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    北汽（廣州）汽車有限公司的涂裝分廠內，一輛輛車身經(jīng)過由ABB機器人組建的底涂站、中涂站、色漆站、清漆站的全自動化噴涂，變得光彩照人，整潔美觀，而且色彩穩(wěn)定不易腐蝕。每年，從這條ABB機器人組成的生產線走向市場的汽車超過10萬臺。

2014年，上海ABB工程有限公司為北汽（廣州）汽車有限公司（北汽廣州公司）的涂裝分廠組建的全自動化噴涂生產線正式投入生產。這條生產線上共有46臺ABB機器人，包括打膠機器人、噴涂機器人、開門機器人和開蓋機器人，主要承擔SUV、MPV車身的涂裝生產，設計車身最大尺寸為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，以及油漆材料和產品涂層的檢驗。

全自動噴涂

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(tǒng)、中涂離子風、中涂機器人噴漆、色漆鴕鳥毛擦凈及離子風、色漆機器人噴涂、清漆機器人噴涂系統(tǒng)的設計、制造、安裝、調試、陪產、售后服務。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(tǒng)還包括高壓靜電霧化器、工件識別、自動控制、上位監(jiān)控、信號連鎖、安全防護等噴涂設備。另外，生產線上還配備了車型自動檢測、識別系統(tǒng)，實現(xiàn)車體到位自動噴涂的功能。

據(jù)北汽廣州公司的涂裝分廠廠長朱鴻岸介紹，整個生產流程從人工涂膠開始，經(jīng)過烘干工序后，車身被運送到中涂站。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，汽車內外表面都噴涂一遍成膜。中涂工序為車身噴涂底漆，保證車身表面填充均勻，在后道色漆噴涂工序更容易上色，且成色后不易腐蝕。

經(jīng)過中涂站及烘干工序后，車身被運送到色漆站。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臺帶導軌的開門機器人，2臺6軸開蓋機器人。輸送模式為全部連續(xù)式輸送。

完成色漆噴涂工序后，車身進入清漆站。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)過清漆噴涂工序后，整個噴涂流程正式完成，噴涂完畢的車輛表面最終成色美觀大方，色牢度進一步加強，不易腐蝕掉色。

節(jié)能 高產 環(huán)保

ABB機器人自動噴涂項目上線之后，只經(jīng)過一個月的調試，就成功將北汽廣州公司涂裝廠的產量迅速提升到5000臺，工藝優(yōu)化之后合格率持續(xù)穩(wěn)定于95%以上。經(jīng)過兩年的生產，目前機器人內、外噴項目運行穩(wěn)定可靠，生產節(jié)拍和產品質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85%。

ABB機器人幫助北汽廣州公司涂裝廠顯著提高了生產效率，降低了成本，同時產品質量得到保證。與人工噴涂相比，內噴單車油漆消耗量降低了25%～35%，這是因為產線配備了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，使用機器人對噴房內通風要求下降了50%，節(jié)省電費30%～40%。噴涂機器人IRB 5500的壁掛安裝方式和臂展長達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地面積。色漆站使用1k水性漆，平均節(jié)拍時間為102秒，換色時間為15秒，每小時生產35.3臺車身。

使用機器人進行噴涂還節(jié)省了人工成本。朱鴻岸說：“使用人工噴涂，我們這樣一條10萬臺的生產線，單班至少需要20個人，對這20個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，才能達到質量要求。從綜合效率計算，我們在這樣一條生產線上投入機器人，所有成本三年左右可以收回。”

此外，使用機器人噴涂后，還減少了在噴涂過程中有害物質對人的污染。由于工人調離了噴涂崗位，噴漆中的有害物質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(xù)式自動內噴生產線，實現(xiàn)了無人化全自動機器人噴涂。目前，該應用已經(jīng)成功推廣到北汽其他生產基地和國內其他汽車公司。

