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看寶馬如何“玩轉”工業4.0(ZT)

(2017-08-13 14:12:09) 下一個

24個月能幹什麽,看寶馬如何“玩轉”工業4.0?

作者:www.cechina.cn2017.05.19

  24個月能幹什麽?在汽車行業,24個月隻夠一款全新換代車型一半的開發周期,但對於寶馬和華晨寶馬而言,24個月足夠在沈陽經濟技術開發區建設一座占地74萬平米(相當於104個標準足球場麵積)的全新工廠。而且,這樣的工廠還不是一般的四大工藝齊備,其智能網聯程度已經完全對標德國工業4.0和中國製造2025


  ▲華晨寶馬沈陽新大東工廠


  為一款新車,造一個新廠,華晨寶馬在全新一代BMW 5係Li(5係長軸距轎車)批量投產中國前,用實際行動詮釋了:為應對未來競爭,必須全力以赴。 
  5月19日,華晨寶馬全新一代BMW 5係Li轎車,將在沈陽新大東工廠批量下線。這款被寶馬官方譽為“迄今為止在中國生產的最先進轎車”,承載著慕尼黑(寶馬集團德國總部)堅定依托中國市場重奪全球豪華車銷量冠軍的夢想。為此,寶馬不惜斥巨資且僅用24個月時間在沈陽建設了全球最智能的工廠。 
  5月上旬的一天,華晨寶馬邀請媒體一起,前往這座嶄新的工廠進行實地參觀和探訪,並在新廠區裏的道路試車場體驗全新一代BMW 5係Li的乘坐感受。通過對新大東工廠一整天的參觀和探訪,記者發現了諸多讓人眼前一亮的工藝、技術和流程,尤其是大數據與數據分析技術應用、3D打印(增材製造)和模擬仿真等新技術的應用讓人印象深刻。


  ▲新大東工廠焊裝車間


  從某種意義上看,專為技術領先的全新一代BMW 5係Li轎車“量身定製”的華晨寶馬新大東工廠,充分集合了大數據時代和未來物聯網技術的前瞻技術應用,以確保在最大限度地減輕人工作業的難度時,提升工廠自身對生產流程和品質把控的監管。如果說以前的理念是事後評估產品品質的話,那麽工業4.0時代則是在每個生產環節和流程中,實時且動態性地對生產質量進行評估和糾錯。 
  這意味,不合格的產品和工藝流程在下線甚至開始作業之前,大數據監測係統已經提前預判並補足到問題的存在,並以最高效的方式對可能引發的質量瑕疵進行修複或者糾正。按照華晨寶馬新大東工廠遵照的這套工業4.0運行和管理法則,在涉及汽車製造的四大工藝(衝壓、焊裝、塗裝和總裝)的每一個環節裏,都有這樣的發現和糾錯係統,以確保下線的每一輛5係長軸距轎車都100%合格。


  ▲無座座椅減輕了組裝工人的勞動強度


  事實上,華晨寶馬新大東工廠正是通過創新的生產技術和工業4.0技術的廣泛應用,在生產質量、柔性製造、提升效率和降低能耗等方麵樹立了全新標杆,從而成為國內汽車行業“工業4.0”應用的引領者。對比奧迪和奔馳這兩大競爭對手,寶馬這樣高調的“炫技”不僅是為全新一代5係長軸距轎車所蘊含的高科技“背書”,更是為未來在中國市場的競爭樹立了更高“智能製造”門檻。 
  那麽,投入巨資企且被寶馬寄予厚望的華晨寶馬新大東工廠,到底在智能化技術應用程度和領跑工業4.0時代的管理上有多“牛”?從以下幾組數字或案例就可以管窺一二: 
  第一,在節能降耗方麵,新大東工廠節能概覽相較更早前投產的大東工廠既有生產線,節能方麵工廠整體降低32%、車身車間降低31%、塗裝車間降低42%;而對比行業其它工廠的平均能耗指標,新大東工廠塗裝車間比傳統塗裝車間減少能耗約60%,萬噸級6序伺服衝壓生產線與傳統液壓衝壓線相比,減少能耗約同樣高達44%。 
  第二,按照整車越先進生產製造環節所需的工藝流程越複雜的常識來判斷,全新BMW 5係Li具有突出的智能輕量化和高剛性產品特征,車身共由超過30種材料構成,並大量使用了鋁合金部件。這需要大東新工廠同時具備18種先進的連接技術,例如,先進的熱熔自攻絲螺絲能將鋁、鋼這些不同性質的材料牢固地連接在一起。

