí)現車(chē)體到位自動(dòng)噴涂的功能。

據北汽廣州公司的涂裝分廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)朱鴻岸介紹，整個(gè)生產(chǎn)流程從人工涂膠開(kāi)始，經(jīng)過(guò)烘干工序后，車(chē)身被運送到中涂站。中涂站使用1k水性漆，配置4臺外噴機器人。內噴站則配置7臺機器人，汽車(chē)內外表面都噴涂一遍成膜。中涂工序為車(chē)身噴涂底漆，保證車(chē)身表面填充均勻，在后道色漆噴涂工序更容易上色，且成色后不易腐蝕。

經(jīng)過(guò)中涂站及烘干工序后，車(chē)身被運送到色漆站。色漆外噴站配備8臺6軸噴涂機器人，色漆內噴站配備4臺6軸噴涂機器人，4臺帶導軌的開(kāi)門(mén)機器人，2臺6軸開(kāi)蓋機器人。輸送模式為全部連續式輸送。

完成色漆噴涂工序后，車(chē)身進(jìn)入清漆站。清漆站使用2k溶劑型漆，同樣配置4臺外噴機器人，7臺內噴機器人，表面一遍成膜。經(jīng)過(guò)清漆噴涂工序后，整個(gè)噴涂流程正式完成，噴涂完畢的車(chē)輛表面最終成色美觀(guān)大方，色牢度進(jìn)一步加強，不易腐蝕掉色。

節能 高產(chǎn) 環(huán)保

ABB機器人自動(dòng)噴涂項目上線(xiàn)之后，只經(jīng)過(guò)一個(gè)月的調試，就成功將北汽廣州公司涂裝廠(chǎng)的產(chǎn)量迅速提升到5000臺，工藝優(yōu)化之后合格率持續穩定于95%以上。經(jīng)過(guò)兩年的生產(chǎn)，目前機器人內、外噴項目運行穩定可靠，生產(chǎn)節拍和產(chǎn)品質(zhì)量都達到了設計要求，面漆返工率低于5%，一次交驗合格率超過(guò)85%。

ABB機器人幫助北汽廣州公司涂裝廠(chǎng)顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。與人工噴涂相比，內噴單車(chē)油漆消耗量降低了25%～35%，這是因為產(chǎn)線(xiàn)配備了ABB最新一代RB1000-EXT高流量外加電霧化器，有效提高了噴涂效率，減少了油漆用量。另外，使用機器人對噴房?jì)韧L(fēng)要求下降了50%，節省電費30%～40%。噴涂機器人IRB 5500的壁掛安裝方式和臂展長(cháng)達6米的特性，使噴房寬度至少縮短1米，有效減少了噴房占用場(chǎng)地面積。色漆站使用1k水性漆，平均節拍時(shí)間為102秒，換色時(shí)間為15秒，每小時(shí)生產(chǎn)35.3臺車(chē)身。

使用機器人進(jìn)行噴涂還節省了人工成本。朱鴻岸說(shuō)：“使用人工噴涂，我們這樣一條10萬(wàn)臺的生產(chǎn)線(xiàn)，單班至少需要20個(gè)人，對這20個(gè)人的技能要求也比較高，需要他們對油漆的噴涂技能掌握得非常熟練，才能達到質(zhì)量要求。從綜合效率計算，我們在這樣一條生產(chǎn)線(xiàn)上投入機器人，所有成本三年左右可以收回。”

此外，使用機器人噴涂后，還減少了在噴涂過(guò)程中有害物質(zhì)對人的污染。由于工人調離了噴涂崗位，噴漆中的有害物質(zhì)不再對他們的健康直接構成影響，改善了工人的工作環(huán)境。

柔性化解決方案

北汽廣州公司項目是ABB打造的國內首條連續式自動(dòng)內噴生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現了無(wú)人化全自動(dòng)機器人噴涂。目前，該應用已經(jīng)成功推廣到北汽其他生產(chǎn)基地和國內其他汽車(chē)公司。

