撰文 / 刘宝华
设计 / shelly
智能电动时代，造汽车的工厂应该什么样子？
新建成的奥迪一汽新能源公司长春生产基地里有 44 种开花植物，20 多种树木，搭建了 28 处人工鸟巢、15 处昆虫巢、10 处蜂巢。整个工厂 154 公顷，绿色植被占了 64 万平米，还有一块 7.2 万平米的湿地公园。
经过近一年的预批量试生产，新工厂于 2024 年底正式投产，这一年员工在厂区养的蜜蜂产了 50 公斤蜂蜜。
蜜蜂是对环境污染最敏感的动物之一，被誉为"环境哨兵"。能让蜜蜂生存工作说明厂区的空气、水、土壤完全没有受到污染，同时有足够的植物数量和多样性。大众、奥迪、保时捷的德国工厂从 2017 年开始就有养殖蜜蜂的传统，也说明了奥迪一汽工厂的环保标准不低于奥迪德国工厂。
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该工厂有三个 100% —— 100% 使用绿色能源，生产废弃物 100% 回收，生产生活废水 100% 循环使用，实现了零碳排放。
厂房屋面上铺设了总计约 32 万平方米的太阳能光伏板，年平均发电量可达 3000 多万度，可实现覆盖至少年用电量的 1/4，其余的用电量采用的也是绿色电能。
每一辆奥迪一汽长春工厂生产的电动车，第一次充电用的都是绿电。
采用装机容量为 23 兆瓦的生物质燃气、2 台生物质成型热水锅炉，装机容量为 29 兆瓦，全年生物质热能供应超 21.5 万吉焦等方式实现 100% 绿色热能。
生产及生活废水通过反渗透工艺模块处理，达到标准后的中水全部用于工艺生产及绿化浇灌，实现水资源的 100% 高效循环使用。污水处理工艺采用了高效先进的污水处理工艺，通过生物膜和 RO 膜的深度处理实现水闭环管理，厂区污水实现 100% 循环使用，年节约用水 10 万立方米。
整个工厂地下是巨大的雨水收集和处理设施，年利用雨水、节约用水超 5000 立方米。
排放方面，远低于国标挥发性有机化合物（VOC）排放要求，涂装采用循环风、多级废弃净化、焚烧、过滤等工艺，保证挥发性有机化合物（VOC）排放小于 10mg/Nm ³，远低于国标要求 60mg/Nm ³。
工厂本身之外，奥迪一汽对供应链、物流的节能和环保也以最高标准要求，工厂周边 30 公里内的供应商占比达到 50%，本地化率达到 90%。供应商将多余的铝废料进行回收并作为再生铝利用，形成铝闭环。与使用原生铝相比，这一项目使得铝生产全生命周期碳减排约 95%。
连节能、环保、生态都做到极致的工厂，核心能力会怎样？
高精度与自动化
奥迪一汽新能源工厂 2022 年 2 月启动建设，2023 年 8 月基建全面交付，2024 年 1 月启动预批量试生产，12 月 17 日正式投产。规划产能 15 万台，率先投产奥迪 Q6L e-tron 系列车型，后续生产奥迪 A6 e-tron 等车型。
作为奥迪在华首个基于 PPE 豪华纯电动平台打造纯电动车型的生产基地，是奥迪在全球最大电动车市场实现电动化转型的重要布局和抓手。从建成那一刻起，奥迪一汽工厂已经成为奥迪全球最先进的生产基地，为豪华电动车生产智造树立了标杆。
大规模工业生产要解决的核心问题之一是精度，是产品一致性。早晨冲压的第一个部件和冲压的第 1000 个零件是否误差在标准范围内？两块板材之间的不同焊点连接强度是否相同？生产线启动后焊装的第一个零件和连续作业 10 小时后焊装的零件是否一致？模具和设备的热胀冷缩、金属疲劳、磨损、污染对产品精度的影响是否在可控范围内？
这些因素会决定最终的产品品质，尤其是要长年累月在高速、震动、最高最低温差可能超过 100 度、各种复杂路况下行驶的、事关安全的汽车，产品精度和一致性是各种性能和功能的基础和前提，是发生事故时的重要安全保障。
奥迪一汽长春工厂，四大工艺之首的冲压车间采用了德国进口的大体积高精度模具，冲压零件的尺寸精度控制在 ± 0.3 毫米的极致范围内。全自动的 6 序冲压工艺，冲压模具能完成更复杂的多向变形与边角延展，显著提升整车的型面张力与钣金细节控制。全球领先的"一模四件"工艺可在一次冲压中同时完成四件关键部件（如四个门板），大幅提升产能效率与零件一致性，显著减少误差堆积和批次偏差。
