我们之前聊过了前途汽车的车型、黑科技,也对K50这款纯电双门跑车做了深入的试驾和品鉴,今天我们来聊一聊前途汽车的工厂,看看前途的车型都是从一个什么样的工厂里生产出来的。

如今很多人都喜欢用“造车新势力”来形容一些初创品牌,但其实前途真的不应该算是“新势力”了。以汽车设计和配套供应商为主业的长城华冠,已经在中国的汽车市场里浸淫多年,充分了解一台车从研发到生产环节所有的要素和坑,同时坚持自建工厂以把控品质。所以前途汽车的研发和制造,完全遵循传统汽车研发48个月的流程,因此前途汽车这个初创品牌可以说是“新势力”的一员,但遵循的是传统汽车制造业的规律和惯例。

虽然是初创品牌,但是前途汽车无论是思路还是制造,都遵循传统汽车制造业的流程和规范。

但是传统并不意味着守旧,从前途工厂拥有的“中国首条全铝合金框架式车身生产线”到“中国首条、全球第二条碳纤维整车批量生产线”,再到“自主建设的全自动化电池系统生产线”,充分体现了前途汽车在创新方面的探索与尝试。下面我们就深入前途汽车的工厂,来了解一下这个初创品牌的造车故事。
位于太湖之滨的前途汽车苏州生产基地,是第一个严格遵循“太湖条例”建成的整车生产基地。作为一座环保工厂,前途汽车在生产过程中始终做到环保先行,在废水处理、废气处理、危险废弃物管理、生活垃圾、工业固废处理和噪声处理等多维度都进行了严格管控:比如将处理后的水回收用于种植植被,实现了废水的“0”排放;废气处理后达到VOC 30mg/m³以下方可排放,比国家设置的VOC 50mg/m³排放标准更加严苛。

前途汽车的苏州工厂毗邻苏州太湖东岸。

国内首个全铝合金框架式车身生产线

前途汽车建造了国内首条全铝合金框架式车身生产线,为实现整车的框架式结构设计提供了坚实的保障。

框架式的结构设计,在中国高铁、航空航天领域,以及国外超跑上得到广泛应用,对生产工艺有着极高的品质标准。

此外,由于铝合金的热力特点,容易形成热变形,对于焊接工艺提出了更严峻的挑战。为此,前途汽车不断探索创新,持续提升生产精度,攻克了铝合金焊接热变形的行业难点。

前途汽车的整车工装夹具,在传统设计的基础上,增加了多定位抱紧及翻转机构,以及矩阵式铜块散热装置,从而有效控制了铝合金的焊接变形。

在焊缝质量的控制上,前途汽车也有着严苛的要求,比如,焊装车间会定期进行车身破拆,以更好地监控内部质量;并采用大地水切机冷切割系统,保证焊缝的高品质。

前途汽车采用了SPR自穿刺铆接、FDS热熔直钻自攻连接、CMT冷金属过度焊等领先工艺。

特别在机舱纵梁总成生产线上,前途汽车更采用了首创的十字滑台柔性化自动弧焊岛技术,实现了车型自动识别、自动切换,自动输送、自动翻转。工人在上件位安装零件,完成后滑台输送至焊接位,机器人进行焊接,焊接完成上面焊缝后,伺服变位机自动翻转,机器人焊接反面焊缝。车型切换时通过MES信息,自动完成车型切换。可实现完全柔性生产,提高效率和保证产能。

大家可以从车身框架上看到,这就是FDS工艺连接的样式。

而这种则是SPR自穿刺铆钉连接方法。

而这种明显鱼鳞状的结构件之间的连接方式,则是典型的弧焊。由机器人及人工按不同车架位置,分别进行操作。

前途汽车采用了超高标准的尺寸控制策略,传统主机厂通常仅设置1个在线测量工位,即在主线后测量车身总成,而前途汽车则在每个分总成区域都设置了在线测量工位,实现全过程的尺寸控制,保证产品的一致性。此外,通过全过程的尺寸监控,还可针对前途汽车的核心技术之一—铝合金车身的尺寸变形规律,提供更加全面的监控分析,进一步提升了产品品质。

