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海馬汽車鄭州三工廠智能工廠項目作為海馬汽車發展道路上具有深遠意義的里程碑，海馬汽車總投資20餘億元精心打造的智能工廠——鄭州三工廠於2018年11月底正式投產，新工廠占地面積約45萬平方米，規劃產能30萬輛，一期建設產能15萬輛。

案例背景介紹

1　項目背景

作為海馬汽車發展道路上具有深遠意義的里程碑，海馬汽車總投資20餘億元精心打造的智能工廠——鄭州三工廠於2018年11月底正式投產，新工廠占地面積約45萬平方米，規劃產能30萬輛，一期建設產能15萬輛。在工業4.0理念下，海馬汽車智能工廠完全按照智能製造標準進行規劃、設計和建設，擁有焊裝、塗裝、總裝三大車間，全面採用了菲尼克斯電氣融合IT技術的自動化系統和創新的汽車行業電氣標準。

2　項目目標

新工廠在堅持高標準、高品質的基礎上，通過全面採用菲尼克斯電氣融合IT技術的自動化系統和量身定製的汽車行業電氣標準，實現高度的自動化，並被賦予更多智能化元素。塗裝實現全自動化，各種先進的製造工藝和設備，確保高品質的產品產出。整個焊裝車間按照工業4.0理念一次規劃分步實施，焊接自動化率達到90%，實現焊接參數、品質管理、設備管理、物流配送等各方面的自動化管理。生產管理方面，生產協同平台通過RFID（無線射頻識別系統）系統實現生產計劃自動排序、不同車型參數的自動調取、在制庫存及異常車輛管理等；通過計劃隊列校核、人工選擇確認、設備自動防錯等多方聯控確保差異件及車型切換的準確性。塗裝車間採用國際領先水性漆B1B2工藝，實現100%自動化噴塗。作為智能化車間管理的重要方式，系統數據分析在塗裝車間被廣泛應用，主要體現在PMS（生產管理系統）、PMC（生產及物料控制）、ANDON和RFID（無線射頻識別系統）。總裝車間占地24,000平方米，主要包括內飾線、底盤線、動力總成分裝線、前懸後橋分裝線、車門分裝線、儀表分裝線、前端模塊分裝線，同時還具備獨立整車檢測車間，單台配送率超過90%，智能化質量檢測保障高品質交付。

案例實施與應用情況

3　項目實施與應用

菲尼克斯電氣作為專業的自動化系統提供商，基於在汽車行業長期積累的專業知識，以及對工業4.0和智能製造理念的深刻理解，為海馬汽車第三工廠的設計建設獻計獻策，提供了完整的自動化系統解決方案，全面應用於新工廠的焊裝、總裝和塗裝車間。基於菲尼克斯電氣PLC和軟件庫量身定製的汽車製造電氣標準，幫助海馬汽車建立起最先進的自動化平台，確保了項目的高質量水平、整個系統的高可用性和靈活性，最大限度地減少投資和運營成本，具有十足的創新意義。

3.1　深度融合IT技術的自動化解決方案

菲尼克斯電氣為海馬汽車智能工廠項目提供了深度融合IT技術的自動化解決方案，該方案全面支持工業以太網和PROFINET協議，將所有設備集成到基於以太網的系統中，實現系統一網到底，實現現場層、設備層、管理層之間的無縫高速通信。所有的控制器產品均直接集成PROFINET接口，通過以太網進行程序編寫和上位機通信，直接集成OPC、FTP、TCP/IP、HTTP、SMTP、SNTP、SQL、SNMP等多種IT技術。標準化的系統配置方案，包含了這些內容：控制系統整體結構拓撲；網絡產品的選型標準及主要功能；PLC的參數標準；現場I/O的選型標準；PROFINET安裝規範；工位操作站解決方案；車輛跟蹤系統解決方案；大屏顯示系統和中央管理監視系統通信規範等。

在新工廠的三大車間，共採用了500多台菲尼克斯電氣的SMN、SMCS和FL SWITCH2000等系列的交換機，將所有設備均接入到PROFINET和工業以太網中，由菲尼克斯電氣安全PLC系統RFC 470S PN 3TX和高性能的AXIOLINE控制器AXC3050進行控制，通過直接集成的以太網接口與SCADA、MES、車輛追蹤系統等進行實時數據通信。為了提高PROFINET網絡的高可用性，採用基於媒介冗餘協議MRP（Media Redundancy Protocol）的環網冗餘。交換機具有優先處理PROFINET報文的能力，同時支持MRP、LLDP、SNMP協議等功能。

焊裝車間要求不停歇地焊接各種不同型號的車體且不影響生產周期，生產節拍快，控制器高速處理，確保信息流暢通，從而有效地提高生產力、生產靈活性和產品質量。焊裝車間工藝段包含側圍、縱梁、前後底板、底板總成、機艙、下部線、主線、四門，輸送系統包括側圍輸送和WBS（白車身輸送），由6家不同的線體商負責系統集成，共使用了23套RFC 470S PN 3TX控制器，用來控制228台ABB焊接機器人、200個IP20的I/O子站、800多台IP67設備、179台變頻器和139個SMC閥島。RFC 470S PN 3TX控制器性能強大，支持PROFISAFE，由普通PLC以及安全PLC雙核構成，並相互單獨運行。安全程序不會受到普通PLC運行周期的限制，普通PLC的問題不會對安全PLC有任何影響。

在塗裝車間的許多區域，必須以高度自動化的方式不間斷地進行運輸、處理和噴塗等作業。塗裝過程中，在不同的環境條件下使用多種材料。為確保塗裝材料的質量以及塗裝工作的高效率，必須保證材料數據的透明性和工業通信技術的靈活性。新工廠的塗裝車間分為機運區域、工藝設備和噴塗線，由中汽工程負責總集成，ABB分包噴塗機器人。機運區域有11條線，工藝設備主要有前處理、電泳、烘乾（3條）、輸調漆供膠、純水超濾、廢氣處理、餘熱回收等，分別由30多套AXC3050控制器來控制。使用了5套RFC470S PN 3TX控制器，用來控制42台ABB噴塗機器人。