開車並不是什麽新鮮事,但是造車對於絕大多數人來說就很陌生了。寶馬新5係Li是寶馬ACES戰略轉型之中最具代表性的產品之一,因此,不隻是這輛車本身,就連生產出這輛車的華晨寶馬新大東工廠也是這麽一座結合了ACES理念的工業4.0工廠。
就像把大象關進冰箱裏一樣,造車也可以通過車間的不同大致分為四步。當然,如果嚴格仔細的按照步驟來分是要有幾百步的。
第一步:衝壓車間
進入華晨寶馬新大東工廠就能看到衝壓車間了(press shop)。衝壓車間主要是用於製作汽車的板料,也就是白車身上那些表麵光滑的金屬半成品。
在衝壓車間之中,板料從入庫到庫存,再到塗料就占了整個車間的一大半,反而中間的衝壓機並沒有使用很多占地資源。新大東工廠的衝壓機采用的是舒勒(schuler)流水線,與以往相反,這套衝壓係統的分本控製是非常優秀的,即使就在3、4米遠處,也絲毫聽不到衝壓過程中的噪音。
作為工業4.0的生產工廠,衝壓過程是完全自動化的。上料過後的板料,完全不需要經過人手,就可以抵達尾線質檢。理論上來說,這應該是國內最快的生產線。
在衝壓車間之中,寶馬新5係Li的模具重量為38t,然而其精度能達到0.02mm,也就是3分之1頭發絲直徑的精度。
新大東工廠的衝壓車間還有一套能量再生係統,這是為了降低生產成本而準備的。對比其他車間,衝壓車間的能量消耗非常大,因此,這套能量循環係統就成為了大東工廠進入工業4.0的門票。
第二步:車身車間
顧名思義,車身車間就是製作白車身的車間。在這個過程中,機械臂隨處可見。因為寶馬新5係Li車身比上一代減輕了約170瓶水的重量,所以寶馬需要更高效的鋼材和鋁材搭配。以單個後門重量來說,新一代5係的後門重量為8.7公斤,而舊5係為16公斤。
新5係後門所選用的材料為鋁合金,而舊5係為合金鋼。這也就意味著,新5係的後門在塑造過程中,除了要塗膠、卷邊,還需要柳接、無釘柳接、壓接螺母。最值得一提的是,寶馬新5係並沒有采用傳統的電焊焊接結束,而用的是激光焊接技術。
激光焊接不會像電焊焊接那樣在成品上留下一道“傷疤”,同時激光焊接的善後工作也相對較少。更美觀而且節省了時間成本。
車身車間的最後一步仍然是質檢,不過這裏的質檢也非常“工業4.0”。新大東工廠的質檢方式是激光質檢,通過工作人員手持的掃描儀,電腦中會構建被質檢產品的三維模型。這種激光掃描的結果擁有更高的精度,更容易發現問題。
第三步:塗裝車間
這回就不是顧名思義了,而是名不副實。塗裝車間所做的事情不隻是給白車身一點顏色看看,還要讓車身具有防腐性、防水性、防石擊、高強度、隔噪音、表麵光澤,以及防紫外線能力。所以,新5係Li白車身在這裏要經過:預處理、電泳、電泳烘幹、防撞梁打膠、空腔注蠟、發泡、細密封、底部密封、密封烘幹、麵漆、麵漆烘幹、清漆等等。
新5係Li配色集錦
但是,寶馬塗裝車間是不會產生修補的,其奧妙就在於新大東工廠的在線工藝控製。傳統色漆(basecoat)過程中,是不存實時監控的,所以才會在車身離開烘幹爐後需要修補。新大東工廠采用實時監控的後台係統,不僅不會產生修補,還能實現膜厚的精度控製,保證了油漆性能。
新大東塗裝車間在工業4.0的配合下,能源消耗、水消耗、揮發性有機化合物排放以及廢水排放都相對較少。
鑒於衛生需求,塗裝車間是不允許遊客進入的,即使是我這麽愛幹淨的人也不例外。
第四步:總裝車間
總裝車間生產的就是成品汽車了,和傳統工廠相比,大東工廠的總裝車間采用了數字化生產係統。質檢、物流、設備管理均聯網完成。以無線安燈係統為例,員工和段長通過此係統串聯,一方麵能保證員工按照生產節拍輸出質量穩定,另一方麵可以通過數據分析來預測潛在危險,並進行主動防範。
在總裝車間之中,寶馬也采用了大數據分析。所有關鍵工序都采用最高精度的電子控製係統,每天會產生14萬次的打緊數據,同樣也是用來預防質量危險。
在總裝車間之中,量產工裝卡具是用3D打印技術製作而成的,通過工程橡膠取代了傳統的合金材料。在質量上減輕了6KG。
上為新卡具,下為舊卡具
順便,我也看到了一個非常有趣的裝備,這種裝備叫做外骨骼“無座座椅”,工人在保持半蹲的姿態下,不需要調節就可以得到外骨骼的支撐,以降低勞動強度。
如何體現ACES?
在參觀完了華晨寶馬新大東工廠以後,我和寶馬集團的董事,齊普策(Oliver Zipse)先生簡單的聊了會天。我向他詢問,寶馬一直在強調ACES戰略,那麽這個生產過程中,是否也在體現呢?齊普策這樣說道,
在我們整個生產過程中當然會體現這一戰略。比如大量運用到自動化的物流係統,很多物流物件可以自動地通過軌道車進入到指定工位。在互聯互通性方麵,我們很多生產流程,以及很多的工位之間有很多數據化的連接。電氣化自然不必多說,這是必須的。此外,我們在整個生產車間也有很多的共享服務,是對共享這一理念的實踐。可以看出,無論是在產品還是在生產方麵,寶馬集團的ACES戰略都是有所體現的。
眾所周知,工業4.0較之前相比,最大的特點是設備聯網、數據分析。這其中會產生兩種數據,一種是運營數據,像是材料消耗、機器使用頻率之類的。寶馬將其稱作是“慢數據”,通過雲端技術,把這些數據結合生產體係。什麽時候該維修機器,什麽時候該置換機器,通過這些數據一目了然。這樣做的目的是降低運營成本。
另外一種數據叫做實時數據,在醫療體係中則叫做臨床數據,而在造車的工藝流程之中,寶馬可以借此更好的控製細節。比如我們每一次擰緊螺栓,寶馬都會把螺栓擰緊的程度進行記錄,這些數據被記錄下來之後,讓寶馬對每一次相同的操作進行有效的監測和監督,以便在可能出現問題的時候及時采取幹預的措施,防止質量問題的出現。
汽車是一件整合了大量產業鏈的產物,所以才被稱為工業的代表。造車也遠比想象中的複雜許多,但是當互聯網技術,以及數據分析等等新生元素融入到生產體係時,造車就從手藝活,變成了技術活。