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汽車制造

寶馬工廠的數(shù)字化生產(chǎn)

星之球科技 來源:蓋世汽車網(wǎng)2015-08-19 我要評論(0 )   

工業(yè)4.0的理念現(xiàn)在受到了廣泛討論,寶馬汽車公司順應(yīng)時代潮流

       作為工廠連續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝的重要組成部分,寶馬汽車公司把握住了工業(yè)數(shù)字化(工業(yè)4.0)的重大機遇。對于汽車制造廠商而言,隨著革新型且以人為本的生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷進步,數(shù)字化理念打開了一片嶄新天地。
 
       數(shù)字化的深入發(fā)展,使得生產(chǎn)系統(tǒng)釋放出巨大潛力,讓汽車制造廠商能夠針對消費者的需求,做出及時準確的響應(yīng),提高了整個生產(chǎn)線的靈活性。寶馬公司最優(yōu)先考慮的事項為生產(chǎn)階段的可靠流程以及高品質(zhì),數(shù)字化技術(shù)可以幫助其滿足這樣的標準。從長遠角度來看,數(shù)字化理念能夠加速車間工作環(huán)境的現(xiàn)代化進程,為加工流程開辟了新的方式且大幅度提高了效率,給工作人員持續(xù)不斷地帶來好處。相比于現(xiàn)階段,將來車間工作人員不僅是單純的勞動者,更是汽車產(chǎn)品的創(chuàng)造者。另外,未來的工人從事的高強度體力勞動將明顯減少。具體描述數(shù)字化,寶馬公司集中在生產(chǎn)階段的六個核心領(lǐng)域。
 
       相互關(guān)聯(lián)的輔助系統(tǒng)。智能化工具能夠直接幫助員工執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù),并且最大程度上簡化復(fù)雜工藝。在一項試點項目中,寶馬公司的慕尼黑和萊比錫工廠測試了智能手表,當流水線上正在接近的車輛有特殊配置要求時,自動提醒裝配工人。手表顯示器發(fā)出光亮,震動警報也會被激活,告知工人下一個工藝流程需要注意什么,例如安裝螺絲的數(shù)量存在差異。
 
       革新型機器人系統(tǒng)。作為降低工人工作強度的一種方法,很多耗體力的非人類工程學任務(wù)可以用機器人系統(tǒng)來處理。輕量化的自動化機械在無需任何防護柵的條件下,就可以與人類一同工作;機器人的應(yīng)用能夠自始至終保證相同的高質(zhì)量等級,特別是那些不斷重復(fù)的乏味工作。早在2013年,寶馬汽車公司就開始使用輕量化機器人來完成各種各樣的生產(chǎn)工作,例如以精確且穩(wěn)定的高壓方式,把隔音材料安裝到車門內(nèi)部;噴涂擋風玻璃粘合劑等。輕量化機器人已經(jīng)整合到了斯帕坦堡、雷根斯堡、丁格爾芬、萊比錫工廠的批量生產(chǎn)線中。
 
       模擬仿真和工廠數(shù)字化。數(shù)字資料的使用有助于大幅度提高生產(chǎn)過程的效能,工廠的三維數(shù)字記錄相比于傳統(tǒng)二維人工標準有著顯著優(yōu)勢。舉例來說,通過特殊的三維掃描儀和高分辨率數(shù)碼照相機,勞斯萊斯的英國古德伍德工廠僅需周末兩天就能完成測量工作,而且測量精度可以達到2毫米級別。該工廠因規(guī)劃目的已經(jīng)建立了三維生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)庫,真實結(jié)構(gòu)的計算機輔助重構(gòu)圖紙不再需要,耗時費力的現(xiàn)場人工紀錄方式被淘汰。與傳統(tǒng)的二維規(guī)劃不同,工廠有了任何空間變動,三維數(shù)字記錄都能夠直接模擬和評估。數(shù)字化提供了精準、全面、最新的數(shù)據(jù)庫,以便快速靈活地適應(yīng)生產(chǎn)需求。
 
       規(guī)劃與控制系統(tǒng)。自動化數(shù)據(jù)分析使得生產(chǎn)質(zhì)量和效能取得了重大進步,特別是工廠零部件供給流程和元器件生產(chǎn)過程,網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)能夠保障商品流動紀錄的透明度,甚至可以提供部件質(zhì)量的具體信息。在寶馬丁格爾芬和蘭茨胡特工廠數(shù)據(jù)矩陣編碼用于識別和記錄7系碳纖維部件的整個生產(chǎn)過程。除此之外,攝像頭可識別的條形碼也能夠儲存生產(chǎn)鏈信息。
 
