坐落于沈遼公路旁的李達村,就如同分布在沈陽鐵西去大大小小十余個村莊一樣,在過去幾十年的發(fā)展歷史中,大多以農(nóng)業(yè)為生,寂寂無名。
而李達村這個名字得以走向全球,還要從兩年前在這里投產(chǎn)建設(shè)的寶馬新工廠說起。因為毗鄰寶馬鐵西工廠,在籌建新工廠時,寶馬就想到了“李達”這個名字,以“里達(英文Lydia)”命名了這家寶馬位于沈陽的第三座工廠,寓意“里程必達”。
李達村VS里達工廠,中國普通的村落名稱瞬間演繹出了濃郁的西方特色,這大概就是寶馬對德國工業(yè)扎根中國的一種融合。
工廠中很常見的機械臂合作工位 圖源:寶馬供圖“里程必達”
有必要先交代一下里達工廠的基本信息。
里達工廠在今年5月實現(xiàn)量產(chǎn),6月正式開業(yè),從建設(shè)到投產(chǎn)僅僅用了兩年時間,整體建筑面積有2.9平方公里,相當(dāng)于406個足球場。目前全新的BMW i3就在這里生產(chǎn),里達工廠也是BMW i3全球獨家生產(chǎn)基地。
作為一個具有高度生產(chǎn)靈活性的工廠,里達工廠不僅能夠同時生產(chǎn)X5和i3,也擁有面向電動化的生產(chǎn)體系,高可實現(xiàn)100%的電動車生產(chǎn)能力,必要時還可以全部切換到電動車生產(chǎn),是一座柔性很強的工廠。
里達工廠總投資150億元,是迄今寶馬在華大單項投資項目。隨著里達工廠項目的落成,也標(biāo)志著自2010年以來華晨寶馬對沈陽生產(chǎn)基地的約830億元投資全部成功落地,而中國沈陽成為寶馬集團全球大生產(chǎn)基地。
在里達工廠投入生產(chǎn)后,華晨寶馬年產(chǎn)能將增至83萬輛,而在2021年,華晨寶馬的產(chǎn)能約為70萬輛。
在沈陽,寶馬不僅建成了其在全球大的生產(chǎn)基地,作為世界上首批率先實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)的企業(yè)之一,在里達工廠,很多先進的工業(yè)和數(shù)字化理念也是德國工廠的平移——或者說有過之無不及。
因為德國工廠比較老舊,很多機械臂不能自由的擺放,廠區(qū)規(guī)劃變得沒有那么自由,導(dǎo)致很多工廠項目也基本都是舊改升級。而在沈陽里達工廠,包含了更多比如數(shù)字化、綠色可持續(xù)和精益化的理念。
品駕此前也參觀過毗鄰里達項目一旁的寶馬鐵西工廠,這座中國唯一的AAAA級汽車工業(yè)廠區(qū)當(dāng)時給了我們不小的震撼。而作為鐵西工廠的升級改造項目,里達是寶馬工廠產(chǎn)品體系,乃至德國汽車制造高工業(yè)水平的新落地實踐。
在噴漆車間也部署了AGV
隨處可見的AGV機器人,協(xié)助人進行工作;更多的大型機械臂協(xié)作單位,覆蓋在不同的車間;通過先進的數(shù)字化AR/VR技術(shù)改善產(chǎn)線的工序和節(jié)奏;包括改良的綠色樓宇,供暖回收系統(tǒng)、自然冷卻系統(tǒng)和灰水回用系統(tǒng)......無不體現(xiàn)著這座工廠的先進水平。
深入里達工廠的數(shù)字化
品駕過去參觀過不同領(lǐng)域制造業(yè)的一些工廠。提到工廠和制造,腦海中想到的永遠是液壓的機械臂與各種擺放、捆綁在地面上的鋼鐵材料,過去進入工廠基本都是“走進泥地”的過程,它貌似和那些坐在辦公室里的整潔設(shè)計和流暢信息流沒有任何關(guān)系。
不過,進入里達工廠給人的感覺不同——很規(guī)整,很干凈,錯落有序。
車身車間
這種整潔流暢的設(shè)計理念經(jīng)典的體現(xiàn)莫過于交流中心的車身傳送帶。與傳統(tǒng)的建筑空間區(qū)域設(shè)計不同,交流中心更像是一個充滿活力而又高效的“神經(jīng)中樞”,集生產(chǎn)、辦公、服務(wù)、人文于一體,通過智能科技,將全廠的員工緊密連接在一起。
頭頂?shù)膫魉蛶ж撠?zé)傳送產(chǎn)線的車輛,每天實時在員工頭頂穿過
而作為工廠園區(qū)核心地帶,交流中心承擔(dān)的各個車間之間的連通作用,交流中心采用開放式結(jié)構(gòu),處于各大車間之間。
位于交流中心頭頂?shù)膫魉蛶В谴┰睫k公大樓的車輛傳送系統(tǒng),它有點像是這個工廠的“血管”,是iFACTORY中高效物流的精準(zhǔn)體現(xiàn)。
里達工廠生產(chǎn)的每一輛車都在這條傳送帶上,經(jīng)歷了從車身到涂裝,完成噴漆后再到總裝的旅程,白車身會經(jīng)由這條傳送帶從車身車間運送到涂裝車間,噴漆之后沿著旁邊的這一條傳送帶運送到總裝車間進行整車制造。