ABB提供柔性化的汽車生產解決方案，可以提高產品質量和生產效率，保證安全、穩(wěn)定的生產。北汽廣州公司項目使用了ABB的IRB 5500噴涂機器人和IRB 5350開門機器人。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，結合ABB高流量的霧化噴涂裝置以及ABB獨有的集成過程系統(tǒng)（IPS）技術，實現(xiàn)了高速度和高精度的閉環(huán)過程控制，最大限度消除了過噴現(xiàn)象，顯著提高了噴涂品質。其壁掛安裝方式的優(yōu)點不僅縮短了噴房寬度，有效減小噴房安裝場地面積，同時也為客戶節(jié)省能耗，更減少了在噴涂過程中對機器人的污染。

IRB 5350是ABB在中國本土研發(fā)的緊湊型開門機器人，于2012年推出，主要應用于汽車制造的內飾噴涂環(huán)節(jié)，配有特殊設計的開門夾具并內置搜尋傳感器和力反饋傳感器，可在3秒內完成開門節(jié)拍，確保作業(yè)效率的最優(yōu)化，是內飾噴涂區(qū)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(tǒng)，可輕松“嵌入”狹小的噴房；其專用導軌系統(tǒng)支持落地和壁掛兩種安裝方式，增強了噴涂機器人的柔性。

噴涂機器人是可進行自動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，汽車工業(yè)開始引入噴涂機器人來代替噴涂機械，提升了噴涂質量和材料使用率，到今天已經(jīng)成為很多汽車生產車間的標配。

ABB是全球領先的工業(yè)機器人供應商，提供全面的機器人產品、系統(tǒng)和服務，致力于幫助客戶提高生產效率、改善產品質量、提升安全水平，ABB是截至目前唯一一家在華開展機器人從研發(fā)、生產、銷售、工程、系統(tǒng)集成到服務全價值鏈業(yè)務的跨國企業(yè)。此外，ABB還是唯一家能夠提供汽車生產全部四大工藝（沖壓、白車身、涂裝、總裝）的機器人解決方案的供應商。

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

鏈接采訪

上海ABB工程有限公司涂裝技術自動化業(yè)務中心負責人 陳喆

Q：ABB近年來在汽車行業(yè)發(fā)展情況如何？

A：作為機器人技術的開拓者和領導者，ABB是目前全球唯一一家完整擁有汽車制造四大工藝技術的機器人廠家，覆蓋沖壓、焊接、噴涂和總裝。ABB在中國服務的客戶涵蓋絕大多數(shù)中外合資汽車制造企業(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生產企業(yè)，如北汽、上汽、一汽、東風、廣汽、長城和吉利。此外，ABB機器人技術還廣泛服務于全球領先的汽車零部件生產企業(yè)，如海斯坦普、本特勒、博澤、佛吉亞、匯眾等。

1995年，ABB在中國率先在汽車生產總拼工位上使用機器人；2005年，成功打造中國第一條汽車底盤件自動化焊裝線；2011年，成為中國第一家提供汽車遠程激光焊接技術的機器人廠商；2012年，成功打造中國生產節(jié)拍最高的高柔性化白車身自動化產線；2013年，成為中國第一家獨立完成純鋁車身焊接工藝的機器人廠商；2015年，成為中國第一家為汽車零部件企業(yè)提供液壓成形自動化線的機器人廠商；2016年，成功打造中國第一條汽車行業(yè)機器人連續(xù)模式自動化沖壓線。

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提高生產效率和產品質量，提升市場競爭力。ABB堅持“在中國，為中國也為世界”的戰(zhàn)略，不斷推出新應用、提出制造工藝新思路，突破既有技術，提出創(chuàng)新的應用方案解決本地客戶和市場需求。作為最早向中國引進工業(yè)機器人、實現(xiàn)工業(yè)機器人本地化生產的跨國企業(yè)之一，ABB機器人是始終助力中國產業(yè)、經(jīng)濟轉型的跨國企業(yè)。ABB機器人不是簡單地將工業(yè)機器人視為一種產品，而是作為提高中國生產效率、降低能源消耗的有效手段，成為中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的強大助力。