前途汽车则在每个分总成区域都设置了在线测量工位,实现全过程的尺寸控制,保证产品的一致性。

在焊装车间工位上方,安装了大量的吸尘设备,保证了良好的作业环境。此外,前途汽车还选择了湿式打磨除尘房,通过火花消灭装置进入湿式除尘器,彻底消除铝合金的爆炸隐患,保证生产安全。

中国首条、全球第二条碳纤维整车批量生产线
轻量化复合材料是汽车行业发展的战略方向,前途汽车从产品规划伊始就致力于探索复合材料外覆盖解决方案。

前途汽车除前后保险杠之外,车身全部外覆盖件全部采用碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料的覆盖件,整车全重46.7公斤。比传统钢板减重40%以上,比铝合金减重20%以上。

为此,前途汽车特意打造了国内第一条碳纤维汽车零部件批量化生产线。并创新性地采用了高温快速预浸料模压成型工艺,攻克了众多技术难题。

为此,前途汽车特意打造了国内第一条碳纤维汽车零部件批量化生产线。

在前途汽车的成型车间,从冷库、裁切、预成型、抓取、模压、中检、切割、清洗、打胶、组装、蓝光检测的每一个环节中,都体现了很强的创新力。
在抓取工序上,前途汽车通过首创的新模式:在模具上开大量气孔,高压气体通过气孔导入,产生的压差将预浸料与模具分离。这一有效的方式解决了预浸料分离时易变形的行业难题。
在模压方面,前途汽车淘汰了传统模具采用油升温的老方法,而采用了蒸汽加热法,节省了大量时间,使生产速度较传统方法提高了十几倍。利用业内领先的四角调平技术,尺寸精度能达到0.05mm,整个模压过程实现了全自动化,保证了零件的性能、成型质量、表面质量等技术指标。
在攻克碳纤维的切割的难点上,前途汽车也自有独门绝技:自主开发的机械臂铣削工艺,不仅规避了CNC加工及水切割的缺点,独立开发的校正系统,更是使得切割线轮廓度达到0.2mm。
在清洗工序方面,前途汽车首创了干冰清洗的方法,攻破了水洗打磨无法实现自动化的弊端。利用干冰小颗粒高速冲击到零件表面迅速汽化升华热交换,使污垢迅速冷冻,从而使凝结、脆化、剥离过程完全实现自动化。
柔性化总装车间
总装车间的拧紧工艺,采用了Atlas(阿特拉斯)伺服拧紧系统,并与MES互联,拧紧系统依据MES下发的车型队列自动调用对应的拧紧程序,在每个工位内对拧紧结果实时监控,确保关键拧紧点全部拧紧完成。依靠智能化配置,拧紧结果可自动存储并定期生成各类分析控制图表,实现了整车A/B类扭矩全程监控及拧紧质量全生命周期的追溯管理。

依靠智能化配置,拧紧结果可自动存储并定期生成各类分析控制图表,实现了整车A/B类扭矩全程监控及拧紧质量全生命周期的追溯管理。

综合检具匹配是前途汽车总装车间的一大亮点。针对设计验证过程和量产问题解决过程中的零部件尺寸验证与改进问题上,前途汽车采用全铝制模拟标准车身及装配结构,对外覆盖件和内外饰件进行尺寸匹配和评价。多层级可拆卸式结构,可支持对全部152种内外饰零件的匹配验证,为内外饰匹配质量问题分析和质量持续改进,提供了有力的支撑和指导。

总装车间物流均使用移动终端无纸化操作,并由锂电池叉车/牵引车拣选以及配送。其中,轮胎使用机运链配送,智能AGV承载电池组对接上线,主线体采用SPS配套上线模式,线边料架以及工装采用全铝合金材料。智能、高效始终贯穿物流运作。整齐合理的仓库布局,良好的仓储利用率和设备利用率,实现了低成本、高效率、高质量的物流配送。

