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柔性生产和工业4.0加持,华晨宝马新能源车5系插混已成智能制造范本

摘要: 智能化和新能源化已经成为汽车行业的变革主旋律之时,华晨宝马在生产制造端的积极转型,无疑确保了其在未来竞争中的先发优势。

图片来源于视觉中国

不管是作为壁垒稳固的豪华车品牌,还是拥有百年历史的传统车企,宝马在新能源领域的布局都可以用“前瞻性十足”来评价。早在新造车浪潮初见波澜的2013年,宝马就在全球推出i系列车型,而华晨宝马也在中国推出了首款新能源车型之诺1E。

宝马这种对前沿技术趋势的敏锐嗅觉,在中国政府明确了新能源汽车的扶持政策后,更快体现出来。

辽宁沈阳的铁西和大东工厂,华晨宝马已经按照工业4.0完成部署,在确保传统燃油车型高效生产的同时,也通过柔性生产线,可以实现传统燃油车、纯电动以及混动的并线生产。

近日,钛媒体对华晨宝马的两大工厂进行了实地探访。华晨宝马不仅通过践行德国工业4.0自动化和数字化生产,提升生产效率和降低成本,也在借助中国本土的互联网创业生态和思维,推出自主的智慧物流系统和大数据价值挖掘体系。

智能化和新能源化已经成为汽车行业的变革主旋律之时,华晨宝马在生产制造端的积极转型,无疑确保了其在未来竞争中的先发优势。

三箭齐发,助力华晨宝马的新能源部署

去年5月19日,随着沈阳新大东工厂开业,华晨宝马在中国已实现52万台整车的年产能布局。也同时意味着,铁西工厂、大东工厂和动力总成工厂组成华晨宝马在中国的生产制造体系三大后盾。

产能扩张的内驱力量从来都是市场需求。从数据来看,2017年宝马在华销量达59.4万辆,整个乘用车市场普遍低迷的背景中,宝马几乎逆势挺进,实现了高达15.1%同比增长。

当然,宝马也意识到,不管是全球的燃油车停售洪流,还是中国政府对于新能源汽车的主张和鼓励策略,纯电动、插电混动等新型能源车型都在历经市场教育、技术沉淀和用户认知之后,逐渐成为主流消费选择。6月份乘联会公布的豪华轿车销量排行中,全新宝马5系也借助插电混动车型迎来销量突增。

因此,对生产体系进行升级和革新,适应更多新能源车型的生产制造,自然而然成为华晨宝马的先行战略。

据悉,华晨宝马的铁西工厂主要负责华晨宝马之诺60H、X1插电混动等车型的生产,而大东工厂则负责生产全新5系和全新5系插电混动,以及2020年上市的iX3纯电等车型。

而在此之外,通过华晨宝马动力总成工厂掌控电池和整套动力系统的研发生产技术,也是决胜新能源市场的重要筹码。

去年11月,原华晨宝马发动机工厂更名为华晨宝马动力总成工厂,增加了一个专门服务于新能源车型的动力电池生产线。

就钛媒体现场了解,动力总成工厂的高压电池生产线不仅负责宝马动力电池从模组生产到PACK生产的整套流程,还应用了大量宝马自己在电池控制系统核心技术,如电控、冷却、能量管理等技术。

值得关注的是,利用华晨宝马的动力集成技术,5系插混的电机可以装配在变速箱体内,原来的变速箱结构仅仅增加了1.3厘米。

华晨宝马动力总成工厂生产负责人表示,目前,动力电池一期工厂可以每小时生产6个电池PACK,而规模更大的二期电池工厂正在筹建中,预计2019年实现试生产。

据钛媒体了解,由华晨宝马参与研发的新一代高压电池平台已经应用在全新5系插电混合动力车型上,相比于上一代车型,其能量密度提升70%至111Wh/kg,为目前上市的混合动力车型中能量密度最大的电池,在纯电模式下,可以提供61公里的续航里程,140公里/小时的最高时速。

而在实际驾驶体验中,电池动力结合发动机,能够提供185千瓦的最大输出功率,综合扭矩高达420牛米,无论何时深踩加速踏板,BMW 独有的eBoost功能可让车辆瞬间爆发出澎湃的动力,0-100公里加速仅需6.9秒。

结合宝马5系插混版的eDRIVE切换按钮,驾驶者可以AUTO eDRIVE(默认模式)、MAX eDRIVE(纯电模式)和BATTERY CONTROL(电量设定)模式之间自由切换。

纯电模式下,车辆仅由电动机驱动,最高车速可达到140 km/h,无论是在市区拥堵路段还是高速行驶,车主均可享受电动汽车特有的静谧空间;而在BATTERY CONTROL模式下,驾驶者可在30%-100%之间设定电量目标值,车辆可保持,甚至通过发动机为动力电池蓄电,供随后的纯电行驶使用。

由此可见,即便是混合动力车型,也能体现出宝马基因中对驾驶乐趣的坚持。

柔性生产,效率和多样化兼顾

在华晨宝马新大东工厂的总装线上,有一个为新能源车型安装动力电池的“特殊”工位。这个工位在遇到燃油车型时会自动忽视,大方放行,而在遇到新能源车型时则会“主动拦截”,将事先预备好的电池包推进汽车的后座下方。

