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为什么都2023年了，各国造飞机还要靠老师傅“手搓”？原创2023-06-09 10:31·军武次位面《军武次位面》作者：军武菌飞机不能自动化生产？说起现在的飞机制造，尤其是大飞机的制造，在你脑子里肯定会是下面这样：要不就是下面这样：反正就应该搞的是自动化流水线，全厂见不到几个人，各种机器人、机械手在上下翻腾，然后一架架标准化的飞机就出炉了。要是军武菌说，其实现在大飞机的装配其实还是主要靠人，甚至有个航空巨头本来用上了自动化机器，结果又返回人工装配，这你能信不？2013年，库卡系统公司北美分部在美国阿纳科特斯的波音研发设施内，秘密进行了一项自动化系统的开发测试和制造成熟度提升工作。作为全球世界四大机器人厂商之一的库卡，那年在美国可以说是风头无两，他们的“集成装配线”被运用在美国空军F-35战斗机中机身的装配工作，其中大量应用了机器人、激光测量、无人导向车（AGV）、射频识别（RFID）、平板操作等先进的技术。▲库卡的F-35 进气道双机器人协同装配单元那时的波音已经在787项目上通过运用一系列自动化技术，大大提高了装配效率，缩减了交付周期，而且减少了错误返工，降低了质量成本。于是，波音决定把F-35项目上的技术和经验积累，用在777系列飞机的制造上，这其中就包括在中机身前后段装配上大量应用机器人，改进传统依靠人工的工艺流程。传统的中机身前后段装配流程中，机身被安装在一个大芯轴上，装配下半部分时必须把机身翻个底朝天，然后等装配上半部分时再翻回去。这个过程中，机身蒙皮壁板需要由人工钻孔、锪孔并安装紧固件，波音计划的就是用机器人来替代人工完成这个流程，这样也就省得翻转机身了。波音把新的装配流程叫作“机身自动直立建造”工艺（FAUB），在安装紧固件时，桶形的机身不再装在轴上，而是固定在一个大托架中，也不需要人工装配那样的刚性工装夹持。然后由四台机器人负责钻孔任务， 并安装6万多个紧固件，其中，每一对机器人为一组，分别在机身内外负责钻孔和紧固，一组在机身上半部分工作，另一组在下半部分。机器人的多功能末端执行器上安装有小型摄像头，可以把实时图像传输到监测电脑，从而控制机器人移动并进行诊断。2015年，这套系统开始在波音埃弗里特的777系列总装厂部署，对于这项技术革新，全厂上下都难掩兴奋之情。机械师表示以前重复的人工钻孔和紧固实在是太累了，整个后背带着肩膀和手臂都承受巨大压力，有了这个系统，就不用再亲自干这些又累又乏味的活儿了。中机身结构团队负责人表示，用上机器人不但工伤减少了40%，而且他还能从每天繁重的打螺丝工作中解脱出来，顺便学点新技能。777生产工程总师也兴致勃勃地说，机械师可以使用AGV小车移动机器人和机身大部件，这个系统可以制造所有777型别，包括777X，简直方便极了。▲正在装配波音777X整体翼梁的库卡机器人故事讲到这儿，应该算是个科技带来美好生活的完美案例，可问题是天并不遂人愿，刚到2016年，FAUB就变成了机械师口中的“可怕的失败”和“噩梦”。机械师的救星怎么就变成了这般呢？其实，这个“机身自动直立建造”工艺并不是全自动，由于该系统中没有刚性的工装，波音需要让777机身部件供应商在蒙皮壁板、框和地板横梁中钻出额外的孔，以便在装配时对齐这些部件进行精准接合。开始装配前，14个大壁板经由AGV小车运输进入到工作站， 机械师将其抬起放置到托架上，让这些孔对准，然后给壁板装上临时紧固件，让这些部件连在一起。当机身段拼接成桶形后，就会移动到自动化单元，由4台机器人施加永久紧固件，然后柔性工装分开，机身段移动到下一环节，机械师开始在机器人到不了的受限空间里，手动插入剩余的紧固件和支架。本来这个FAUB是要处理每个机身段紧固工作中最困难的那20%，可是实际上精度配合却成了大问题。2016年上半年，一台机器人在工作时严重划伤了一架中国东方航空公司订购的777机身金属蒙皮壁板，导致它必须被换掉。尽管负责监督777系列生产的副总裁坚称，这是操作机器人的机械师出的偶发性错误，但系统还是被停用了好几个星期。2016年8月，一架大韩航空的777货机装配过程中，工程师发现这套系统安装的几百个铆钉精度都达不到要求，结果这些这些铆钉必须全部拆下来返工。