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领略工业的科技之美 宝马数字化生产揭秘_10

  工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划,是指利用物联信息系统(CyberPhysical System简称CPS)将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,最后达到快速、有效、个人化的产品供应。工业生产的数字化深入发展,使得生产系统重新释放出潜力,让制造厂商能够针对消费需求,做出及时准确的响应,提高了灵活性。

  在进行生产线4.0再造的时候,宝马首先考虑的是如何改进生产阶段的可靠流程以及高品质两方面,在宝马看来,数字化技术可以帮助其满足这样的标准。它将数字化改进集中在生产阶段的六个核心领域。

  1、辅助系统

  智能化工具能够直接辅助员工执行生产任务,并且最大程度的简化复杂工艺。在一项试点项目中,宝马位于慕尼黑和莱比锡的工厂测试了智能表在生产线上的应用:当流水线上正在接近的车辆有特殊配置要求时,智能表会自动提醒装配工人。手表显示器发出光亮、震动警报,告知工人这个工艺流程需要注意什么,例如安装螺丝的数量什么的。

生产线工人通过智能表获取组装信息

  2、新型机器人系统

机器人正在装配宝马i3的部件

  作为降低工人工作强度的一种方法,很多耗体力的非人类工程学任务可以用机器人来处理。轻量化的自动化机械在无需任何防护的条件下,就可以与人类一同工作;机器人的应用能够自始至终保证相同的高质量,特别是那些不断重复的乏味工作。早在2013年,宝马汽车公司就开始使用轻量化机器人来完成各种各样的生产工作,例如以精确且稳定的高压方式,把隔音材料安装到车门内部;喷涂挡风玻璃粘合剂等。轻量化机器人已经整合到了斯帕坦堡、雷根斯堡、丁格尔芬、莱比锡工厂的批量生产线中。

  3、模拟仿真和工厂数字化

  数字资料的使用有助于大幅度提高生产过程的效能,工厂的三维数字记录相比传统二维人工标准有着显著优势。举例来说,通过特殊的三维扫描仪和高分辨率数码照相机,劳斯莱斯的英国古德伍德工厂仅需周末两天就能完成测量工作,而且测量精度可以达到2毫米级别。

三维数字扫描

  该工厂因规划目的已经建立了三维生产设备数据库,真实结构的计算机辅助重构图纸也不再需要,耗时费力的现场人工纪录方式被淘汰。与传统的二维规划不同,工厂有了任何空间变动,三维数字记录都能够直接模拟和评估。数字化提供了精准、全面、最新的数据库,以便快速灵活地适应生产需求。

  4、规划与控制系统

应用于宝马7系的碳纤维部件

  自动化数据分析使得生产质量和效能取得了重大进步,特别是工厂零部件供给流程和元器件生产过程,网络化数据能够保障商品流动纪录的透明度,甚至可以提供部件质量的具体信息。在宝马丁格尔芬和兰茨胡特工厂数据矩阵编码用于识别和记录7系碳纤维部件的整个生产过程。除此之外,摄像头可识别的条形码也能够储存生产链信息。

  5、智能化物流体系

  对于大规模生产而言,智能化数据技术提供整条供应链的实时信息。中转过程中一旦出现问题,各自的零部件供应单元立刻予以回应。这种响应式功能提高了宝马全球供应网络的透明度,并优化了供应链的构架。

  6、先进分析方法

  自动化数据分析增加了宝马工厂的生产流程安全性,各种各样的精密测量集合在一起,帮助工厂制定出最优的生产过程。举例来说,在标准工艺曲线被分析的时候,与整个流程相关联的单独螺丝钉数据将直接得到构建和评估,与标准值之间的偏差获得直接修正,防止加工过程中一些不必要的扰动发生。宝马工厂广泛应用了这种技术,生产效能和产品质量得到显著提高。

  小结:从长远角度来看,数字化理念能够加速车间工作环境的现代化进程,为加工流程开辟了新的方式且大幅度提高了效率,给工作人员持续不断地带来好处。相比于现阶段,将来车间工作人员不仅是单纯的劳动者,更是汽车产品的创造者。另外,未来的工人从事的高强度体力劳动将明显减少。这些改进都在不断增强宝马汽车的工艺品质,让抵达最终用户的宝马汽车变得更完美。

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