今年5月19日,華晨寶馬新大東工廠正式揭幕。新工廠總計投資76億元人民幣,耗時3年擴建完成,號稱國內第一個具備工業(yè)4.0水平的汽車制造廠。那么,什么是工業(yè)4.0,大東工廠又是怎么踐行工業(yè)4.0的呢?
通俗地說,工業(yè)4.0是什么?
自從人類文明史上誕生工業(yè)這個范疇以來,到目前為止總共經歷了3個階段。
1、工業(yè)1.0:機器代替手工勞動力,將手工業(yè)與農業(yè)相分離。
2、工業(yè)2.0:電力取代蒸汽動力,工業(yè)進入大規(guī)模生產時代。
3、工業(yè)3.0:機器實現(xiàn)半自動化生產,可按照人為編寫的程序實現(xiàn)重復動作,替代了人類大部分體力勞動甚至部分腦力勞動。
目前大部分工業(yè)強國的工業(yè)水平仍處于版本3.0(就連德國也尚未承認已達到4.0水平),而工業(yè)4.0,毋庸置疑,是全球即將面臨的一場新工業(yè)革命。工業(yè)4.0的范疇很廣,包括大數據生產、智能生產、個性定制、服務化生產等等。所以很難用一兩句話解釋清楚其所有概念。
如果只從工廠生產產品的角度來分析工業(yè)4.0,那么可以簡單的概括為:高智能機器生產、個性定制化生產、大數據生產。下面我用最通俗的例子來解釋這些抽象的概念。
高智能機器生產:比方說,工業(yè)3.0的機器人重復執(zhí)行人們已編寫好的程序,人們讓機器說“1”,機器就不敢說“2”。而工業(yè)4.0的機器人則具備人工智能思維,可實現(xiàn)機器自主生產,人們讓機器說“1”,機器會說“1并不是最好的答案,2會更好”。
個性定制化生產:我想這也是大部分消費者最關注的一點,打個比方,在一條可樂罐裝線上過來三個待罐裝的空瓶,罐裝機器識別這三瓶分別是由張三、李四、王五定制的可樂。張三要多糖、李四要無糖、王五要多加氣兒,那么罐裝機器會自動調節(jié)糖和二氧化碳的比例,以滿足他們三個的不同需求。
大數據生產:大數據本身就是個比較籠統(tǒng)的概念,同樣舉個例子,一輛車需經過N道工序才能下地,過去每完成一道工序,師傅都會在冊子上打個勾,用筆記錄上裝配公差什么的。
最后復檢的師傅會根據冊子上的內容來一項一項檢查汽車的質量,萬一這個冊子丟失,那這車在生產過程中的任何問題都無從而知了。大數據的應用可以存儲車輛在生產過程中的每一條信息,從而提高生產效率,降低次品率。
你真的確定了解寶馬的“工業(yè)4.0”嗎?
現(xiàn)在網上有很多關于華晨寶馬大東工廠的新聞報道,但恕我直言,大部分文章在介紹工業(yè)4.0部分的時候,都有些含糊其辭,或者官話用的太多。工科出身的我,總是有一股一探究竟的勁頭,所以接下來就從我所理解的內容出發(fā),來聊一聊華晨寶馬大東工廠是怎么和工業(yè)4.0接軌的。
首先,大東工廠的自動化生產率達到95%,自動化率怎么計算?目前沒有統(tǒng)一的計算標準,通常按照自動化機械工位占總工位的比例來計算。
當然也有工廠按照每輛車自動化生產時間占總生產時間的百分比計算,也有工廠按照工人削減量來算等等。無論采用哪種算法,整個主機廠自動化率達到95%,絕對在業(yè)內算一流的了。
當然,自動化率合格只是接軌工業(yè)4.0的最低標準。在大東工廠,也處處體現(xiàn)智能生產這一要義。在新5系的沖壓車間里,鋁合金板材原料在這里被機器沖壓成側圍、翼子板、車門板等不同白車身部件。
沖壓鋁合金的難度是普通鋼材的3倍以上,原因在于鋁合金在沖壓時的回彈度難以確定,通常,回彈度都是經過實驗測出來的,而且每更換一批次原材料,都要重新做實驗校對。
確定了鋁合金的回彈特性,才能調整沖壓機器的“下刀”位置,從而減少沖壓件的誤差。但做實驗肯定會占用生產時間,降低生產效率。于是大東工廠引入了3D模擬技術,通過建立有限元模型,通過軟件就能提前計算出這批鋁合金材料的回彈特性,提高了沖壓車間的生產效率。
車身裝配完成后,有位師傅會拿著一個激光掃描儀對整個車身進行掃描。各位猜猜他是在做什么?原來,他正在把這個車身上的所有特征點掃描進計算機,然后與計算機內預先輸入好的標準特征點坐標進行比對,如果有哪個特征點的坐標與標準坐標出入較大,說明車身上這個位置有制造缺陷,應該打回去重做。