ABB提供柔性化的汽車(chē)生產(chǎn)解決方案，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證安全、穩定的生產(chǎn)。北汽廣州公司項目使用了ABB的IRB 5500噴涂機器人和IRB 5350開(kāi)門(mén)機器人。IRB 5500噴涂機器人的最大工作范圍可達6米，其手臂可在噴涂物體表面平行于縱向和橫向自如地移動(dòng)，結合ABB高流量的霧化噴涂裝置以及ABB獨有的集成過(guò)程系統（IPS）技術(shù)，實(shí)現了高速度和高精度的閉環(huán)過(guò)程控制，最大限度消除了過(guò)噴現象，顯著(zhù)提高了噴涂品質(zhì)。其壁掛安裝方式的優(yōu)點(diǎn)不僅縮短了噴房寬度，有效減小噴房安裝場(chǎng)地面積，同時(shí)也為客戶(hù)節省能耗，更減少了在噴涂過(guò)程中對機器人的污染。

IRB 5350是ABB在中國本土研發(fā)的緊湊型開(kāi)門(mén)機器人，于2012年推出，主要應用于汽車(chē)制造的內飾噴涂環(huán)節，配有特殊設計的開(kāi)門(mén)夾具并內置搜尋傳感器和力反饋傳感器，可在3秒內完成開(kāi)門(mén)節拍，確保作業(yè)效率的最優(yōu)化，是內飾噴涂區不可或缺的效率助推器。另外，IRB 5350裝配緊湊型手臂、底座和導軌系統，可輕松“嵌入”狹小的噴房；其專(zhuān)用導軌系統支持落地和壁掛兩種安裝方式，增強了噴涂機器人的柔性。

噴涂機器人是可進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機器人，1969年由挪威Trallfa公司（后并入ABB集團）發(fā)明。從20世紀90年代起，汽車(chē)工業(yè)開(kāi)始引入噴涂機器人來(lái)代替噴涂機械，提升了噴涂質(zhì)量和材料使用率，到今天已經(jīng)成為很多汽車(chē)生產(chǎn)車(chē)間的標配。

ABB是全球領(lǐng)先的工業(yè)機器人供應商，提供全面的機器人產(chǎn)品、系統和服務(wù)，致力于幫助客戶(hù)提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提升安全水平，ABB是截至目前唯一一家在華開(kāi)展機器人從研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、工程、系統集成到服務(wù)全價(jià)值鏈業(yè)務(wù)的跨國企業(yè)。此外，ABB還是唯一家能夠提供汽車(chē)生產(chǎn)全部四大工藝（沖壓、白車(chē)身、涂裝、總裝）的機器人解決方案的供應商。

2010年，ABB噴涂機器人生產(chǎn)線(xiàn)從挪威搬遷至上海，該項目順利完成后，ABB全系列噴涂機器人實(shí)現了本地化生產(chǎn)，上海也成為ABB集團全球唯一的噴涂機器人生產(chǎn)基地。同年，ABB機器人噴涂實(shí)驗中心在上海ABB工程有限公司內正式落成，該實(shí)驗中心是中國首個(gè)，也是惟一一個(gè)機器人整車(chē)噴涂實(shí)驗中心，該中心占地面積約500平方米，可以完整再現整個(gè)汽車(chē)噴涂生產(chǎn)線(xiàn)的工藝流程，包括車(chē)底打膠和涂裝前的車(chē)身擦凈等，客戶(hù)可在此對汽車(chē)噴涂工藝進(jìn)行全面測試和模擬，同時(shí)了解ABB綠色環(huán)保的噴涂理念。同年10月，ABB噴涂實(shí)驗中心順利完成中國首臺應用無(wú)中涂工藝的整車(chē)噴涂測試，這一成功使中國整車(chē)噴涂技術(shù)實(shí)現了質(zhì)的飛躍。

鏈接采訪(fǎng)

上海ABB工程有限公司涂裝技術(shù)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中心負責人 陳喆