完备的试制试验认证体系
前途汽车试制试验认证中心服务于产品研发,秉承验证一体化的理念,支持确认设计方案的正确性及合理性,保证产品满足法规、满足设计使用的功能要求,保证车辆的高标准和高品质。

试制能力方面, 前途汽车拥有一个包括车身焊装线、底盘/仪表台等组件分装线、总装线、以及三坐标、检验线的试制车间。该试制车间基于严格的供应商零部件状态管理工艺验证,旨在最大程度满足开发验证需求的工程样车制造,具备年产超过300台的整车、白车身试制能力。
试验能力方面,前途汽车苏州生产基地拥有NVH半消室、底盘转毂试验室、高低温湿阳光模拟转毂试验间、车身及局部刚度试验台和模态试验间、电机转毂试验台、动力电池及其它大型零部件的环境振动三综合试验台,以及BMS HIL、EMC试验室等。整车验证方面,前途汽车支持各项性能试验、以及公告法规认证业务的开展。整车常规性能和耐久试验在北京通州和盐城中汽研试验场进行,另外还包括各地的性能开发以及环境适应性试验。
NVH半消室&底盘转毂试验室
主要用于整车NVH试验,可将车辆在道路上的速度和受到的力移植到NVH底盘测功机上,模拟车辆道路驾驶时的各种条件(比如切向力、迎面风、温度、湿度等)。NVH半消室采用了尖劈加平板吸音材料的集成式特殊构造,有效地把底噪降到了25分贝以下,适用于确定车身、悬挂系统或其他车辆部件噪声的影响,可用于不同速度下双轴驱动车辆的测试。目前,该设备可使用的试验规范覆盖了ECU/TCU/HCU标定、整车耐久试验、尾气排放和燃油消耗测试等。
整车性能转毂试验室
用于整车性能测试,利用四驱性能底盘测功机,模拟整车在道路上的状态,包括车辆感受到的道路阻力和惯量。特别对于研发初期不允许上路的样车,可以通过该设备进行整车动力性测试,NEDC循环能量消耗测试、整车控制系统匹配标定测试等测试。
高低温湿阳光模拟转毂试验间
主要由底盘转毂测功机、温湿环境舱、以及环境舱里附加的光照设备组成。整车高低温环境仓适用于-40℃~60℃试验环境,满足最大设计总质量为3500kg,有效光照面积:6米*2.5米,有效光照强度:300~1200w/㎡的车辆环境试验条件。主要用于冷启动、采暖、除霜除雾、整车空调、热管理、热老化等性能的测试、分析及研究。
车身及局部刚度试验台
主要包含两套刚度测试系统:用于白车身的静态弯扭刚度的测试,以及用于车身的局部刚度的测试。白车身静刚度试验台,可完成白车身静态扭转刚度试验和白车身静态弯曲试验,同时完成车门洞口、风窗洞口变形量的试验。白车身局部刚度试验台,可以完成白车身外覆盖件抗凹性试验、车身门盖零部件刚度、凹陷试验,实验包括:车门铰链固定点、发罩铰链固定点、行李箱盖铰链固定点、车门锁销固定点、换挡机构安装固定点、天窗固定点、座椅固定点、顶盖行李架固定点等车身关键点刚度,以及车身外表面钣金件抗凹陷、前盖扭转等。
模态试验间
主要是用于测试白车身以及车身相关零部件的模态。整套设备主要包括激振器、传感器、数据采集及处理器、以及一些连接设备;车身模态测试主要是从构造的角度考察其力学特性,比如对于铝合金骨架车身的模态考察等,对于追求轻量化设计理念的前途汽车尤为重要。
试制研发中心测量室
测量室约220平方米,主要设备是全尺寸的海克斯康双悬臂三坐标测量机,在业界是处于领先地位。它的测量范围是长7、宽3.2米、高2.4米,单臂最大允许探测误差是25微米。这套设备主要用于车身、各级总成和零部件进行尺寸分析,尤其是保证试制阶段的车身焊接精度和各个零部件制作精度,也包括各种夹具的精度保证;后期也可对各项试验前后尺寸的变化量进行精确测量,协助工程师做出准确判定和实施有效对策。