3D打印技術,近些年火的一塌糊涂的新興產物,它可以快速,方便地制造小批量,定制化的產品。在大東工廠,我們也能見到3D打印設備。他可以為某些有特殊需求的客戶,量身打造個性化配件。但大東工廠具體可以接收哪些個性化訂單,華晨寶馬現(xiàn)在還沒有對外公布,但至少他們在將來可以為客戶提供這項服務。
以上三個實例,第一個體現(xiàn)了智能化生產,給工廠帶來了生產效率的提升;第二個則體現(xiàn)了大數據生產,帶來了更低的次品率,意味著在這個工廠下線的新車有可能達到零故障率。第三個,則體現(xiàn)了工業(yè)4.0倍受關注的亮點:個性化定制生產。
大東工廠的其它亮點
借用一句我非常贊同的某媒體人對于工業(yè)4.0的評價:“所謂工業(yè)4.0,核心目標在于用更少的資源去生產更好的產品,并對環(huán)境產生更少的影響?!鄙a原料和人力都可以成為資源,大東工廠為一線生產工人們配備了可穿戴設備,可以減輕工人的勞動強度,幫助工人更有效的完成工作,這也屬于資源節(jié)約的一種方式。
全新BMW5系的涂裝車間采用了先進的干式噴漆作業(yè)方式,這種方式的好處在于,多余的車漆可再生為建筑材料,實現(xiàn)材料的循環(huán)利用。較之前的涂裝車間相比,新的涂裝車間可節(jié)能37%,與十年前的同樣技術相比,節(jié)水可達60%。
此外,新廠房在采光設計的時候,最大程度地利用了自然光,大大減少了照明設備的耗能。算了一筆賬下來,一年總共可以節(jié)約6千萬千瓦時的電量。
“工業(yè)4.0”誕生下的首款產品——全新寶馬5系
2017年6月23日,全新一代BMW5系正式與國內消費者見面,成為首批從具備工業(yè)4.0水平的工廠下線的車型。不僅如此,全新的家族式外觀也吸引了許多人的眼球。與第六代寶馬5系相比,全新BMW5系的雙腎格柵和大燈尺寸都有所增加,新的天使眼造型定會貢獻不少回頭率。
全新BMW5系的尺寸為5087×1868×1500毫米,而上一代車型的尺寸為:5055×1860×1491毫米,兩者除了軸距同為3108毫米之外,前者的尺寸比老款增大了一些。
雖然尺寸增加了,但是重量卻減少了130千克,相當于兩個成年人體重。得益于大東工廠的先進生產工藝,全新BMW5系上的輕量化材料沖壓、焊接等工序能夠順利完成。
全新BMW5系還有一大亮點,就是它的“心臟”。新車搭載高低功率兩款B48代號的2.0升渦輪增壓發(fā)動機,還有曾獲“沃德十佳”的3.0升渦輪增壓發(fā)動機(代號B58),也應用在540Li車型上。無論是B48還是B58,相較之前的N20、N55,在技術層面上都有很大提升。
具體到數據方面,N20的最大功率、最大扭矩分別為:218馬力/310?!っ祝籒55的相同數據為:306馬力/400?!っ住6碌陌l(fā)動機,B48相同數據為:252馬力/350?!っ?;B58相同數據為:340馬力/450牛·米。去年在沈陽正式投產的寶馬世界級發(fā)動機工廠——華晨寶馬發(fā)動機工廠將負責B48及B58的生產。
變速箱同樣也得到升級,原來那款代號為8HP45的采埃孚8擋自動變速箱,經過重新設計加以改進之后,代號更名為8HP50。新變速箱可承受最大500?!っ椎呐ぞ?。齒比范圍從原來的7.07提升到7.81,可帶來更好的燃油經濟性。1、2擋的齒輪傳動比也有所提升,對低扭性能的改善有一定幫助。
黑科技配置自然也不會缺席:全新的ID6操作系統(tǒng),支持包括自然語音識別、手勢控制、觸屏控制、熱敏按鈕等五種方式進行人機互動。支持無線Carplay功能,徹底告別手機連接線。
車停下之后,可用手機遠程實時觀察車輛周圍環(huán)境。集娛樂、控制系統(tǒng)于一體的pad位于后排中央扶手上方,極大程度提升了后排乘坐樂趣。
簡言之,經過加長后的全新BMW5系,已經非常接近它的“大哥”7系,不光在外觀、內部配置上采用諸多新技術,而且它誕生于工業(yè)4.0的生產模式,這是其他同類競品都沒有的光環(huán)。
所以,不要懷疑它那低調的造型,有許多看不見的細節(jié)成就了這款豪華車,只有懂它的人,才能感受到它的魅力。對于追求操控樂趣、技術的社會精英們,全新BMW5系一定是你們的菜!