Q：ABB近年來(lái)在汽車(chē)行業(yè)發(fā)展情況如何？

A：作為機器人技術(shù)的開(kāi)拓者和領(lǐng)導者，ABB是目前全球唯一一家完整擁有汽車(chē)制造四大工藝技術(shù)的機器人廠(chǎng)家，覆蓋沖壓、焊接、噴涂和總裝。ABB在中國服務(wù)的客戶(hù)涵蓋絕大多數中外合資汽車(chē)制造企業(yè)，如寶馬、奔馳、大眾、福特、通用、沃爾沃，國內主要自主品牌汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)，如北汽、上汽、一汽、東風(fēng)、廣汽、長(cháng)城和吉利。此外，ABB機器人技術(shù)還廣泛服務(wù)于全球領(lǐng)先的汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)，如海斯坦普、本特勒、博澤、佛吉亞、匯眾等。

1995年，ABB在中國率先在汽車(chē)生產(chǎn)總拼工位上使用機器人；2005年，成功打造中國第一條汽車(chē)底盤(pán)件自動(dòng)化焊裝線(xiàn)；2011年，成為中國第一家提供汽車(chē)遠程激光焊接技術(shù)的機器人廠(chǎng)商；2012年，成功打造中國生產(chǎn)節拍最高的高柔性化白車(chē)身自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)；2013年，成為中國第一家獨立完成純鋁車(chē)身焊接工藝的機器人廠(chǎng)商；2015年，成為中國第一家為汽車(chē)零部件企業(yè)提供液壓成形自動(dòng)化線(xiàn)的機器人廠(chǎng)商；2016年，成功打造中國第一條汽車(chē)行業(yè)機器人連續模式自動(dòng)化沖壓線(xiàn)。

創(chuàng )新是ABB的DNA，ABB在上海擁有全球兩大機器人研發(fā)中心之一。我們一直不斷加大在機器人研發(fā)方面的投入，以期更好地幫助客戶(hù)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升市場(chǎng)競爭力。ABB堅持“在中國，為中國也為世界”的戰略，不斷推出新應用、提出制造工藝新思路，突破既有技術(shù)，提出創(chuàng )新的應用方案解決本地客戶(hù)和市場(chǎng)需求。作為最早向中國引進(jìn)工業(yè)機器人、實(shí)現工業(yè)機器人本地化生產(chǎn)的跨國企業(yè)之一，ABB機器人是始終助力中國產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟轉型的跨國企業(yè)。ABB機器人不是簡(jiǎn)單地將工業(yè)機器人視為一種產(chǎn)品，而是作為提高中國生產(chǎn)效率、降低能源消耗的有效手段，成為中國經(jīng)濟可持續發(fā)展的強大助力。

Q：汽車(chē)行業(yè)正在發(fā)生著(zhù)哪些變化，呈現出哪些特點(diǎn)？

A：目前國內汽車(chē)行業(yè)發(fā)展已開(kāi)始趨于平穩，但工業(yè)機器人在該行業(yè)的應用深度、廣度和成熟度還有很大的進(jìn)步和提高空間。大規模生產(chǎn)布局基本完成，同時(shí)由于車(chē)企對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)的要求在不斷提高，改造升級項目大量存在。未來(lái)，中國汽車(chē)市場(chǎng)會(huì )繼續增長(cháng)，機器人的應用會(huì )進(jìn)一步擴大，原因在于：中國是世界制造業(yè)基地，依靠工業(yè)機器人提高競爭力是關(guān)鍵因素之一；國家產(chǎn)業(yè)升級戰略要求中國企業(yè)越來(lái)越多地利用工業(yè)機器人提高生產(chǎn)效率和工藝質(zhì)量；勞動(dòng)力等成本的上漲使得工業(yè)機器人在中國擁有廣闊的市場(chǎng)前景。

面對不斷增長(cháng)的中國汽車(chē)市場(chǎng)，ABB機器人將繼續增加對產(chǎn)品和解決方案的投入，幫助客戶(hù)從規模制造和低成本擴張轉向創(chuàng )新、服務(wù)與制造協(xié)調發(fā)展，ABB機器人將進(jìn)一步完善工業(yè)機器人的服務(wù)體系，加大工業(yè)機器人領(lǐng)域的本土人才培養。

