2003年華晨寶馬有限公司正式成立,并于次年在華投資建設(shè)的首家整車制造工廠(即大東工廠)正式揭幕投產(chǎn),開啟了華晨寶馬在華國產(chǎn)化生產(chǎn)的征程。短短的13年間,華晨寶馬實現(xiàn)了從年產(chǎn)3萬輛左右到年產(chǎn)突破30萬輛的跨越式增長,為滿足國內(nèi)消費者對華豪華車日益增長的市場需求,寶馬于2014年開始的大東工廠升級擴(kuò)建的項目正式完成,并在5月19日正式投產(chǎn)。
華晨寶馬新大東工廠是專為生產(chǎn)全新一代5系Li所打造的一座“工業(yè)4.0”的智能化生產(chǎn)工廠。在參加完開業(yè)儀式之后,跟隨工廠的技術(shù)人員,去探究這座稱的上最先進(jìn)、最智能的工廠中如何生產(chǎn)出一款最具科技性的豪華車。
在參觀之前,我們先通過幾句簡單的介紹了解一下新大東工廠。新工廠投資76億,占地面積達(dá)到740,000 平方米,和其他整車生產(chǎn)工廠一樣擁有沖壓,車身,涂裝,總裝四大工藝,這也是我們接下來要參觀的主要部分。除此之外,新工廠最大的亮點是將數(shù)字化和大數(shù)據(jù)廣泛的應(yīng)用在了生產(chǎn)制造過程中,通過創(chuàng)新的生產(chǎn)技術(shù)和工業(yè)4.0技術(shù)的廣泛應(yīng)用,進(jìn)一步實現(xiàn)降低能耗、強(qiáng)化生產(chǎn)質(zhì)量。
1、沖壓車間
當(dāng)我們進(jìn)入沖壓車間時,首先映入眼簾的是一個高壓大型的6序伺服沖壓生產(chǎn)線。數(shù)字化的應(yīng)用同樣用在了這一工藝中,6序伺服沖壓生產(chǎn)線可從容應(yīng)對鋁板精密沖壓等高難度作業(yè)。
其中,沖壓生產(chǎn)線鋁板沖壓預(yù)留回彈度的設(shè)置,解決了以往鋁材回彈可能造成的誤差問題,并讓各種鋁部件的線條和光影曲面設(shè)計得以實現(xiàn)。這一項是通過在電腦中以高度仿真的形式實施模擬運行。
通過數(shù)字化雙胞胎技術(shù),利用3D電腦模擬和掃描,確保鋁板沖壓的質(zhì)量。沖壓車間的高精度的鋁制部件沖壓技術(shù),基于大數(shù)據(jù)的記錄和分析,能夠?qū)崟r進(jìn)行對比監(jiān)測,從而保證多達(dá)33種鋁部件的高精度制造。
2、車身車間
車身車間采用全集成自動化技術(shù),裝備856臺機(jī)器人,自動化率高達(dá)95%以上。作為新建工廠,整個生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)字化可以實現(xiàn)在虛擬環(huán)境中就完成對生產(chǎn)系統(tǒng)的測試,數(shù)字化的模擬技術(shù)更夠使得生產(chǎn)線的調(diào)試更加高效,可大大縮短產(chǎn)品推向市場的時間。
在車身車間你基本就能看到大致已經(jīng)成型的全新一代5系Li的白車身了。全新一代5系Li最突出的特征就是智能輕量化和高剛性,減重130斤的原因是它的車身共由超過30種材料構(gòu)成,并大量使用了鋁合金部件。這么多種不同的材料組合在一起是得益于18種先進(jìn)的連接技術(shù),例如,先進(jìn)的熱熔自攻絲螺絲能將鋁、鋼這些不同性質(zhì)的材料牢固地連接在一起。
車身焊接線則通過激光掃描儀的使用,技術(shù)人員能夠?qū)嵤┥疃荣|(zhì)量檢驗,每秒可掃描車身上兩萬個點。同時電腦屏幕可實時顯示工藝質(zhì)量水平。而涂裝工序中通過在線過程控制系統(tǒng)(OPC,Online Process Control),憑借大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的積累、自我學(xué)習(xí)與分析,實時監(jiān)控并提前預(yù)警潛在故障,將問題杜絕在發(fā)生之前,并簡化生產(chǎn)流程。
