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半兩财經 | 探訪小米汽車工廠:揭秘一輛小米SU7是如何誕生的?

作者:北青熱點

生産一輛小米汽車最快需要多久?

答案是76秒。

走進位于北京亦莊的小米汽車工廠,你會被工廠中的房間之大和自動化程度之高所震撼。“揮舞着手臂自動裝配的機械臂、代替人眼識别的智能質檢系統、拉着中大件滿地跑的AMR機器人”……超過700台的機器人正忙着進行安裝、檢測、運輸。在這裡,綜合自動化率超過91%,關鍵工藝自動化率達到100%。工廠中的房間外,一排排經過生産、測試的小米汽車已經整裝待發。

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小米汽車釋出會前夕,北京青年報記者走訪了小米汽車工廠,這裡三年前還是一片光地,如今工廠的占地面積71.8萬平方米,占地面積相當于一個故宮大小,與緊鄰着的奔馳和北汽的工廠組成片區内最大的汽車制造基地。一輛輛最新釋出的小米SU7就在這裡源源不斷地下線,在産能爬滿後,工廠每小時可以生産40輛小米SU7,相當于每76秒就有一台新車下線。

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據介紹,在小米汽車工廠外,還有一家大型門店,提供産品展廳、傳遞中心和駕駛體驗區等,消費者可以在此體驗小米汽車自動駕駛技術的樂趣,還可以将新車從此開回家。而作為中國智能制造的代表,未來,小米汽車工廠還将建成4A級景區,面向公衆開放參觀。

大壓鑄:72個零件合一 三段式結構降低維修成本

走進小米汽車工廠可以看到,目前工廠擁有六大工廠中的房間,包括:沖壓、大壓鑄、車身、塗裝、總裝和電池。在一些工廠中的房間最中央位置,還擁有工程師的辦公室,據介紹,這是為了研發人員更快改進産品而設計的。

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大壓鑄,是小米的五大核心自研技術之一。在去年12月28日小米汽車技術釋出上,小米創始人、董事長兼CEO雷軍就介紹了小米在電驅、電池、大壓鑄、智能座艙、智能駕駛領域的五大核心自研技術,成為小米制勝新賽道的關鍵。

走進大壓鑄工廠中的房間,可以看到一台台“工業巨獸”不斷運轉,單單一個壓鑄機就有718t,壓鑄島占地840平米,足有兩個籃球場那麼大。而這裡總共9100t的一體化大壓鑄裝置叢集,每120秒就可以生成一個壓鑄件,給人一種工業設計的龐大與精妙的巧妙結合之感。

壓鑄是什麼?事實上,傳統的車企,并不設有這一工廠中的房間環節。三年多前,特斯拉将“一體化壓鑄”概念引入中國,原先由70多個零件沖壓、焊接而成的Model Y車後架,在不到2分鐘内就被一體壓鑄成型。目前,也隻有在特斯拉、小米等先進工廠内,才會有專門的壓鑄工廠中的房間。

壓鑄可以說是小米汽車工廠生産制造的第一個環節。壓鑄的過程類似于制造各種形狀的蠟燭——先融化,再用模具一次性打造出完整的形狀——小米使用的“蠟液”是小米自研泰坦合金,在這裡,700度高溫的溶液态鋁,通過340倍個标準大氣壓的壓力,以25倍的重力加速度在100毫秒内注入到模具。

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據工程師介紹,小米汽車的一個大壓鑄件是由72個零件合一而成的,而利用這一工藝生産出來的壓鑄件,焊點可減少840個,減重17%,生産效率比傳統的地闆焊接工藝提升了10倍。

特斯拉此前宣稱,“如果用2-3個大型壓鑄件替換370個零件,組成下車體總成,将使制造成本降低40%。”那是不是大壓鑄程度越高,車就越便宜?業内人士表示,這筆帳不能這麼算,那是因為,一旦一體化的壓鑄件需要後期維修時,會大大提高成本。這也是為何不少特斯拉車主,動辄就要20、30萬維修費,快抵得上一輛車的售價了,保險價格也居高不下。

那麼小米是如何解決這一問題的?據介紹,小米汽車将壓鑄分為了三段式,大幅降低了維修成本,設定多重緩沖區,顯著提升結構剛強度,低速後碰不影響壓鑄件,高速後碰保證駕駛員安全。不僅讓維修成本降低,也讓安全系數更高。

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車身與總裝:機器人配合完成車身安裝 精度小于1張紙的厚度

