柯马成功向蔚来交付高柔性电驱动总成自动化装配线

文/柯马(上海)工程有限公司 高丽媛

【内容摘要】：以满足蔚来新产品制造需求为目标，柯马共设计部署了三条EDS电驱动生产线，覆盖电机装配线、减速箱总装配线、逆变器总装配线、EOL测试线等主要线体。

作为新能源汽车的核心部件之一，市场对电驱动系统的需求持续攀升。在这一发展趋势下，电动汽车领域的领军企业——蔚来在其电驱动系统的市场布局和技术开发等方面取得了显著进展。

总部位于上海的中国跨国汽车制造商蔚来，于 2015 年开始研制其专有的电驱动系统，并进行大规模制造。通过持续的研发和创新，蔚来扩大了其EDS电驱动系统在国内外市场的影响力，并凭借在性能、可靠性和先进性方面的竞争优势，赢得了广泛认可和良好声誉。

“在实施前沿技术解决方案的过程中，丰富的经验和技术专长是成功的关键。通过这次合作，我们深切感受到柯马在电驱动系统的强大实力。其创新解决方案为项目提供了坚实支持，使得我们能够克服各种挑战，确保项目达到预期成果，” 蔚来高级副总裁兼蔚来驱动科技CEO曾澍湘表示。“我们采取了同步工程的开发方法，这一方式在双方紧密协作下得到了高效推进，不仅为项目的进展和成本控制提供了有力保障，更保证了最终产品的质量和可靠性。”

挑战

电驱动系统作为高度定制化产品，其创新正朝着高度集成化、标准化和模块化的方向发展，以提升效率、降低成本并增强整车性能，这对电驱系统核心零部件的质量和装配工艺提出了更严格的标准。蔚来对新一代自主开发的电机输入轴齿进行了创新设计，优化了电机的扭矩性能，以改善高速运行时的驾驶感受，同时也对噪声控制提出了更高的要求。

快速变化的市场需求加速了产品迭代，因此，蔚来需要灵活调整生产线以适应新产品各种工艺参数。柯马交付的生产线必须具备高度的柔性和可扩展性，以便快速适应不同产品的共线装配要求。

与此同时，柯马还需要充分利用自动化技术，实现客户提出的高产能和高质量目标，包括机器人技术、各类自动化装配设备和视觉系统等。然而，这也带来了一系列后续挑战，如设备集成、编程和调试等问题。

解决方案

以满足蔚来新产品制造需求为目标，柯马共设计部署了三条EDS电驱动生产线，覆盖电机装配线、减速箱总装配线、逆变器总装配线、EOL测试线等主要线体。在提高生产效率方面，全线采用3D视觉引导机器人，AGV小车自动供料，以及自动工具端装载等自动化手段，以实现高度自动化的生产流程。借助四目立体视觉3D相机的广泛应用，成功克服了视觉引导技术在视野和抓取范围方面的局限，确保了零件的自动定位和装配，实现了出色的重复精度。

为增强生产线的柔性，以应对两种电驱动产品共线生产的需要，柯马与蔚来电驱动团队一起同步开发设计壳体定位适配器，并配置零点定位器Zero-Pin。该创新统一了设计、工艺和检测基准，满足了多方面的装配要求，包括锁紧力、位置偏差和重复精度等，并最大程度地为蔚来后续产品的导入提供了柔性生产需求。新型定位方式的采用显著地缩短了电驱动生产线的换型时间，从而提升了生产效率。

在优化电驱动性能和产品质量方面，柯马更注重在装配过程中通过新工艺来实现产品性能优化。例如，在齿轮装配中，通过应用视觉棱镜合像技术精准定位，旋转伺服压机配合机器人六轴力控纠偏系统严格控制齿轮啮合的行程和接触力，有效避免损坏齿轮的表面。在减速箱合装时，采用了全自动齿轮动态模拟测量垫片等级，并配备了复检功能，降低电机安装后齿轮的高度偏差，使齿轮安装高度和位置得到精确的控制，从而有助于有效减小齿轮噪声，为客户产品实现最佳的NVH性能。

此外，为确保设计的可靠性并缩短后续的现场调试时间，柯马在设计的各个阶段进行了离线仿真。利用工厂级的模拟仿真来确定产线物料的补充时间、物料流转方向以及物料配送人员数量。同时，通过产线级的模拟仿真，确保了产线的生产节拍、设备利用率、缓冲区域范围以及返修逻辑。最后，运用设备级的模拟仿真，以保证设备的节拍、运动轨迹优化以及设备干涉分析的预判。通过不同层面的综合考虑和规划，整线实现了最佳运行和协调。

成果

柯马解决方案的成功实施实现了蔚来第三代感应电机和永磁同步电机两种电驱动产品的共线生产。秉持柔性化、模块化和数字化的设计理念，柯马为客户提供了一流的生产效率和稳定的质量保证。

据计划，三条生产线的EDS年产能将达到100万套。其中两条生产线于今年内启动量产，而另外一条预计于2024年10月实现量产。这些电驱动系统将搭载在蔚来的电动轿车、轿跑、SUV，以及旗下子品牌ALPS（阿尔卑斯）的部分纯电车型上。