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24个月能干什么?在汽车行业,24个月只够一款全新换代车型一半的开发周期,但对于宝马和华晨宝马而言,24个月足够在沈阳经济技术开发区建设一座占地74万平米(相当于104个标准足球场面积)的全新工厂。而且,这样的工厂还不是一般的四大工艺齐备,其智能网联程度已经完全对标德国工业4.0和中国制造2025。

华晨宝马沈阳新大东工厂

为一款新车,造一个新厂,华晨宝马在全新一代BMW 5系Li(5系长轴距轿车)批量投产中国前,用实际行动诠释了:为应对未来竞争,必须全力以赴。

5月19日,华晨宝马全新一代BMW 5系Li轿车,将在沈阳新大东工厂批量下线。这款被宝马官方誉为“迄今为止在中国生产的最先进轿车”,承载着慕尼黑(宝马集团德国总部)坚定依托中国市场重夺全球豪华车销量冠军的梦想。为此,宝马不惜斥巨资且仅用24个月时间在沈阳建设了全球最智能的工厂。

5月上旬的一天,小编和部分受邀媒体一起,前往这座崭新的工厂进行实地参观和探访,并在新厂区里的道路试车场体验全新一代BMW 5系Li的乘坐感受。通过对新大东工厂一整天的参观和探访,小编发现了诸多让人眼前一亮的工艺、技术和流程,尤其是大数据与数据分析技术应用、3D打印(增材制造)和模拟仿真等新技术的应用让人印象深刻。

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新大东工厂焊装车间

从某种意义上看,专为技术领先的全新一代BMW 5系Li轿车“量身定制”的华晨宝马新大东工厂,充分集合了大数据时代和未来物联网技术的前瞻技术应用,以确保在最大限度地减轻人工作业的难度时,提升工厂自身对生产流程和品质把控的监管。如果说以前的理念是事后评估产品品质的话,那么工业4.0时代则是在每个生产环节和流程中,实时且动态性地对生产质量进行评估和纠错。

这意味,不合格的产品和工艺流程在下线甚至开始作业之前,大数据监测系统已经提前预判并补足到问题的存在,并以最高效的方式对可能引发的质量瑕疵进行修复或者纠正。按照华晨宝马新大东工厂遵照的这套工业4.0运行和管理法则,在涉及汽车制造的四大工艺(冲压、焊装、涂装和总装)的每一个环节里,都有这样的发现和纠错系统,以确保下线的每一辆5系长轴距轿车都100%合格。

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无座座椅减轻了组装工人的劳动强度

事实上,华晨宝马新大东工厂正是通过创新的生产技术和工业4.0技术的广泛应用,在生产质量、柔性制造、提升效率和降低能耗等方面树立了全新标杆,从而成为国内汽车行业“工业4.0”应用的引领者。对比奥迪和奔驰这两大竞争对手,宝马这样高调的“炫技”不仅是为全新一代5系长轴距轿车所蕴含的高科技“背书”,更是为未来在中国市场的竞争树立了更高“智能制造”门槛。

那么,投入巨资企且被宝马寄予厚望的华晨宝马新大东工厂,到底在智能化技术应用程度和领跑工业4.0时代的管理上有多“牛”?从以下几组数字或案例就可以管窥一二:

第一,在节能降耗方面,新大东工厂节能概览相较更早前投产的大东工厂既有生产线,节能方面工厂整体降低32%、车身车间降低31%、涂装车间降低42%;而对比行业其它工厂的平均能耗指标,新大东工厂涂装车间比传统涂装车间减少能耗约60%,万吨级6序伺服冲压生产线与传统液压冲压线相比,减少能耗约同样高达44%。

第二,按照整车越先进生产制造环节所需的工艺流程越复杂的常识来判断,全新BMW 5系Li具有突出的智能轻量化和高刚性产品特征,车身共由超过30种材料构成,并大量使用了铝合金部件。这需要大东新工厂同时具备18种先进的连接技术,例如,先进的热熔自攻丝螺丝能将铝、钢这些不同性质的材料牢固地连接在一起。