在小米的車身工廠中的房間,可以直覺地看到一台車是如何被安裝起來的。整個工廠中的房間381台機器人,加上20多名員工,就完成了工廠中的房間全部的工作,對比同級别工廠中的房間,是其效率的三倍,堪稱自動化典範。

北青報記者現場一條産線看到,在車身被懸吊着送到工位後,一個工位上的8台機器人開始工作,拍照機器人負責定位,自動上料的機器人負責抓取車門并搭建,兩側的機械臂會同時帶着擰緊槍,前來擰螺栓、打鉸鍊,是以單側就有4台機器人,幾秒鐘便可以安裝好一台車的車門。

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這就是小米工廠中的房間内定制開發的100%“四門兩蓋+翼子闆”自動裝配系統,這樣的系統可以實作極窄車身間隙,目前在國内僅有特斯拉和小米可以做到。在小米車身工廠中的房間内,這樣的工位還有許多。

而車門等沖壓件是怎麼運輸而來的?這就要靠“無人駕駛”AMR視覺機器人了。進入工廠内,會随處可見AMR小車,它和傳統物流AGV最大的差別是,不需要電磁引導線。整個工廠内光AMR小車就有181個,它們全部采用雷射雷達感覺方案,相當于工廠中的房間内的“無人駕駛”,它們可以依據各工廠中的房間的生産情況自由調整路線,當遇到人的時候,也會避讓或者停下來。

在塗裝工廠中的房間,此前是銀色的車身,就會陸續變成了彩色。目前,小米汽車釋出了9種顔色,那麼這麼多種顔色的訂單,怎麼改色呢?

據介紹,小米汽車的快速換色系統可以應用于各顔色油漆的快速填充、清洗和定量供漆,實作車型顔色的無極切換,切換時間僅為40分鐘。而通過柔性化顔色排序系統,既可以對訂單庫顔色智能編組,減少噴漆換色頻率;又可以建立新的“訂單拉動”生成方式,減少25%訂單傳遞時間。

最後,在總裝工廠中的房間,北青報記者看到,前後風擋、全景天幕均由機械臂自動化裝配;車身的電池合裝定位精度達到0.1mm,縫隙之小甚至無法塞入一張A4紙。在這裡,從零件到車體合裝完畢,全程耗時不到30秒,相比傳統的車企快了1倍。

“這是F1車隊同款,不僅精度高,還可以把‘擰螺絲’的記錄儲存10年,後續有任何問題都可以追溯”,工程師介紹說。

檢測:自研裝置用光代替人眼 準确率超99.9%

“利用X光探傷技術,可以在84秒内,為裝置拍攝28張照片,并在1秒内判定完成這個零件是否符合标準”,工程師介紹說:“這一技術是小米自研的,效率為人工的100倍以上”。

走進小米工廠,幾乎看不到勞工,在檢測環節,也是機器在出力,在大壓鑄工廠中的房間,剛剛制造好的零件被送往X-Eye智能質檢系統。它可以代替人眼識别,并指出缺陷,準确率超過99.9%。

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在車身工廠中的房間,也可以看到代替人工檢測的自動化裝置。在整車外觀方面,小米用了100%全自動化紫外光檢測,測量精度達到±0.05mm。

在很多工廠的總裝工廠中的房間,仍舊使用勞工拿着塞尺去測量車身間隙,但是在小米,誤差二十分之一毫米都可以用機器檢測出來,還可以檢測天幕、車燈這樣的透明件是否安裝到位。

僅在小米汽車工廠的車身工廠中的房間目前在小米工廠内,有207個關鍵檢測點都是靠自動檢測完成的,行業處于領先。

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電池:與甯德時代合作研發 Max版本800km續航

電池也是小米的關鍵自研技術之一。據了解,小米汽車搭載的電池由甯德時代和比亞迪兩個品牌提供。其中,小米的高端車型将搭載甯德時代的麒麟電池,它采用了無模組電池結構。其技術亮點是跳過模組,直接将電芯內建為電池包,使得電池包整體能量密度得以增加,進而提高續航裡程。

據工程師介紹,小米和甯德時代還将電池包的結構重塑,不同于其他品牌的汽車,小米汽車的電池包為“倒放”,極端情況下,電池液噴射的方向不會朝着車内,相比其他“正放”的電池更安全。為了解決倒放時電極被浸泡的問題,雙方還自研了電解液成分,有效避免了因電極長時間浸泡而産生的問題。