电池试验室
针对新能源产品的动力电池的试验能力而建,从电池单体到模组,再到整体电池箱,按标准规范在整车研发过程中进行一系列的可靠性功能测试、以及供应商DVPV验证的复检,确保产品安全和性能目标的达成。该实验室由一套八通道单体电池性能测试系统、一套双通道电池组性能测试系统、一台单体电池试验用高低温湿热试验箱(225L)、一台电池组试验用高低温湿热试验箱(1000L,快温变型)组成,可开展单独电性能、单独环境以及电性能 环境组合试验。其中,电池组性能测试系统输出电压范围为:24~800V,最大输出功率为400kW,可以有效检测电池系统在各种工况下的性能表现。两台环境试验箱除满足电池的试验需求外,还可以用于整车上其它部件温、湿度相关的试验。
部件振动试验室
主要以满足标准电池箱级(含电池模组)振动试验需求进行建设,同时兼顾整车上其它部件振动相关的试验需求。前途汽车本着对用户负责的态度,对于许多零部件尤其是电子电器件都要进行大量的可靠性试验。部件振动试验台,最大承受试验载荷为300kg,最大加速度达到100g,能进行垂直、水平两个方向的试验,控制系统采用美国晶钻仪器公司生产的产品,可实现正弦振动、随机振动、正弦 随机振动、随机 随机振动、冲击、共振搜索和驻留、路谱模拟仿真等功能,满足K50等在产在研的电子电器零部件振动试验的需求。
EMC试验室
主要集中在零部件的EMC试验能力,包括零部件静电测试系统、大电流注入测试系统、电源及信号线抗扰度测试系统、电瞬态脉冲测试系统和浪涌测试系统,并设有屏蔽室。EMC试验能力主要用于DV/PV试验内容的复测,以及对于试验过程中发现的问题之解决方案的再验证。
整车开闭件试验台
可进行侧门、后背门等门铰链、限位器、门锁、车门密封条等总成的综合性能及耐久试验。试验台各开闭机构均采用模块化设计,具有如下优点:每套驱动系统均完全独立,各驱动系统可以实现不同的组合,满足不同的试验需要;同时,设备调整方便快捷,降低了试验人员的操作强度,。当试验不需要全部模块同时动作时,可以把不需要的模块移走,节省试验空间,保证试验场所的整洁度。
电机转毂试验台
主要是针对前途汽车目前开发的新能源产品的驱动电机进行检测,尤其是在供应商DVPV试验之上的一些抽检,以及进行一些自主研发的开发性试验。电机最高转速达到15000转/分钟。可以进行电机的外特性曲线测量,以及进行耐久试验。主要应用的国标试验规范为《电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》、以及《电动汽车用电机及控制器:试验方法》。
此外,前途汽车在北京拥有雄厚的研发团队、超过15年的整车开发经验、以及相应的试验验证设备。
总结
说实话,我国内大大小小的汽车工厂走过很多,海外的汽车制造工厂也没少去,也算是走南闯北,见多识广的人了。但是走进前途汽车的苏州工厂,却真的有种不一样的感觉。虽然车间里的硬件设施看上去,与其它品牌的制造工厂大同小异,但深入了解之后却发现很多地方是有这本质的区别。尤其是在高强度纤维复合材料,以及铝合金车身部分,真的要比很多传统车企走的要远很多。所以,如果说前途汽车是以技术立本,这一点在制造和生产方面是毫不夸张的。

前途K50是目前首款,也是唯一一款量产车型,而不久之后还有一款更加民用的K20要量产上市,同样也将出自前途苏州工厂。相信到时候,会有更多消费者有机会感受到前途汽车的产品。