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聚力工业4.0与工匠精神 华晨宝马绘制未来“智”造蓝图

  • 来源:互联网
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  • 2019-11-16
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  经济日报-中国经济网11月15日讯 制造业的强大,才能成就国家的强盛。随着中国经济迈入由高速增长转向高质量发展的历史时期,中国制造业开始向“中国智造”大步挺进。应用工业4.0技术,建造智能工厂,发展智能制造已经成为众心所向。然而“机器取代人”、“关灯工厂”、“无人工厂”被很多人当作是未来制造发展的方向。对此,身居高端制造业领先地位的华晨宝马,持有不同的见解。

  作为汽车行业公认的“工业4.0”应用先锋和智能制造典范,华晨宝马沈阳生产基地的创新自动化程度,已走在宝马集团全球生产体系的前列。不止步于此,华晨宝马更坚持“科技以人为本”的理念,通过针对性技术应用及不断完善的员工培训,竭力塑造人与机器和谐共处的制造环境。

  在华晨宝马看来,工业4.0意味着人同样重要。随着机器开始承担更多精确、繁重的工作,人的创造力得以释放,他们可以更聚焦于如何创造生产价值,提升效率及保障质量。对于华晨宝马而言,让数字化助人“一臂之力”,整合人机优势,智能化人机协作,才是智能制造的未来。

  工业4.0智能应用,生产效率及质量为先

  在数字技术与智能设备充斥的时代,如何应用技术为企业创造价值已经成为制造型企业面临的真正挑战。在华晨宝马看来,工业4.0应用的首要目标是提升生产力。在华晨宝马沈阳生产基地,每一次新技术的应用都经过了深思熟虑。无论是为更加优化的生产流程,为员工创造更好的工作环境;为客户提供更具价值的产品,缩短新品上市周期;亦或是为更加可持续的生产,减少废物排放及能耗,只有当一项技术能够提高生产力时,企业才会投资并将其部署。以“创造价值”为前提,华晨宝马智能地应用“工业4.0”技术和数字化技术,聚焦视觉识别技术、智能数据采集分析、自动化创新及数字化生产流程四大技术领域,通过将技术贯穿于整个生产流程,为业务、客户及社会创造价值。

华晨宝马智能应用数据采集分析

  在华晨宝马,视觉识别技术主要被用于缺陷检测。涂装车间的自动缺陷检测技术就是一个很好的应用。在这里,4个高度智能的机械手臂配备了高功率LED探照灯、高反射相机、LED相机等充当“智能眼”,对刚刚完成喷涂的车身展开“无死角”式的扫描和检测。在机械手臂旁边的工作人员,可以实时通过电脑屏幕接收到车身的检测报告。哪个位置点有瑕疵,系统都会清晰地标明。工作人员只需下达指令,有瑕疵的车身就交给另一批补漆的机械手臂全权负责。无论是表面瑕疵还是性能缺陷,视觉识别技术都能准确、快速地检测,并且实时分析反馈,让“零缺陷”理念变成现实。

华晨宝马智能应用视觉识别技术

  如果是生产的机器发生故障呢?智能数据采集分析技术是华晨宝马预测该方面的一大助手,它可以通过数据挖掘及机器学习算法,及时预测机器缺陷,通过预防性维修,确保生产的高效进行。以华晨宝马沈阳工厂的车身车间为例,在这个号称“机器人统治的世界”,高度智能的机器人负责着非常复杂的焊接工作,甚至可以自动提出需求预警更换焊枪,智能数据采集分析技术自然“肩负重任”。它可以“个性化”每把焊枪,根据焊枪的历史数据进行预防性维护。不仅如此,该技术还可以精准预测出焊枪何时需要维护,何时需要更换焊枪,从而进一步优化维护时间。如果焊枪在生产间隙得到维护,可以减少停机时间,提升生产效率,更能预防质量缺陷发生,保障生产的高速流畅进行。

  在华晨宝马的智能工厂,自动化创新技术也为生产线带来了巨大潜能。在总装车间,随处可见的轻型机器人系统与操作工人并肩协作,符合人体工学设计的同时更保证了灵活、高质量的生产。这里的涂胶工作因其复杂的零件形状和位置,备受挑战。而天线罩人机协作涂胶机让操作工人和机器人紧密地协作,稳定、精准地完成涂胶任务。操作人员只需将零件放入机器人手臂,设备将自动读取零件信息,与后台订单数字对比无误后开始涂胶。当机器人受到外力大于30牛顿米(N.m)时,设备会暂停所有工作,保证操作人员的安全,充分体现工业4.0背景下的个性化和数字化智能制造。