在電池工廠中的房間内,北青報記者看到,被焊接好的電池正在通過OCT檢測,這是一種利用光束對電池内部焊接品質進行檢測的先進方法,“因為雷射焊接過程中,由于裝置本身的震動、外界工況等都在時刻變化,是以對焊接的參數熔深可能會有影響,但是熔深資料又無法直接觀察,無法知道焊縫内部情況,而利用OCT就能進行100%自動測量,一旦有問題就會報警。”工程師介紹說。

電池的續航也是電動車的最關鍵的使用者體驗之一。據雷軍透露,在立項之初,他就要求研發團隊:“全系長續航!”小米SU7 标準版起步就是 CLTC 700公裡,同為19英寸輪毂的情況下,小米SU7 标準版續航直接超越 Model 3 長續航版本。小米SU7 Max 更是達到800公裡,成為國内唯一同時實作2秒級加速和800公裡續航的電車。

行業使用續航裡程,都采用了CLTC工況。CLTC是非常專業的标準化測試,是一個普适的續航能力評價标準。但實際上,每個使用者的駕駛習慣和行車環境都千差萬别,導緻大家的實際行駛裡程,跟車輛标稱CLTC裡程數都有些出入。小米稱,“實測小米SU7标準版實作了495公裡的續航”。

測試:每輛車都要在18種“壞路”上先進行測試

在全部裝好後,小米汽車還不能馬上進行傳遞,而是要先去經曆一段“壞路”。北青報記者看到,在整裝工廠中的房間外,有一條長約1公裡的“壞路”,這裡設定有:扭曲路、凹凸井蓋路、鵝卵石路、減速帶路、跑偏加速路等等18多種特殊路況,包含了日常路面能遇到的大部分難走路況。

每一輛從工廠下線的小米SU7,都要首先在這裡完成總長2.5公裡、設計時速120km/h、涵蓋18種路況的整車測試驗證跑道後,才能傳遞到使用者手中。

此外,在開發時期,小米汽車更是完成多次測試。小米投入576輛車,在全國300個城市大規模測試,從黑河-40℃超低溫到吐魯番60℃高溫,跨越100℃溫差,再到海拔4768m昆侖山的高原測試。測試規模相當大。值得注意的是,由于測試車處于前期研發階段,是以剛開始的一批成本很高,大約每輛200多萬,越到後來越接近量産車成本。

雷軍透露,小米高管全部參與了小米SU7 路面實測,累計已超過 10萬公裡。雷軍自己參與測試10多次,裡程3000多公裡。“最長的一次是今年1月5日,從北京開到上海,全程1276公裡,我一個人開,全程高速NOA,加上充電和休息,總用時15個多小時。”他說,“這次測試對續航挑戰很高,四驅車,冬季+高速(路上車不多,絕大部分時間時速都在100km/h以上),路上一共充電2次,各項體驗相當不錯。”

小米汽車工廠,為精湛工藝和高品質傳遞提供強大保障。

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小米汽車2023年研發投入高達59億元 雷軍:“傳遞即上量”

每一輛小米汽車,就是在這裡從自研的合金材料,變為一輛車的。“小米SU7釋出即傳遞,傳遞即上量”,雷軍表示。北青報記者看到,目前在園區内,已經停放有大量各種顔色造好的新車了。

小米汽車工廠的背後,是小米持續不斷的研發投入。财報顯示,2023年,小米研發支出人民币191億元,同比增長19.2%,在新能源汽車、人工智能、機器人等相關的多個領域均有突出成果。随着小米首款汽車Xiaomi SU7系列正式亮相,本年度小米智能汽車等創新業務費用增長至人民币67億元(不含與智能電動汽車等創新業務相關的股票薪酬費用人民币8億元),其中,第四季度為人民币24億元(不含與智能電動汽車等創新業務相關的股票薪酬費用人民币2億元)。,照此計算,小米汽車業務一年的研發成本在59億元,足以看到小米在智能汽車領域投入之高。

3月28日,小米汽車SU7的售價已揭曉,21.59萬起的價格被雷軍稱是“虧本”,也讓更多米粉表示“意料之外”。市場資料顯示,當晚大定開啟後,4分鐘破萬台,27分鐘破5萬台。

雷軍重申,“小米汽車的長期目标是:通過15到20年的努力,成為全球前五的車企,為中國汽車工業全面崛起而奮鬥。”

文/北京青年報記者 溫婧

攝影/北京青年報記者 郭謙

編輯/田野

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