由于波音生产民机的生产节拍要求极为严格，像拆铆钉返工这种程序，就不能影响正常的生产节拍，只能顺延到下一个环节，于是，机械师们又只能把拆下的铆钉控装上临时紧固件，把机身弄得跟豪猪一样。然后，机械师们发现，像这样装配缺陷导致的返工，他们的工作量比没安装这个系统的时候还要多不少，而且有的时候，他们还要干一些机器人来不及完成的紧固，这让他们怨声载道。虽然波音当时坚持认为，这些是阵痛，尝试通过停用系统、更新软件来解决问题，但是效果实在是差强人意。2019年6月，波音决定取消研发部署了六年的“机身自动正立建造”系统，用六个月的时间将中机身前后段的工艺，过渡恢复到原来的“柔性导轨钻孔”工艺。波音使用的这种“柔性导轨钻孔”系统，2条柔性导轨真空吸附在飞机结构件上，导轨上装有小车， 内有钻孔主轴，钻孔系统在导轨上爬行并自动钻孔，只需要在桶形机身上铺设一条环形轨道，小车绕机身一圈就把孔钻完。这个系统只负责钻孔，机械师负责手动加装紧固件，不像以前FAUB那样既钻孔又装紧固件，错误率大大降低。其实，“柔性导轨钻孔”系统即使在圆形导轨上重复进行了3000次钻孔操作，也能完全相同且与蒙皮法向垂直的孔。当年777中机身装配最早引入该系统时，很快就消除了93%的缺陷，两年后这一数字达到98%，直到被后来的FAUB替代。航空工业可以说是先进制造业的巅峰，从自动化制造再返回到人工操作，听起来很反智，而实际上这是功能和成本的选择。理论上讲，一切人能做的机器人按说都能做，机器人作为机械化的劳动力，确实不会像人那样生病、疲劳，甚至几乎不需要休息，在许多需要非人体工程学姿势的工作中，一台机器人就能代替4～6名机械师的工作，能减少不少职业伤害。机器也可以轻松应对很多人几乎不可能完成的动作，比如说一秒钟给工件钻上百个孔，在人力不可及的地方进行紧固等等，这都只需要在机器上加一些电机之类的结构就可以了。但是，在某些情况下，机器人确实无法与人的手和眼睛的灵巧性、独创性和精确度相提并论，往往在人看来很简单的动作，如果让机器来做的话就非常难。像把螺丝从一个盒子里拿出来，再放到另一个盒子里，一个两岁的小孩儿就可以不费吹灰之力办到，但如果是机器人的话，就涉及到机器视觉、轨迹控制、力反馈等等现在难以解决的技术难题。而且在一些特殊领域，人工的加工精度要强于机器，加工高精度、易变形、超小和超大尺寸、光洁度高的工件，往往都需要上人工。像一般的机床加工精度能达到并在加工过程中稳定在1丝公差就算很好的了，那么小于1丝公差的尺寸就需要老师傅上手了。加工Ra0.4、Ra0.2这种镜面，单靠机器加工的话肯定会出很多废品率，只能依靠磨床加上老师傅的双手。在纪录片《大国工匠》里，就曾报道过沈飞的标准件中心钳工方文墨，他就是靠双手去加工出千分之三毫米的精度，这只有头发丝的1/25，数控机床很难达到，不少歼-15战机的核心部件都是经过他手的。波音FAUB的失败可能就跟多自由度机械臂的误差累积，以及靠近蒙皮区域的减速控制不力有关，毕竟使用机械的目的并不是主要因为它的精度，而是因为它的效率，所以在设计机械时往往考虑的时单一情况，而人作为最精密复杂的构造，则是用来应对不同的突发情况的。比如数控机床的效率非常高，但是容错率很低，而且有很多边边角角的地方也加工不到，而钳工则是是多面手，可应对各种复杂情况，就是效率极其低下。真要非要用机械代替人工也不是不可以，毕竟现在人借助机器已经能进行原子层面的操作了，但是毕竟制造专用机器的成本在那摆着，每提高一个等级的精度，机器的成本可能会呈指数倍增长，在商业用途上，并不会因此而放弃人工。所以，在加工和制造的时候，往往是有的时候用机械，有的时候用人工，毕竟做产物还是要考虑综合成本的，肯定哪样低选哪个。再者说，越是要求高的行业领域，其操作标准就越细致，人为偏差就会越小，像民航业内任何手工操作都有标准施工（SPM）手册可循，这个手册规范人工在航空器制造、装配、修理等等各方面的标准要求。有了标准施工，就可以避免经验不同带来的个人偏差，比如说拧8号螺丝的时候，老手可能会用15牛米的力矩，而新手可能就会用20牛米的力矩，结果可能就会造成工件过紧。而在标准施工中，每个尺寸的紧固件都有标准的磅紧力矩，紧固顺序也是固定好的，这样一来工人的操作就会像是流水线操作，尽可能避免了人为误差。