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时间:2024-12-23 05:11:15

必一体育:宝马里达工厂精益+绿色+数字化应用工业物联网与大数

　　当前，在新能源汽车的号角之下，过往的汽车工厂都在面临艰难的选择。长期以来，人力成本高、制造损耗大、沟通效率低、物料浪费多、质保不稳定、环保仍落后等问题，一直都存在于传统工厂及传统生产中。由于投入巨大与回收期长，当初燃油车的产品生产线并不能完全过渡到生产电动车身上。以特斯拉为代表的超级工厂，让所有新能源汽车企业再次感到利润终究还是来源于更加精益和极致的生产。只有建立面向未来的生产协作方式与管理模式，才能源头开始占据竞争优势。本文以一北一南两大最新的现代化工厂为样板，探寻国际一流品牌与本土新生品牌在新能源制造时代脱颖而出之路。

　　去年6月23日，位于沈阳的华晨宝马生产基地大规模升级项目即里达工厂开业。作为BMW iFACTORY生产战略的最佳范例，从“精益、绿色、数字化”三个方面下大力，该项目也以150亿元总投资创下宝马在华历史上单项投资之最。今年5月，华晨宝马成立20周年之际，记者深入里达工厂，一探这个宝马全球最先进的工厂何以能把自己称为生产的新标杆。

　　首先，工厂是为电动化产品而生的，那么工厂本身也必须有真正的数字化和网联化。宝马集团负责生产的董事诺德科沃奇博士表示：未来的汽车生产需要一种全新的、整体的思维方式。通过BMW iFACTORY战略正在定义宝马集团工厂与生产技术的未来方向。

　　不像传统那样用纸笔或者电脑画图，全新兴建的里达工厂一开始就完全在虚拟环境进行规划和模拟。从厂区规划、建筑设计、生产线布局到设备调试，全部在强大的Epic Games虚幻引擎3D创作平台创建数字孪生模型并进行模拟，构建了真正的“工业元宇宙”工厂。

　　这样的好处，就是彻底避免了纸上谈兵，防止最后车间投入使用才发现有各种问题和失误，却再也无法推倒重来。工厂员工能够在建设完成之前，率先在虚拟空间中进行全方位的工厂体验，分析、评估、验证，并提前发现设计和系统运行中存在的问题，以减少后续建设执行环节产生的返工次数，从而很大程度降低了成本，显著提高了工厂建设效率。虚拟世界与现实世界的融合，还实现了跨地域、跨时区的协作规划与调试。远在德国的工程师们可以实时与沈阳本地的进行高效协作与交流，及时进行各种修正。仅此一项就使里达工厂从动工到投产仅用了两年多时间，比正常工期缩短6个月。

　　记者看到，在里达工厂的总装车间里，工人明显比一般工人要少得多，偌大的车间里，基本就是机器在执行运作。在需要工人的岗位上，当车身送到面前，就会自动停步，向工人发出信号。工人手中的扳手也同步收到了无线信号指令，只要按照指令比如A或者B，对准需要装配零件的位置，扳手就会自动旋转额定的圈数，一圈不多一圈不少。工人想错都错不了，彻底的杜绝了人为带来的随意性。究其原因，是因为工厂以“数据驱动”，用工业物联网（IIoT）连接起每一件产品、每一个流程和每一位员工，从而实现高质量、高效率的数字化生产。

　　与此同时，工厂使用实时位置跟踪技术，在车辆装配过程中提供即时、透明的信息，并通过移动终端和智能程序实时呈现给工人。每一辆汽车的数据（例如几何数据）都在生产的不同阶段被严密“跟踪”，车辆去到哪里，处于什么状态，工人在做什么，后台全程记录，监控者一清二楚，根本不存在出了问题还要用对讲机、用人喊，然后倒回去查原因的可能性。

　　此外，除了柔性生产技术，还有广泛应用的智能自动导引车（AGV）等自动化手段，以及一座通过大数据进行集中质量分析、确保各种生产活动全部以最高质量完成的科学实验室。

　　人工智能、数据分析和算法广泛使用，将决策从“经验驱动”转换为“数据驱动”。比如在的涂装车间，一套人工智能计算机视觉系统负责对每辆车的喷漆表面进行拍照和分析，在100秒内可拍摄10万张照片。通过机器学习，该系统如同拥有了“火眼金睛”， 能够越来越智能地识别漆面的微小瑕疵，以确保部件和涂漆车身完美无缺。目前基地已经拥有大约100种人工智能的应用。

　　如此一来，每天工厂必然要产生海量的数据。那么“数据驱动”就离不开强大的网络环境和数据处理能力。工厂的1600个多功能摄像头每年产生的数据量就超过10PB。整个里达工厂的厂区都覆盖了千兆5G网络，满足增强现实（AR）、实时视频传输等技术的带宽需求。为了应对庞大的数据量，里达工厂新建了占地约3500平方米的数据中心，包含1200多台服务器。

　　记者在许多汽车工厂都看到，等待进厂的物流车辆常常是排了长龙，而进入工厂的车辆又可能长时间处于等待装卸货之中。物流耗时，搬运费事，极大拖慢了吞吐的节奏，还增加了人力成本与安全事故的可能。

　　据介绍，在里达工厂里，根本见不到物流车大排队的情况。比如转运电池的车辆，直接就对准了车间出口，高度还是持平的。堆场管理系统将实时物流数据与3D模型相结合，可以模拟出各种物流场景，支持安全、高效和精确的集装箱管理。每天有多达各70余次的集装箱进场、出场以及调动集装箱供应生产线业务。通过实时变化、直观呈现的数字孪生，工作人员能够随时了解堆场内发生的所有情况，再结合热力图分析，让规划人员能够更好地规划堆场，精确、高效地为生产提供零部件。

　　比如装载模拟与自动火车调度系统相连，优化出港物流。若干火车轨道线路就在工厂外，新车出了厂门，直接开上火车，然后火车再输向全国各地。完全没有通过卡车转运的麻烦。由于近80%的整车通过火车运离沈阳工厂，这些数字化技术能够保证将车辆准时交付给客户。

　　2019年起华晨宝马沈阳各工厂已100%使用可再生电力生产并建立了辽宁省内企业最大规模的太阳能发电系统，而里达工厂在此基础上利用新建优势继续提升可持续标准，比如，建立了辽宁省首个使用天然气的热电联产系统（CHP），在车身车间引入更节能的电伺服焊枪、在涂装车间采用诸多先进工艺等等。新工厂创新的智能能源管理系统（IOC）可实时监控工厂级、设施级、工艺级和设备级的能源与资源消耗，并通过人工智能深度分析予以优化。