焊装车间配备了 824 台机器人，机器人每秒钟能完成 1~2 个焊点，精度达到 0.1 毫米，比人手稳定 100 倍，确保车身状态稳定，每台车都有一模一样的高端品质。
焊装车间的焊接自动化率 100%，所有焊接都由机器完成，全过程无人工干预，全车 4200 多个焊点没有一个是人工焊接的，保证大规模制造中的产品一致性。
同等规模的焊装车间一般需要 2000 多名工人，奥迪一汽长春工厂因为智能化、自动化水平的提升，焊装车间只需要 200 多名工人。
作为新能源汽车工厂，奥迪一汽长春工厂在四大工艺之外还多了一个电池车间，其自动化率高达 86%，远超行业主流水平。电芯分选、模组装配、电池包密封、焊接、检测等关键工序均由机器人完成，最大程度减少人工误差和工艺波动，确保每一块电池都拥有如一的装配精度和安全水准。
装配精度之外，电池包的很多设计进一步提升安全性，比如电芯与电芯之间、模组与模组之间采用陶瓷阻燃隔热材料，阻止热失控蔓延。电池包水冷板中间设计了一个泄压槽，电芯一旦发生热失控，能够在 0.5 秒之内产生 1100 度以上的高温，迅速烧穿泄压槽，让热量和烟雾顺着泄压通道快速排放，避免热量的聚集和压力的持续升高。
主流的新能源车电池包防尘防水等级是 IP67 或 IP68，奥迪一汽的等级达到 IP69。IP68 意味着可以承受长时间浸水，IP69 则可以承受高压高温水冲击，标准是承受 80 摄氏度的高温水流以 80 至 100 Bar 的高压从不同角度喷射设备表面。
超高标准是一系列技术、材料、工艺共同实现的，比如电池包内外两圈涂了热丁基胶，这种胶的特点是永不凝固，整个生命周期都是软的，可以保证密封性达到 IP69 级。
在底盘分装区，奥迪配备了全球领先的 14 轴同步拧紧系统，全球仅 6 台，3 台位于德国本部，3 台就在长春工厂总装车间。该系统像"八爪鱼"般同步拧紧 14 颗大扭矩螺栓，扭矩与角度精度达到 ± 0.1%，高于行业水平。速度比传统工艺快 3 倍，每台车能节省 40% 时间，显著降低生产制造成本。而且每颗螺栓的拧紧数据实时监控，数据可完整追溯 15 年，从源头杜绝人为误差，确保车身结构稳定。
数字化与智能化
以上工艺已经能让奥迪一汽工厂跻身全球最先进汽车工厂之列，新工厂更强大的能力在于数字化和智能化。
其智能化不仅仅体现在自动化生产上，更在于其全生命周期的数智化赋能。从工厂设计之初到投产运营，大量应用智能数字技术，实现生产流程的实时监控与维护。
在设计阶段就引入数字孪生技术，工厂利用 BIM 建筑信息模型和三维扫描技术进行生产基地结构仿真，建立三维模型，并借助三维扫描技术实时匹配实际施工情况，及时纠偏偏差。虚拟建厂与实体运营的同步，保证了中德团队远程协同，极大程度提升工程进度。
生产过程中，数字化和智能化可以做到人力和机械无法达到的检测精度、检测范围。例如焊装车间，每一道焊点都接受 smartray 系统的全自动 3D 视觉成像与力学测试。检测精度达到头发丝的 1/4（小于 0.02mm），远高于人工抽检水准。系统将每个焊点参数与理想状态实时比对，任何细微异常都被立刻识别并修正。行业主流依赖抽检，奥迪通过该系统实现全检。
整车车身与底盘结合的环节因为数字化控制，由 11 台机器人协同作业，自动化率 100%，在"黑灯"环境、全程无人工干预的情况下完成车身与底盘的结合，精度控制到 0.2mm。
为保障每台车零瑕疵，降低客户全生命周期用车成本，奥迪一汽工厂通过中央控制系统的实时监控，保证每颗螺栓均建立终身档案，从源头杜绝人为误差，实现零件到整车的全链路可追溯，让品质瑕疵无所遁形。
工厂内所有物流都采用自动转运模式，智能小车承担起了车间 90% 的零件自动搬运工作，靠"激光眼"和"记忆大脑"识别和采集运送零件道路并转换成 3D 成像，效率提升 90%，还确保了零部件不会变形。
Q6L e-tron 下线前，这家工厂本身就是奥迪的一款重要产品，融合了高科技、新工艺、智能化、节能、环保、生态的顶级作品。
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