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行业新闻

宝马汽车新大东工厂探秘,看智造工厂典范是如何打造的

2017年06月07日


近两年随着国家战略性新兴产业的提出,中国智能制造装备领域得到了全社会范围的广泛关注。特别是汽车行业作为智能制造的重要突破口,围绕智能制造各路汽车企业纷纷走上了打造智能工厂之路。

 

面对市场结构的瞬息万变、产业格局的复杂化以及用户日益增长的个性化需求,华晨宝马也对生产流程进行了优化。华晨宝马最新扩建的新大东工厂广泛应用汽车工业4.0技术。使华晨宝马在生产质量、柔性制造、提升效率和降低能耗等方面树立了新的标杆,现在就让我们一起来探究在这座称的上最先进、最智能的汽车制造工厂。

新大东工厂投资76亿,占地面积达到740,000 平方米,和其他整车生产工厂一样拥有冲压,车身,涂装,总装四大工艺。除此之外,新工厂最大的亮点是将数字化和大数据广泛的应用在了生产制造过程中,通过创新的生产技术和工业4.0技术的广泛应用,进一步实现降低能耗强化生产质量


 

冲压车间

高压大型的6序伺服冲压生产线:数字化的应用同样用在了这一工艺中,6序伺服冲压生产线可从容应对铝板精密冲压等高难度作业。

 

冲压生产线铝板冲压预留回弹度的设置,解决了以往铝材回弹可能造成的误差问题,并让各种铝部件的线条和光影曲面设计得以实现。这一项是通过在电脑中以高度仿真的形式实施模拟运行。


通过数字化双胞胎技术,利用3D电脑模拟和扫描,确保铝板冲压的质量。冲压车间的高精度的铝制部件冲压技术,基于大数据的记录和分析,能够实时进行对比监测,从而保证多达33种铝部件的高精度制造
 

车身车间

车身车间采用全集成自动化技术,装备856台机器人自动化率高达95%以上。作为新建工厂,整个生产系统的数字化可以实现在虚拟环境中就完成对生产系统的测试,数字化的模拟技术更够使得生产线的调试更加高效,可大大缩短产品推向市场的时间。

车身车间是负责全新一代5系Li的白车身。全新一代5系Li最突出的特征就是智能轻量化和高刚性减重130斤的原因是它的车身共由超过30种材料构成,并大量使用了铝合金部件。这么多种不同的材料组合在一起是得益于18种先进的连接技术,例如,先进的热熔自攻丝螺丝能将铝、钢这些不同性质的材料牢固地连接在一起。

车身焊接线则通过激光扫描仪的使用,技术人员能够实施深度质量检验,每秒可扫描车身上两万个点。同时电脑屏幕可实时显示工艺质量水平。而涂装工序中通过在线过程控制系统(OPC,Online Process Control),凭借大数据系统的积累、自我学习与分析,实时监控并提前预警潜在故障,将问题杜绝在发生之前,并简化生产流程。

 

车身车间虚拟调试让机器人让调换车身部件生产时效率更高。设备调试可在虚拟环境中已经完成,减少生产线因调试发生的停工时间,提升生产效率。
 

涂装车间

涂装车间是整个工厂的能源消耗大户,水电消耗占到总能耗的一半。但这座新工厂运用了最新的节能减排技术,工厂整体较大东工厂既有生产线降低32%车身车间降低31%涂装车间降低42%。与传统生产工艺相比,涂装车间比传统涂装车间减少能耗约60%、伺服冲压生产线与传统液压冲压线相比,减少能耗约44%

涂装车间采用集成喷涂工艺、三段降温烘干炉技术,能实现精确的温度控制,有效克服钢材与铝材的不同热胀冷缩效应,确保车身尺寸的精确;创新的底涂技术,省却了中漆和烘干工序;RoDip旋转浸涂设备令车身可以进行旋转运动,大幅降低设备占用空间;新的涂装车间与大东工厂原设施相比节能37%,与十年前的技术相比节能和节水均达60%,化学制剂的排放降低80%

涂装车间通过在线过程控制系统(OPC,Online Process Control),凭借大数据系统的积累、自我学习与分析,实时监控并提前预警潜在故障,以实施防范措施,将问题杜绝在发生之前,并简化生产流程。
 

总装车间

与车身车间相反,总装车间是需要人工最多的工序,所以总装线采用高度人机工程学设计,如3D打印(增材制造)和智能穿戴设备也在新大东工厂得以应用。新工厂用3D打印拇指保护套和天窗调整卡具,可以缩短小批量、定制化工装卡具的开发周期。一线员工可以通过智能终端获得准确的生产信息并进行即时通讯。总装车间的机械外骨骼(无座座椅)能够向需要重体力操作的员工提供物理支撑,帮助员工降低劳动强度提高生产率

总装生产线设计先进,高效而灵活,可胜任个性化制造以及多车型共线生产的需求,同时大数据同样得到应用。以车身和底盘结合的合车工位为例,每天数万次螺栓打紧的数据都被记录和监测,在问题在发生之前即得到发现。

 

新大东工厂融合了宝马集团最新和最先进的生产技术,应用最新标准的物流、生产和质量管理体系。数字化为华晨宝马带来了全新的发展空间和更高的生产效率,并使员工更多地从耗费体力的工作中解放出来,提升工作技能和效率,并更好地发挥自身的创造力。

 

在中国制造的转型升级战略中,智能制造已成为未来的必然趋势,特别是作为自动化水平最高的行业汽车行业。四大工艺作为汽车制造的根本,如何实现更为柔性灵活、更加自动化、智能化的制造流程,提高生产效率,保证生产质量,是车企必将面临的问题。

 

作为中国汽车装备第一展AMTS 2017将全面展示汽车工程领域整体解决方案,其中的冲、焊、涂、总四大工艺展区将全面展示冲压柔性化、焊装及车身连接、绿色智能涂装生产线等整体解决方案,并为系统集成商、一二级供应商及车厂提供创新的技术及商务交流平台。

 

部分内容来源:智造家IMEfuture

 

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