宝马汽车的“工业4.0”之路
2015-04-28 10:38:00
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现代物流报 侯诣卓


开启全新电动时代

  宝马莱比锡工厂作为世界上最先进、可持续的汽车工厂之一,在汽车产业逐渐步入电动时代的今天,也力争成为电动汽车产业的领军者。2013年9月,莱比锡工厂正式投产宝马电动汽车i3,2014年5月,宝马i8相继投产。除了推出全新的i系列电动车型外,宝马也力争在新车型的生产工艺上有所创新。

  宝马用于生产i系列车型的车间与传统汽车制造工艺有很大不同。由于i系列的车身主要采用碳纤维强化塑料(以下简称CFRP),CFRP生产车间相当于传统的冲压车间,制造出的CFRP部件按照覆盖件和结构件分别运送至喷涂车间和车身车间。用于表面的覆盖件在喷涂车间完成颜色喷涂,结构件在车身车间完成拼接成型,最后在总装车间完成整车装配。值得一提的是,虽然仍有喷涂车间,但因为采用全新材料,相比传统钢制车身的防锈工序,省去了清洗、磷化及电泳等前处理工序。i系列的喷涂车间,只会对覆盖件进行喷涂处理,工序的简化极大减少了能源的消耗。

  以宝马i8为例,整个车身结构按材料可分为两部分,一是CFRP材料的车身,另一是车头处的铝合金支架总成。在车身车间拼接成型后,车身抵达总装车间完成最后的装配工序。车身抵达总装线的第一道工序是安装车顶。CFRP材质的车顶与同材质车身采用粘合方式进行固定,两者依靠夹具贴合30分钟后即可保持粘合状态。

  在夹具辅助车顶粘合期间,装配人员会完成整车线束的铺设工作,每包线束对应一辆车。第一个工位的装配工作结束后,撤掉车顶夹具送至第二个工位,而后依次完成仪表台、座椅、车门、内饰等安装。最后是合车工位,即车身与包括动力系统、电池及悬架在内的车底总成完成装配。

  对于一款电动汽车,动力总成和电池安装于车底的金属框架中,不仅起到托盘的作用,在被动安全方面,也对电池及车身起到重要的保护作用。待所有装配工序完毕后,同样是将车辆驶离装配线进入质检环节。由于在最后一个工位的装配过程中,一直在给电池充电,所以车辆能以电动模式在车间内移动,这样也省去了车间内的尾气回收系统。由于宝马i系列车型在生产过程对环保的杰出贡献,2013年12月,宝马莱比锡工厂被授予LEED(领先能源与环境设计)金奖。

  锻造可持续价值链

  截至2013年,宝马集团已连续8年成为全球最具可持续发展力的汽车制造商,这得益于宝马一直致力于研发环保车型,不断采用新技术,持续降低汽车制造工艺中对资源消耗和环境的影响。在莱比锡工厂,从环保无污染的生产流程, 到不断研发低能耗的新能源汽车,再到实施各种绿色回收项目,宝马始终在公司运营过程中将资源利用率最大化,将可持续发展贯穿于整个价值链。

  莱比锡工厂做到最大限度自然采光,将电能使用降至最低。因为莱比锡天气不算太炎热,只需解决供暖问题即可,而工厂内部供暖主要来自于附近发电厂排出的“废气”。由于工厂采用的是柔性生产方式,按照订单生产可以灵活调节产能,避免不必要的资源浪费。

  宝马i系列车型的生产过程更将环保做到极致。厂房与其他常规车型不在一起,i系列生产所需的电能全部来源于工厂旁的四个大型风机。i系列作为宝马最新的电动车型,在汽车设计、研发、生产、能源利用乃至旧车回收再利用的整个闭环汽车生命周期都做到了环保和可持续发展。

  当前,德国汽车制造业已率先进入工业4.0时代。其从产品设计到生产制造、供应链管理,全程实现了智能装配、智能生产配送和智能供应链调度。

  德国弗劳恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML,简称德国物流研究院)作为欧洲最具权威的物流规划和应用研究机构,一直不断引领全球物流技术装备业的发展,将新技术和解决方案的研发与应用作为业务核心,其也是德国工业4.0战略的倡导者之一。

  在宝马莱比锡项目上,德国物流研究院荣誉院长库恩教授带领的专业团队在工厂选址、物流集货、厂区规划等方面给予了宝马大量技术支持。此外,德国物流研究院还在莱比锡物流园区规划和设计方面给予了专业支持,并对莱比锡地区物流潜力进行了专业评估。

  与国内常见的四四方方厂区规划不同,德国物流研究院对于宝马莱比锡工厂“坚持顺向规划原则”,先明确业务流程,再选择技术设备,最后确定适合的建筑形态,以此保证项目规划的成功。创新的物流规划方案,确保了产业链运转顺畅,让宝马供应链的效率显著提高,物流成本大大降低。更重要的是,成就了宝马高效灵活、智能化、个性化的汽车生产模式。
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侯诣卓
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