Q：ABB能夠為汽車(chē)行業(yè)信息化、智能化改造提供哪些產(chǎn)品或者解決方案？這些產(chǎn)品和解決方案具有怎樣的特色？核心優(yōu)勢是什么？

A：ABB在中國市場(chǎng)裝機總量已經(jīng)超過(guò)50,000臺，全球超過(guò)30萬(wàn)臺——數量的積累是我們質(zhì)量和技術(shù)的可靠性和穩定性的堅實(shí)基礎。目前，ABB旗下有30余款機器人產(chǎn)品和解決方案，廣泛應用于汽車(chē)制造等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運、噴涂等不同作業(yè)環(huán)節。我們積累了四十余年的技術(shù)經(jīng)驗，擁有強大的獨一無(wú)二的本地研發(fā)團隊，具備強大的行業(yè)應用經(jīng)驗和系統集成能力。ABB是與中國企業(yè)合作最為緊密的工業(yè)機器人制造企業(yè)之一。2010年，ABB機器人噴涂實(shí)驗中心在上海ABB工程有限公司內正式落成，該實(shí)驗中心是中國首個(gè)也是惟一一個(gè)機器人整車(chē)噴涂實(shí)驗中心；2012年，ABB在上海成立全球首個(gè)機器人質(zhì)量中心，確保向客戶(hù)交付的每一款機器人產(chǎn)品完美無(wú)瑕。

此外，綠色環(huán)保是ABB機器人多年來(lái)關(guān)注的重點(diǎn)。2013年，ABB成為國內第一家提供水性膠系統解決方案的機器人供應商，為沃爾沃汽車(chē)集團在成都新建的生產(chǎn)基地提供了集噴涂、打膠及擦凈于一體的機器人噴涂應用整體解決方案。水性膠是一種環(huán)保水性液態(tài)隔音降噪材料。水性膠打膠工藝的難點(diǎn)在于水性膠具有較高磨蝕性，對溫度和壓力較為敏感，需要耐磨的管路材料、合理的管路布局和膠溫控制。沃爾沃汽車(chē)利用ABB機器人將水性膠噴涂于汽車(chē)內部的車(chē)身底盤(pán)等部位，待其凝固后可以有效降低汽車(chē)整體運行中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)，為車(chē)主創(chuàng )造安靜舒適的駕駛環(huán)境；同時(shí)還能大大減少車(chē)內揮發(fā)性有機化合物的含量，將對環(huán)境的污染和對人體健康的損害降到最低，提高車(chē)內空氣質(zhì)量。2013年12月13日，應用ABB機器人解決方案的沃爾沃汽車(chē)S60L新車(chē)型實(shí)現量產(chǎn)并正式投放中國市場(chǎng)。

Q：針對ABB在汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)化、智能化實(shí)踐情況，您認為從技術(shù)角度來(lái)看，未來(lái)發(fā)展具有怎樣的趨勢？需要克服的問(wèn)題是什么？

A：工業(yè)機器人技術(shù)的核心是高精度和穩定的運動(dòng)控制。未來(lái)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于機器人與其他自動(dòng)化系統的無(wú)縫集成和控制。

無(wú)論是驅動(dòng)系統還是運動(dòng)控制，創(chuàng )造小、輕、快、安全和更智能、更柔性的機器人將是未來(lái)主流技術(shù)發(fā)展趨勢；同時(shí)，機器人也將融入“物、服務(wù)與人的互聯(lián)”的概念中，從而創(chuàng )造更大價(jià)值。未來(lái)，整車(chē)廠(chǎng)將引進(jìn)精益生產(chǎn)模式，提高柔性、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量。

對此，ABB提供柔性化的汽車(chē)生產(chǎn)解決方案。比如我們的FlexTrack機器人工件導軌，運用三軸坐標軸定位的原理，最多可以共線(xiàn)生產(chǎn)六種不同車(chē)型。這樣現代化高科技生產(chǎn)方式的運用，可以幫助車(chē)廠(chǎng)節省場(chǎng)地面積，節能降耗，根據實(shí)際訂單靈活安排生產(chǎn)任務(wù)，快速響應市場(chǎng)需求，贏(yíng)得市場(chǎng)份額。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年6月刊