这就是华晨宝马通过柔性生产设计实现的并线生产。目前全新宝马5系的长轴版燃油车、新能源车型已经能够实现真正的并线生产,而不是单设一条产线。

实现并线生产的策略,即通过系统预先识别不同的车型订单,通过信息化手段反馈给生产工位,而工位机器人则会自动抓取相应的车型部件,进而操作相应的工序。而对于需要独立完成的工序,则会如前文所述,设立独立工位。

据了解,针对新能源车型调整的工位有油箱总装,车身车间的后车身和翼子板环节,及总装车间的高压电池合装工位,未来根据不同需求可能会增加。

当然,不得不提到的是,针对柔性生产的设计不仅在车身车间和总装车间,冲压车间中华晨宝马也已经实现了4分钟高效换模的基础配置。而华晨宝马方面表示,为了实现更大程度的柔性生产,还在以下方面进行了更多布局,包括:

  • 生产基地集中化:通过在同一个区域建立整车工厂、发动机工厂、研发中心和动力电池中心,以及日益本地化的供应链,使沈阳生产制造体系之间的配合更加高效和灵活,并能够更好的适应中国快速变化的市场需求;
  • 建立适应柔性生产的智能物流管理系统(IPS-L),能够更好地适应顾客订单的定制化以及差异化的整车交付日期需求,满足在实际生产中柔性并线生产方式;
  • 员工经过培训和认证,可以在新能源车型和传统燃油车辆上进行操作,增加灵活生产的能力,同时,通过与宝马全球重要工厂的合作,进行生产技术和专业知识的共享。

工业 4.0 带来的 190 公斤减重

业内对于新能源汽车的共识是,技术门槛普遍降低,新造车企业乃至不少国内企业都有了弯道超车的机会。那么在这个前提下,宝马、奔驰这样的传统豪华品牌,如何确保竞争壁垒?除了储备核心技术,另一个重要优势则在于对生产工艺、质量和体验要求的始终如一。

尤其是工业4.0的加持下,铁西和大东工厂不仅能够兼顾不同车型的混线生产,增加华晨宝马的效率竞争优势,也通过大量自动化、人工智能和大数据技术,确保了质量和工艺的优势地位。

在华晨宝马沈阳的工厂里,能够看到结构灵活的机器人围绕一辆宝马车身“手舞足蹈”,检测车身缝隙和断差,同时轻巧避让身边协同作业的工人。缝隙是指水平连接的间隙,而断差则是车身部件之间的上下错位距离。据介绍,该机器人能够检测的误差在0.05mm,该系统目前已经应用在全新BMW 5系和全新BMW 5系插混的生产当中。

同时,在车身底盘的喷涂工艺上,华晨宝马也采用了高清工业摄像机进行检测,利用人工智能技术与喷涂样本进行对比分析,获得喷涂质量结果。

据现场工程师介绍,大数据分析是宝马贯彻在整个工厂生产体系的思维和技术,这套喷涂检测系统未来会随着数据收集规模的增加,引入大数据分析技术,优化喷涂工艺。

此外,钛媒体现场了解到, 华晨宝马还在生产线上利用激光扫描仪对车身零件表面的尺寸进行扫描检测,得到点云数据,通过与3D数模对比,得知车身尺寸状态。据悉,该技术每秒可对车身上210,000个点进行扫描。

一系列新兴工艺的应用带来的直接体现是,全新BMW 5系在车身重量的明显减轻。据现场工程师介绍,全新BMW 5系的车身采用了30余种材料、18种连接技术以及400多个零件,但是和老5系相比,车身重量却减少了50公斤左右,而整个车身则减重达190公斤左右,同时车身强度更高,制造时间却更短。多达190公斤的减重,也让宝马5系插混实现了综合续航里程650公里,综合油耗低至百公里1.9L的成绩。

在此之外, DILO物流任务分配系统是体现华晨宝马本土化创新的一面。该系统由华晨宝马自主开发,借鉴滴滴的在线任务分配模式,将厂区的物流订单自动调度、分配给叉车司机。

据工程师介绍,数字化调度的优势是大大增加了物流的配送密度,并且减少了纸张单据的使用,实现了节能环保的目的。据悉,DILO系统目前已经应用在华晨宝马的6个生产区域,今年下半年要增加至12个区域。

同时,华晨宝马也在部署小、中、大三种AGV自动物流配送车,未来也将与DILO系统结合,提升物流配送的自动化。

新能源汽车潮流浩浩荡荡,但抛开生产制造和工艺,谈论技术趋势则明显脱离实际。

华晨宝马在柔性生产、工业4.0的部署中,无疑为众多车企在新能源汽车的竞争中提供了一个典型范本,对核心技术的掌控、生产体系的高度协同,以及对于工艺和品质的坚持,都应该是参与新能源市场竞争的车企所需要坚持的路线。(本文首发钛媒体,作者/李勤)

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本文系作者 汽车科技指数 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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评论(2

  • 厉害!

    2018-08-06 23:32 via weibo
  • l_xy1010 l_xy1010
    回复
    0

    华晨宝马在柔性生产、工业4.0部署中,无疑为众多车企在新能源竞争中提供了一个典型范本,刚柔并济燃油车/纯电动/混动车型并线生产。

    2018-08-06 23:25 via iphone

Oh! no

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