       智能化物流體系。對于大規(guī)模生產(chǎn)而言,智能化數(shù)據(jù)技術(shù)提供整條供應(yīng)鏈的實時信息。中轉(zhuǎn)過程中一旦出現(xiàn)問題,各自的零部件供應(yīng)單元立刻予以回應(yīng)。這種響應(yīng)式功能提高了寶馬全球供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的透明度,并優(yōu)化了供應(yīng)鏈的構(gòu)架。
        先進分析方法。自動化數(shù)據(jù)分析增加了寶馬工廠的生產(chǎn)流程安全性,各種各樣的精密測量集合在一起,幫助工廠制定出最優(yōu)的生產(chǎn)過程。舉例來說,在標準工藝曲線被分析的時候,與整個流程相關(guān)聯(lián)的單獨螺絲釘數(shù)據(jù)將直接得到構(gòu)建和評估,與標準值之間的偏差獲得直接修正,防止加工過程中一些不必要的擾動發(fā)生。寶馬工廠廣泛應(yīng)用了這種技術(shù),生產(chǎn)效能和產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著提高。
 
       數(shù)字化蘊含著巨大的潛力,把生產(chǎn)系統(tǒng)推向了一個更高高度。但并不是任何技術(shù)可行的事物都有推廣的價值,出發(fā)點還是要考慮其能為制造廠商帶來哪些好處,數(shù)字化相比于人類工人的優(yōu)勢是應(yīng)該重點關(guān)注的。工業(yè)4.0是指適用于可持續(xù)生產(chǎn)的智能化能量數(shù)據(jù)管理,2014年11月寶馬公司在一個生產(chǎn)工廠引入了智能化能量管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)(iEMDS)。該系統(tǒng)是基于智能儀表打造,可以不間斷地測量生產(chǎn)設(shè)備和機器人的能量消耗,并把相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到公司中心大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
 
       通過這些智能儀表,導(dǎo)致過度消耗的那些偏差值將被提前識別出來。更重要的是,分析數(shù)據(jù)還能夠幫助阻止一些即將發(fā)生的破壞,預(yù)防個別生產(chǎn)設(shè)備和機器人損毀,從而確保了車輛生產(chǎn)所需的一流品質(zhì)。智能化能量管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)是寶馬公司工業(yè)4.0生產(chǎn)理念的組成部分,相關(guān)研發(fā)獲得了歐洲地區(qū)發(fā)展基金(ERDF)的扶持。寶馬公司在斯帕坦堡、萊比錫、雷根斯堡、慕尼黑和蘭茨胡特工廠應(yīng)用了智能化能量管理數(shù)據(jù)系統(tǒng),并計劃未來推廣到全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中,總共涉及14個國家的   30個工廠。寶馬公司的目標是,相比于2006年,到2020年生產(chǎn)每輛車的能量消耗量至少降低45%,而在2013年能量消耗就已經(jīng)下降了31%。得益于先進的能量管理系統(tǒng),全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)用能量節(jié)省比例預(yù)期達到每年7%。
 
       智能化能量數(shù)據(jù)管理是寶馬公司可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不可分割部分,對環(huán)境友好型汽車生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展有著不可磨滅的貢獻。智能化能量管理數(shù)據(jù)傳送到位于慕尼黑的寶馬信息技術(shù)大數(shù)據(jù)中心進行紀錄和分析,絕大部分數(shù)據(jù)都是汽車相關(guān)信息,例如來自多達80個控制單元的軟件程序和診斷數(shù)據(jù);其中最重要的是一些生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù),像車輛制造完成下線的時間地點數(shù)據(jù),以及整個生產(chǎn)流程耗時等。
 
       工業(yè)4.0的理念現(xiàn)在受到了廣泛討論,寶馬汽車公司順應(yīng)時代潮流,也引入了該生產(chǎn)理念。但是工業(yè)4.0并不代表寶馬公司將完全摒棄人類生產(chǎn),也并不表明自動化程度一定會增高,而更多說明了寶馬希望合理應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)的想法,以便為車間工人和生產(chǎn)規(guī)劃提供最理想的支持。
 
       除了智能化數(shù)據(jù)管理,復(fù)雜的人機系統(tǒng)也能夠明顯提高工作效率。隨著數(shù)字化虛擬世界和真實世界逐漸融合到一起,浮現(xiàn)出很多新的機遇,人們在寶馬公司全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)下的合作將更加高效。移動輔助系統(tǒng)未來可以為生產(chǎn)工人提供更多的技術(shù)支持。所有創(chuàng)新技術(shù)共同發(fā)揮作用,技術(shù)可行性不再是關(guān)注重點,生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢是否能真正讓消費者受益才是核心所在。

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