 
  ▲可縱向翻轉的車身更方便配件組裝


  第三,人性化科技的大麵積應用,可以有效地減輕一線員工的工作強度,大幅提升工作效率和最大限度地減少因人工操作失誤引發的質量問題。例如,總裝車間裝配員工定製的機械外骨骼(無座座椅)、具備聯網與控製功能的可穿戴設備(智能光學眼鏡)和無線安燈係統(總裝車間),以及在人工操作崗位大麵積應用的可移動設備(例如iPad)。 
  記者在華晨寶馬新大東工廠看到,當各種腦洞大開的可穿戴設備被傳統的汽車產業工人推廣應用時,他們儼然進化成了工業4.0時代的“未來戰士”。這樣的鮮活案例傳遞出的信號是:科技的進步不僅讓生活變得美好,更讓原本枯燥乏味的汽車生產過程,亦變得輕鬆有趣。無疑,這也是工業4.0時代人和機器合奏出來的“最美樂章”。 
  而這樣的“樂章”,實際上已經率先在華晨寶馬新大東工廠奏響。 
  在新大東工廠的總裝車間裏,無線安燈係統在改變裝配工人在緊急狀態下拉繩同時,可以幫助員工實現無線語音交流,質量信息唾手可得;與此同時,智能光學眼鏡則能夠幫助員工直接獲取操作流程描述與指示,無需中斷工作流程;而在移動平台上進行重體力操作的工人,因為有無座座椅提供物理支撐,可有效幫助他們降低勞動強度,提高生產率。


  ▲3D打印定製化的工裝卡具


  第四,3D打印(增材製造)技術的大麵積應有,讓日產工藝的改進和操作器具的革新變得隨心所欲。比如,一線裝配工人由於長時間且頻繁做出手指按壓動作,久而久之難免容易引發肌肉勞損甚至是手指關節的變形。而在以往,改進的辦法隻有戴手套或者定期輪崗。但在華晨寶馬的新大東工廠,3D打印技術的應用讓這些傳統工藝難題變得迎刃而解。 
  3D打印又稱增材製造技術,其最大優勢是可以跳過開模,最快速度按需定製各種生產工具。3D打印可縮短小批量、定製化工裝卡具的開發周期及訂貨周期;滿足特殊工具需要負載曲麵的需求,實現複雜設計;以及多種材料進行選擇、實現不同機製性能。比如在新大東工廠,用3D打印製造的拇指保護套和天窗調整卡具就得到廣泛應用,並倍受一線操作員工好評。 
  第五,在品質管控上,大數據分析和應用讓很多問題在萌芽狀態甚至未出現之前就被敏銳地捕捉到。其原理是,通過先進技術手段收集和處理海量生產數據,並實時檢測與分析,不但讓新的高精度生產工藝成為可能,還能夠對問題防患於未然,配合工人確保每道工序都擁有精細過硬的產品質量。


  ▲螺栓打緊與大數據應用結合在一起


  例如,同樣在新大東工廠的總裝車間裏,僅螺栓打緊一項,後台大數據係統就能做到——以所有螺栓打緊的海量記錄為基礎進行分析對比,從而協助工人主動對所需部位進行螺栓打緊以確保精密質量。因為每個擰螺栓的力矩數據和變化曲線都記錄在冊,後台所積累的龐大的數據庫則作為“比對”藍本,來確保每一次螺栓擰緊都符合正常標準,實現“零缺陷主動維修”。 
  總之,在被貼上工業4.0標簽的華晨寶馬新大東工廠裏,一切腦洞大開的高度智能化應用和管理,在應用到每一個工藝流程和環節,每一位一線員工的日產操作中時,是那樣的充滿想象又那樣的切合實際。而對於將造車技術和材料創新推向另一個高度的全新一代BMW 5係Li長軸距轎車而言,其所代表的更複雜的工藝流程必須以更高度的智能化生產為前提。 
  趕在全新5係批量下線前,寶馬先用4.0工廠炫了一把“技”,這樣的“炫技”在宣告智能製造時代來臨的同時,也在向更多的豪華車市場挑戰者“下戰書”。不信,咱就走著瞧。

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