車身車間虛擬調(diào)試讓機(jī)器人讓調(diào)換車身部件生產(chǎn)時效率更高。設(shè)備調(diào)試可在虛擬環(huán)境中已經(jīng)完成,減少生產(chǎn)線因調(diào)試發(fā)生的停工時間,提升生產(chǎn)效率。
3、涂裝車間
涂裝車間是整個工廠的能源消耗大戶,水電消耗占到總能耗的一半。但這座新工廠運用了最新的節(jié)能減排技術(shù),工廠整體較大東工廠既有生產(chǎn)線降低32%、車身車間降低31%、涂裝車間降低42%。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比,涂裝車間比傳統(tǒng)涂裝車間減少能耗約60%、伺服沖壓生產(chǎn)線與傳統(tǒng)液壓沖壓線相比,減少能耗約44%。不要小看這些數(shù)字,可實現(xiàn)每年節(jié)約6000萬千瓦時的電量。
涂裝車間采用集成噴涂工藝、三段降溫烘干爐技術(shù),能實現(xiàn)精確的溫度控制,有效克服鋼材與鋁材的不同熱脹冷縮效應(yīng),確保車身尺寸的精確;創(chuàng)新的底涂技術(shù),省卻了中漆和烘干工序;RoDip旋轉(zhuǎn)浸涂設(shè)備令車身可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,大幅降低設(shè)備占用空間;總體而言,新的涂裝車間與大東工廠原設(shè)施相比節(jié)能37%,與十年前的技術(shù)相比節(jié)能和節(jié)水均達(dá)60%,化學(xué)制劑的排放降低80%。
涂裝車間通過在線過程控制系統(tǒng)(OPC,Online Process Control),憑借大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的積累、自我學(xué)習(xí)與分析,實時監(jiān)控并提前預(yù)警潛在故障,以實施防范措施,將問題杜絕在發(fā)生之前,并簡化生產(chǎn)流程。
4、總裝車間
與車身車間相反,總裝車間是需要人工最多的工序,所以總裝線采用高度人機(jī)工程學(xué)設(shè)計,比如:3D打印(增材制造)和智能穿戴設(shè)備也在新大東工廠得以應(yīng)用。新工廠用3D打印拇指保護(hù)套和天窗調(diào)整卡具,可以縮短小批量、定制化工裝卡具的開發(fā)周期。一線員工可以通過智能終端獲得準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息并進(jìn)行即時通訊。總裝車間的機(jī)械外骨骼(無座座椅)能夠向需要重體力操作的員工提供物理支撐,幫助員工降低勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率。
總裝生產(chǎn)線設(shè)計先進(jìn),高效而靈活,可勝任個性化制造以及多車型共線生產(chǎn)的需求,同時大數(shù)據(jù)同樣得到應(yīng)用。以車身和底盤結(jié)合的合車工位為例,每天數(shù)萬次螺栓打緊的數(shù)據(jù)都被記錄和監(jiān)測,在問題在發(fā)生之前即得到發(fā)現(xiàn)。
總結(jié):新大東工廠融合了寶馬集團(tuán)最新和最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),應(yīng)用最新標(biāo)準(zhǔn)的物流、生產(chǎn)和質(zhì)量管理體系?!肮I(yè)4.0”的設(shè)計理念和智能科技的應(yīng)用是創(chuàng)新和可持續(xù)生產(chǎn)的最新典范。工廠內(nèi)的員工向我們介紹,數(shù)字化為華晨寶馬帶來了全新的發(fā)展空間和更高的生產(chǎn)效率,并使員工更多地從耗費體力的工作中解放出來,提升工作技能和效率,并更好地發(fā)揮自身的創(chuàng)造力。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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