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可纵向翻转的车身更方便配件组装

第三,人性化科技的大面积应用,可以有效地减轻一线员工的工作强度,大幅提升工作效率和最大限度地减少因人工操作失误引发的质量问题。例如,总装车间装配员工定制的机械外骨骼(无座座椅)、具备联网与控制功能的可穿戴设备(智能光学眼镜)和无线安灯系统(总装车间),以及在人工操作岗位大面积应用的可移动设备(例如iPad)。

小编在华晨宝马新大东工厂看到,当各种脑洞大开的可穿戴设备被传统的汽车产业工人推广应用时,他们俨然进化成了工业4.0时代的“未来战士”。这样的鲜活案例传递出的信号是:科技的进步不仅让生活变得美好,更让原本枯燥乏味的汽车生产过程,亦变得轻松有趣。无疑,这也是工业4.0时代人和机器合奏出来的“最美乐章”。

而这样的“乐章”,实际上已经率先在华晨宝马新大东工厂奏响。

在新大东工厂的总装车间里,无线安灯系统在改变装配工人在紧急状态下拉绳同时,可以帮助员工实现无线语音交流,质量信息唾手可得;与此同时,智能光学眼镜则能够帮助员工直接获取操作流程描述与指示,无需中断工作流程;而在移动平台上进行重体力操作的工人,因为有无座座椅提供物理支撑,可有效帮助他们降低劳动强度,提高生产率。

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3D打印定制化的工装卡具

第四,3D打印(增材制造)技术的大面积应有,让日产工艺的改进和操作器具的革新变得随心所欲。比如,一线装配工人由于长时间且频繁做出手指按压动作,久而久之难免容易引发肌肉劳损甚至是手指关节的变形。而在以往,改进的办法只有戴手套或者定期轮岗。但在华晨宝马的新大东工厂,3D打印技术的应用让这些传统工艺难题变得迎刃而解。

3D打印又称增材制造技术,其最大优势是可以跳过开模,最快速度按需定制各种生产工具。3D打印可缩短小批量、定制化工装卡具的开发周期及订货周期;满足特殊工具需要负载曲面的需求,实现复杂设计;以及多种材料进行选择、实现不同机制性能。比如在新大东工厂,用3D打印制造的拇指保护套和天窗调整卡具就得到广泛应用,并倍受一线操作员工好评。

第五,在品质管控上,大数据分析和应用让很多问题在萌芽状态甚至未出现之前就被敏锐地捕捉到。其原理是,通过先进技术手段收集和处理海量生产数据,并实时检测与分析,不但让新的高精度生产工艺成为可能,还能够对问题防患于未然,配合工人确保每道工序都拥有精细过硬的产品质量。

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螺栓打紧与大数据应用结合在一起

例如,同样在新大东工厂的总装车间里,仅螺栓打紧一项,后台大数据系统就能做到——以所有螺栓打紧的海量记录为基础进行分析对比,从而协助工人主动对所需部位进行螺栓打紧以确保精密质量。因为每个拧螺栓的力矩数据和变化曲线都记录在册,后台所积累的庞大的数据库则作为“比对”蓝本,来确保每一次螺栓拧紧都符合正常标准,实现“零缺陷主动维修”。

总之,在被贴上工业4.0标签的华晨宝马新大东工厂里,一切脑洞大开的高度智能化应用和管理,在应用到每一个工艺流程和环节,每一位一线员工的日产操作中时,是那样的充满想象又那样的切合实际。而对于将造车技术和材料创新推向另一个高度的全新一代BMW 5系Li长轴距轿车而言,其所代表的更复杂的工艺流程必须以更高度的智能化生产为前提。

赶在全新5系批量下线前,宝马先用4.0工厂炫了一把“技”,这样的“炫技”在宣告智能制造时代来临的同时,也在向更多的豪华车市场挑战者“下战书”。不信,咱就走着瞧。

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