匠心成就精益与品质:涂装车间面漆打磨

  面对日益个性化的消费者需求,如何在生产之前,规划好生产线和生产系统,确保车辆的顺利生产?华晨宝马的数字化生产流程,为验证生产规划的可行性提供了巨大保障。比如虚拟仿真模拟规划的应用,从根本上改变了传统的生产规划模式,减少了规划调试过程中的停机时间,降低设计转换实际设备的过程风险,大大缩短了产线的设计与设备投产周期,提高了生产系统快速响应市场变化的能力。目前,虚拟仿真投产技术正应用于华晨宝马的产线规划中。未来,虚拟仿真投产技术将帮助华晨宝马打造全自动化,高度智能化的未来工厂,为华晨宝马占据全球市场提供强劲竞争力。

  此外,华晨宝马凭借在工业4.0和智能制造领域的雄厚实力,持续创新并力图在5G时代引领数字化生产变革。作为全球首家将5G技术应用于汽车研发及生产领域的汽车制造企业,目前,华晨宝马正积极推进机器人与机器人之间通信研究,以5G的超高带宽、超高密度、高可靠性及超低时延等特点,提高汽车生产力水平。

  科技以人为本,人机协作“智”造未来

  智能是人类的专长,智能制造应该以人为先。在当今日益复杂的汽车生产线上,人的专注、专业、创新,结合机器的高度精准性,才能更好地应对制造挑战。

  对于华晨宝马而言,在汽车生产不断智能化的进程中,工匠精神愈发重要。生产线上的操作工人,他们高超的技艺,对于细节的追求,以及丰富的经验,可以让生产中的每个环节更加精益,生产出更加高品质的产品。在冲压车间,拥有熟练专业技能的模具技师,可以在熟练的使用打磨工具中,保证模具的光泽和高精准度。在车身车间,尽管全新的智能技术可以迅速准确地检测车身部件表面,但是还需要倚赖操作工人丰富的经验,把关细微的受损状况。涂装车间虽然需要机械手臂高效、精准的喷涂工作,更需要操作工人用心的抛光,让车身的漆面更加柔和、光泽更加稳定。在总装车间的车辆测试环节,尤其需要依靠人特有的感知力,去切身体会消费者的驾驶感受,确保产品的最佳体验。

总装车间翻转工位

  正因为如此,华晨宝马的生产体系始终以人为中心,不断通过技术创新,将工人从重复、繁重的生产任务中释放出来。在华晨宝马的沈阳生产基地,现代化轻型机器人和智能设备在生产中支持员工执行着重复、高精度的作业,让生产操作工人升级成为生产线的操作者和教练。在动力总成工厂,AGV无人搬运车负责搬运200-300斤重的发动机,工人则有机会更大程度地发挥自己独特的认知技能。在总装车间,越来越多的机器人与人之间不再设立任何形式的防护栏。在这里,3D打印可以快速地定制化人体工程学生产工具,比如3D打印的拇指套,可以为工人提供了专属的“防护”。同时,3D打印的线束固定装置,符合人体工学设计,让操作工人更快地工作,更准确地操作。无线安灯系统同时帮助员工实现无线语音交流,质量信息唾手可得。

在华晨宝马总装车间,3D打印快速定制拇指保护套

  随着工人得到更多技术的助力,他们的工作将更多聚焦于如何通过数字化及技术应用让生产更高效,确保更高的生产质量。华晨宝马内部发起多个项目,帮助工人应对这一角色的变化。其中,最有特点的是VPS持续优化项目,该项目鼓励员工从生产细节着手,提出一些合理的优化建议并进一步落实。好的建议不仅会得到公司的奖励,还会做成展板,与员工们共同分享。在整个项目的参与过程中,员工将不仅获得新知识,更能体会如何通过团队协作解决日常工作问题,追求生产精益求精的过程。

双元制职业教育

  其实,在人才培养上,华晨宝马早就建立了完整、多层次、全方位的人才培养体系。早在2006年,宝马就将有德国“工匠精神”秘诀之称的双元制职业教育模式引入中国。华晨宝马将这一理念与中国实际情况结合,采用 “职业院校+培训中心+在岗实训”的“1+1+1”职业教育模式,满足华晨宝马对于高技能型技术工人的培训需求。以在岗培训为例,华晨宝马不断基于新技术、新生产设备变化需求,开发适用于一线生产操作工人及维修工人发展的技术培训课程。通过理论与实践操作结合的培训,一线工人,尤其是技术含量极高的维修工人,可以满足越来越高的自动化水平所提出的新技能要求。同时,培训部门还会追踪并切实评估培训结果,确保每一位工人在岗位上的实际进步。

  此外,华晨宝马还积极联合政府、高校共同构建中德园智能制造跨企业培训中心,着眼于多维度领导力、智能制造、研发等方面的培训,为整个高端制造业输送人才。华晨宝马承诺,在下一个十年初期,将创造超过5000个新的工作机会。

  对于华晨宝马而言,未来的智能制造,工业4.0和数字化无疑是绝佳助力,但核心在于“人”。只有“以人为本”,通过智能化的人机协作,不断挖掘人的创造力,才能赢得智能制造的未来。

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