同時,傳送帶上運送的車身各不相同,訂單化生產(chǎn),靈活滿足市場需求。
寶馬認為,這種辦公與生產(chǎn)區(qū)域相融合的設(shè)計,不僅提升了產(chǎn)品在各車間的運轉(zhuǎn)效率,而在這里工作的每一位員工,都可以隨時感受到自己創(chuàng)造出來的一件件作品所帶來的自豪感和滿足感。
你可能知道,汽車生產(chǎn)制造工藝主要分為四個部分,沖壓,車身,涂裝以及總裝裝配。而里達工廠正式完成建設(shè)后將擁有完整的四大工藝。不過,目前的沖壓車間還在建設(shè)當(dāng)中,將在2024年建成并投入使用。所以這次我們參觀的是車身和總裝車間。
無論是車身車間還是總裝車間,都體現(xiàn)了寶馬的數(shù)字化生產(chǎn)。
因為寶馬已經(jīng)建立起了完整的參數(shù)數(shù)據(jù)庫,可以依據(jù)數(shù)據(jù)庫不斷更新標(biāo)準(zhǔn)體系。而每一部白車身,在整個檢測過程中,要通過自動化激光檢測對超過1000多個縫隙、斷差進行高精度檢測。
間隙斷差質(zhì)量檢測
此時,就會通過幾何大數(shù)據(jù)平臺,對這些海量數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、分析,保證車身質(zhì)量。里達工廠的講解員給我們舉了一個例子:
隨便指出白色身上的任何一點,都可以馬上回答出其相關(guān)的三坐標(biāo)的尺寸。關(guān)鍵的車身尺寸會在車身強度工位做100%檢測之后放行,做到產(chǎn)品100%合格。
寶馬的生產(chǎn)理念強調(diào)的是生產(chǎn)中的過程控制,計算機和相機會對車身拍照,對整個過程進行監(jiān)測,使每個生產(chǎn)細節(jié)都被記錄,保證流程的準(zhǔn)確無誤。
在里達工廠,車身車間質(zhì)量管理生產(chǎn)線也代表著寶馬集團新精益生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線,它可以做到生產(chǎn)的柔性化。
比如一個車身的定位點,它可以在X、Y、Z 3個方向上按需要精準(zhǔn)移動。在準(zhǔn)備不同的車型生產(chǎn)的時候,可以調(diào)整不同的位置。
所以車身車間這條生產(chǎn)線理論上可以生產(chǎn)出從1系到7系的BMW 車型,生產(chǎn)線的柔性很好,而且這種隨時可定位裝置是BMW在全球工廠里首次應(yīng)用。
車身車間的電伺服焊槍,也可以看到機械臂的協(xié)作變得更有效率
數(shù)字化除了體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中,還體現(xiàn)在遠程協(xié)同。在車身車間的另一個區(qū)域,可以看到虛擬調(diào)試是如何發(fā)揮作用的。
其實車身車間能在這么短的時間內(nèi)完成從規(guī)劃到現(xiàn)實的落地,主要是因為在項目初始就是用了虛擬調(diào)試,從而大大縮短了項目時間。
同時車身車間在設(shè)計的過程中,也通過與IT部門通力合作,比如在每個PLC端都安裝的LOT盒子,通過接入IoT將焊接時設(shè)備的運行狀態(tài)記錄在云端,并通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)對電焊槍的預(yù)測性維護。
同時生產(chǎn)線還引入smart maintenance 和AIN的固定資產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)化項目,為生產(chǎn)線帶來更多便捷。
在擴建里達工廠項目前,工廠的“數(shù)字孿生”已經(jīng)發(fā)揮了重大作用。當(dāng)所有的機械臂聯(lián)網(wǎng),很多參數(shù)的調(diào)通發(fā)生在云上時,所帶來的數(shù)據(jù)價值就構(gòu)成了新工廠產(chǎn)線擴建的底座。
因為是新的項目,在這個巨大的空間內(nèi)可以發(fā)揮更多——機械臂的擺放,不同車間之間的連通等等,所有的概念都是寶馬工廠體系內(nèi)新的。
機械臂也采用了AI視覺技術(shù),并全部聯(lián)網(wǎng) 圖源:寶馬供圖
里達工廠涂裝車間是完全基于寶馬iFACTORY的理念來建造的。也完全體現(xiàn)出了iFACTORY的三個核心理念,精益、數(shù)字化和綠色。