Q：汽車行業(yè)正在發(fā)生著哪些變化，呈現(xiàn)出哪些特點？

A：目前國內汽車行業(yè)發(fā)展已開始趨于平穩(wěn)，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步和提高空間。大規(guī)模生產布局基本完成，同時由于車企對生產效率和產品品質的要求在不斷提高，改造升級項目大量存在。未來，中國汽車市場會繼續(xù)增長，機器人的應用會進一步擴大，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鍵因素之一；國家產業(yè)升級戰(zhàn)略要求中國企業(yè)越來越多地利用工業(yè)機器人提高生產效率和工藝質量；勞動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前景。

面對不斷增長的中國汽車市場，ABB機器人將繼續(xù)增加對產品和解決方案的投入，幫助客戶從規(guī)模制造和低成本擴張轉向創(chuàng)新、服務與制造協(xié)調發(fā)展，ABB機器人將進一步完善工業(yè)機器人的服務體系，加大工業(yè)機器人領域的本土人才培養(yǎng)。

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

A：ABB在中國市場裝機總量已經(jīng)超過50,000臺，全球超過30萬臺——數(shù)量的積累是我們質量和技術的可靠性和穩(wěn)定性的堅實基礎。目前，ABB旗下有30余款機器人產品和解決方案，廣泛應用于汽車制造等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運、噴涂等不同作業(yè)環(huán)節(jié)。我們積累了四十余年的技術經(jīng)驗，擁有強大的獨一無二的本地研發(fā)團隊，具備強大的行業(yè)應用經(jīng)驗和系統(tǒng)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機器人噴涂實驗中心在上海ABB工程有限公司內正式落成，該實驗中心是中國首個也是惟一一個機器人整車噴涂實驗中心；2012年，ABB在上海成立全球首個機器人質量中心，確保向客戶交付的每一款機器人產品完美無瑕。

此外，綠色環(huán)保是ABB機器人多年來關注的重點。2013年，ABB成為國內第一家提供水性膠系統(tǒng)解決方案的機器人供應商，為沃爾沃汽車集團在成都新建的生產基地提供了集噴涂、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。沃爾沃汽車利用ABB機器人將水性膠噴涂于汽車內部的車身底盤等部位，待其凝固后可以有效降低汽車整體運行中產生的噪聲和振動，為車主創(chuàng)造安靜舒適的駕駛環(huán)境；同時還能大大減少車內揮發(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，提高車內空氣質量。2013年12月13日，應用ABB機器人解決方案的沃爾沃汽車S60L新車型實現(xiàn)量產并正式投放中國市場。

Q：針對ABB在汽車行業(yè)的自動化、智能化實踐情況，您認為從技術角度來看，未來發(fā)展具有怎樣的趨勢？需要克服的問題是什么？

A：工業(yè)機器人技術的核心是高精度和穩(wěn)定的運動控制。未來技術發(fā)展的關鍵在于機器人與其他自動化系統(tǒng)的無縫集成和控制。

無論是驅動系統(tǒng)還是運動控制，創(chuàng)造小、輕、快、安全和更智能、更柔性的機器人將是未來主流技術發(fā)展趨勢；同時，機器人也將融入“物、服務與人的互聯(lián)”的概念中，從而創(chuàng)造更大價值。未來，整車廠將引進精益生產模式，提高柔性、提高生產效率、提升產品質量。

對此，ABB提供柔性化的汽車生產解決方案。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，最多可以共線生產六種不同車型。這樣現(xiàn)代化高科技生產方式的運用，可以幫助車廠節(jié)省場地面積，節(jié)能降耗，根據(jù)實際訂單靈活安排生產任務，快速響應市場需求，贏得市場份額。

摘自《自動化博覽》2016年6月刊