除了标准施工手册，厂家的技术手册也能转换成公认的工卡，在操作流程中，工人只需要按照工卡的要求按顺序执行每一道工序即可。正是这些看起来简单、重复、乏味、缺乏创造性的标准化程序，加上各个系统足够的安全余量，才造就了航空业极低的事故率。如今，随着AI技术的普及，可能人比机器更加擅长的识别、测量、匹配、分析，将会迎来挑战，而在AI技术加持下的机器肯定会更加优秀。像上面讲过的库卡公司为制造F-35战斗机进气道开发的双机器人协同钻孔系统，就是在美空军的支持下，制造成熟度等级从3一步步提升到了9，实现了质量和效率的同步提升。而波音的FAUB虽然失败了，但是这也会让波音更好地处理人工和自动机器的关系，从而设计更好的流程和设备。事物的发展过程是螺旋上升的发展过程，人工还是自动在将来肯定还会有碰撞，我们也没必要担心进化的机器会取代人类成为主宰，毕竟最复杂精密的人脑所产生的思维，是机器取代不了的。
2025年01月10日，动力组合：2.0罢插混+3挡顿贬罢
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天津津门虎-长春亚泰
新能源汽车电池寿命一般多久2021-07-14 17:12·汽车网校动力蓄电池是新能源汽车的核心部件，即关乎用车安全，又关系着后期车辆的使用成本，也是消费者在购车时最为关心的问题。那么新能源汽车动力蓄电池寿命一般有多久呢？下面就随中华汽车网校的小编一起来看看。新能源汽车动力蓄电池寿命一般5-6年。电动汽车的动力电池性能指标要求较高，电池容量衰减到80%以下就不能满足电动车功能了，衰减超过20%就必须退役。目前，我国动力电池主要有磷酸铁锂电池和三元电池，一般磷酸铁锂电池报废期5年、三元锂电池报废期6年。过了这个期限，新能源电动车发生故障的频率会提高，建议及时更换电池，可以解决电池老化所带来的一系列问题，如续航里程明显下降、存电量变少而且充电慢等。新能源汽车动力蓄电池可以充电多少次据研究调查，我国动力电池主要有磷酸铁锂电池和三元电池，三元电池循环次数在2500次左右时，电池容量衰减至80%，之后其相对容量将随着循环次数增多呈现快速衰减趋势。磷酸铁锂电池循环寿命在3500次以上，部分可达到5000次以上，同时容量则随循环次数增多而呈现缓慢衰减趋势。实际使用过程中，大多数厂商提供的数据是电池的寿命能达到1500-2000次充放电，如果是每天一充的话，那么一年就是365次，从电池的充放电次数来看可以使用3-6年。新能源汽车动力蓄电池续航寿命对于新能源汽车动力蓄电池续航寿命，通过一个例子来加以说明，电池的续航寿命是一个循环等于消耗满一次100%电量的过程。就好比，当天使用电池的电量在100%，而我们在使用以后，直到电池处于0%或完全耗尽，充满后，第二天消耗100%电量，就是一个电池循环。以一辆标注续航为400公里的新能源车算，按照80%的实际续航里程折算，一次行驶320公里，按电池最低的1000次充电循环次数计算，那么电池的寿命足足可以让这种车型在路上跑个32万公里左右。按照一天100公里以内的车程计算，三天充一次电，根据电池的续航寿命来看，理想状态下可以使用个8-10年。新能源汽车动力蓄电池退役后怎么处理目前，退役动力电池回收主要是梯次利用和回收提取原材料两大方向。前者是将退役动力电池拆解重组后，应用到储能等对电池能量密度要求不高的领域；后者则是利用技术提取报废电池中的钴、镍等价格昂贵的金属材料。对于动力电池梯次利用，不同容量区间对应不同应用场景：100%至80%区间满足电动汽车动力使用；80%至20%区间可用于梯次利用；容量低于20%则需要进行报废回收处理。动力蓄电池回收提取原材料，主要通过溶解、萃取、沉淀、电解等多种方式以单质、化合物或混合物的形式分类回收各种有价材料，一般包括物理回收、化学回收和生物回收三大方法，当前应用最广泛的是化学回收。【推荐阅读】2万+月薪的二手车评估师，原来这些公司都在招新能源汽车维修有前途吗？虽然ST巴安现在退市了，但小张始终对这只股票抱有信心，因为他认为这只股票董事长增持，第二大股东和第三大股东都是投入巨大，且没有大幅减持，他们亏损更大，他们肯定会想办法拯救公司的。他希望ST 巴安一直这样停牌下去，不要到新三板，更不要进入退市整理阶段，只要ST 巴安一直这样停牌着，再过几年，如果业绩变好，重新上市，那他有可能赚好几倍。