噴涂車間AI計算機視覺通過激光標(biāo)記系統(tǒng)檢測車漆質(zhì)量 圖源:寶馬供圖
在里達工廠的涂裝車間設(shè)置了高空集中存儲。過去,由于工藝的需求,在涂裝車間每一道工序背后都有一個小的緩存區(qū),而在新的設(shè)計里,把這些緩存區(qū)集中在涂裝車間的三樓。
工作人員告訴我們,這不是一個簡單的堆疊的概念,它相當(dāng)于以前四個人開四臺車上班,現(xiàn)在四個人開一臺車上班就可以了。通過利用一些公用和共用的概念,大化的去利用有效的空間面積。同時由于融入了新的AGV技術(shù)融入到集中存儲,在節(jié)省投資,節(jié)省占地面積的同時,靈活性大大提高。
空間利用率很高,車身從空中吊過來,地面AGV可實現(xiàn)自動化快速安裝動力電池 圖源:寶馬供圖
在這樣一些以集中設(shè)計為代表的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用下,整個里達涂裝車間占地面積相比傳統(tǒng)設(shè)計減少了三分之一。這三分之一帶來的好處,是區(qū)域能源使用的大大降低,相當(dāng)于融合了精益與綠色的生產(chǎn)理念。
其實,在里達工廠沖壓、車身、涂裝、總裝四大生產(chǎn)工藝?yán)?,融合?shù)字化、精益化以及綠色生產(chǎn)理念在很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都可以找到。
我們也注意到,里達的產(chǎn)線上幾乎是沒有紙的——雖然產(chǎn)線都是訂單化生產(chǎn),按需定制。
IPSI生產(chǎn)管理系統(tǒng)對車身進行掃碼管理
但是傳統(tǒng)方式一般是每一臺車都有一個紙制選裝單,員工按照單子安裝零部件;里達引入了一套實時定位系統(tǒng),車輛全程跟蹤,工位自動激活相應(yīng)工序,匹配參數(shù),員工根據(jù)系統(tǒng)拿取零件,直接操作。
這同時又給工廠的“數(shù)字孿生”提供了基礎(chǔ)設(shè)施。
工業(yè)效率之外
如果你從空中俯瞰這座工廠,會發(fā)現(xiàn)綠色幾乎鋪滿了廠區(qū)之外的公共用地。除了廣闊的草坪和11000多株不同種類的樹木以外,里達工廠還擁有7500平方米的生物多樣性花園,包括900平方米的人工湖以及33種不同類型的植物——但這也并不是為了炫耀寶馬多么有錢。
可持續(xù)的綠化和海綿城市系統(tǒng)收集雨水,可用于滋養(yǎng)植物并補充地下水。
據(jù)寶馬提供的數(shù)據(jù),里達工廠每年將節(jié)約14萬立方米水資源,可用于土地灌溉和冷卻。
工廠不光是對生產(chǎn)效率的承諾,同樣也是對環(huán)境和城市的承諾。
在里達工廠廠區(qū)外半空中,是正在建設(shè)中的是沈陽地鐵三號線,其中3站途徑華晨寶馬的3個工廠,里達工廠是三號線的起始站,而這3個站點都由寶馬參與了設(shè)計。
可以說,寶馬對這座東北二線小城的投入,除了大筆的資金投入,也包括參與城市功能建設(shè),并在共同推動下,將德國工業(yè)企業(yè)落地沈陽。
對于沈陽來說,這座百億項目落地沈陽,不但為沈陽新增了數(shù)千個就業(yè)機會,也進一步帶動了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)以及高端制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級。
這兩年,地方經(jīng)濟與汽車產(chǎn)業(yè)捆綁,并且隨著汽車產(chǎn)業(yè)升級而共同進行集群升級,已經(jīng)成為區(qū)域轉(zhuǎn)型的一大特色。
11月中旬,寶馬集團又宣布,將投資人民幣100億元,用于沈陽動力電池中心的擴產(chǎn)。
在持續(xù)升級的過程中,寶馬iFACTORY還在踐行著很多更加綠色、低碳的可持續(xù)發(fā)展理念。
目前,整個寶馬沈陽生產(chǎn)基地都使用100%可再生電力。寶馬沈陽生產(chǎn)基地已擁有占地29萬平方米的太陽能電池板,在遼寧省位列第一。這些太陽能電池板每年可產(chǎn)生4.4萬兆瓦時的電力——足以支撐9000個普通家庭一整年的用電。太陽能電池板的擴建將在未來幾年繼續(xù)進行,在里達工廠的擴建面積將達120000平方米。
寶馬所提到的iFACTORY佳生產(chǎn)范例,正在沈陽落地。在這里,可以看到工廠數(shù)字化的未來。
里達工廠鳥瞰圖
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