最接近工业4.0的汽车工厂长什么样?

2019-05-27 13:58

  国汽车工业作为制造业中技术含量、智能化程度高的代表,能成为工业4.0的前沿阵地,如宝马、奔驰、大众等公司都纷纷试水工业4.0。其中,宝马莱比锡工厂作为宝马在德国技术最先进、环保和可持续发展都走在最前列的汽车工厂,可以看作是最具4.0工厂味道的代表之一。

  德国物流研究院给宝马提供了创新的物流规划方案,使其供应链效率显著提高,物流成本大大降低,成就了其高效灵活、智能化、个性化的汽车生产模式。

  1、宝马莱比锡的物流创新

  宝马公司投资13亿欧元建造的莱比锡工厂于2005年正式投产。2006年,莱比锡工厂下线了第10万台宝马3系轿车。2010年,下线了第100万台宝马1系轿车。2013年,莱比锡工厂开始生产宝马i系列电动汽车。2014年,宝马最新款2系运动轿车在莱比锡正式投产。

  宝马莱比锡工厂的整体设计思路十分创新,为能灵活应对未来需求,宝马在莱比锡设计出了最可持续和高效灵活的生产与物流模式,围绕中央大楼建设的三大核心生产区域(即车身车间、喷涂车间和总装车间)呈现出不规则排列。

  贯穿占地面积40000m2的中央大楼核心区域天花板上方的是一个空中走廊,其由一个有600台输送机的悬挂式输送系统组成,主要用于连接焊装、涂装和总装3个车间。该系统可将原始车身从车身车间输送到车身仓库,再送至喷涂车间,之后再将其送回车身仓库,最后从车身仓库送至总装车间。

  鉴于车身穿梭于空中走廊的创新设计,使得主要办公区和生产车间两者能够相互渗透,让工厂整体感更强,甚至在员工食堂和会议室也能看到实时的车身输送过程和订单不同阶段;这让各生产区域之间实现了高效互联,使车身输送过程做到一览无余。由此,宝马的工程师们可以在车间或是走廊、甚至餐厅的任何地方,实时跟踪订单状态,及时发现和调整生产进度。

  在莱比锡工厂,每天约有一万立方米的材料被输送至各个生产环节,为确保物流的高效、精益、低库存,所要运输的材料必须在正确时间以正确的顺序到达相应地点,这就需要高效精准的物流系统以及和供货商之间的密切配合。

  宝马的生产计划主要按照客户订单来制定,零部件供应商会按照生产订单按序供货,供应商与生产之间的JIT生产模式,因总装车间独特的梳状结构建筑设计得到更加充分的实施。运送不同零组件的货车可直接开至离装配线最近的区域,部件进厂后可直接送至相应工位完成组装,与先入库再二次配送上线的传统物流方式相比,节省了大量库存和不必要的作业时间。创新的物流模式,不仅缩短了生产和物流供应的距离,也为未来的生产线扩展、引入新技术打下了良好的基础,以最小的投资成本实现高效集成。

  2、宝马的工业4.0之路

  在宝马始终提供高品质产品的背后,正是有一套高效灵活的生产物流体系作为支撑。从2014年7月开始,莱比锡工厂开始1系和2系车型串行生产,有时候,更是需要1系、2系和X1多款车型在一条生产线混合生产。

  标准化、模块化和数字化的产品设计是实现工业4.0的基础,这一点在宝马莱比锡工厂能够得到充分印证。宝马1系和2系车型同属一个平台,为此可以共用同一生产线,且装配时的大部分组件也是通用的。通过选配不同模块(如汽车电子单元)、不同车体颜色,灵活生产出满足不同客户需求的差异化车型,让模组的数量大大简化。而实现小批量、多品种定制化混线生产的重要前提就是标准化,同样,模块化和数字化为此生产模式提供了更多可能。

  正因如此,宝马莱比锡工厂目前不仅能做到多种车型按订单生产和混线生产,还能在不损失生产节拍和品质的前提下,实现每台下线车型都能满足大规模定制的市场需求,即每一台宝马汽车可以根据客户的意愿生产出来,这一点很符合工业4.0的特性之一。

  之所以能根据客户需求定制出独一无二的产品,总装车间也发挥了重要作用。在车辆组装过程中,工人按照客户订单进行定制化组装,这对物流提出了更高要求,必须按序将所需产品准确送至生产线上。由于实现了模块化的组件设计,装配线上几乎不会出现两辆完全一样的车型。在产品交付用户前,还要经过严苛的检测,只有符合宝马质量标准后,才能离开莱比锡。

  3、宝马给中国制造业的启示

  当前,德国汽车制造业已率先进入工业4.0时代。其从产品设计到生产制造、供应链管理,全程实现了智能装配、智能生产配送和智能供应链调度。

  纵观中国制造业发展多年,仍徘徊于产业链中低端,转型升级将成为当前中国制造业必须的抉择。从这一角度看,中国制造企业更应抓住机遇实现崛起。《中国制造业发展纲要(2015-2025)》被誉为中国版工业4.0规划,主要借鉴德国工业4.0战略,有的放矢地推动中国传统产业技术改造,促进工业化和信息化深度融合,加快中国从制造大国向制造强国的转型步伐。

  工业4.0时代下,客户需求个性化,产品创新周期缩短,生产节拍加快,这不仅是生产型企业面临的重要课题,也是对支撑生产的物流产业提出的巨大挑战。不仅要求单体设备是智能的,且设备之间还要实现互联互通,满足智能生产和智能物流要求,进而打造智能工厂、实现智能制造。在此方面,德国弗劳恩霍夫物流研究院(FraunhoferIML,简称德国物流研究院)一直不断引领全球物流技术装备业的发展,将新技术和解决方案的研发与应用作为业务核心,其也是德国工业4.0战略的倡导者之一。

  在宝马莱比锡项目上,德国物流研究院荣誉院长库恩教授带领的专业团队在工厂选址、物流集货、厂区规划等方面给予了宝马大量技术支持。此外,德国物流研究院还在莱比锡物流园区规划和设计方面给予了专业支持,并对莱比锡地区物流潜力进行了专业评估。

  与国内常见的四四方方厂区规划不同,德国物流研究院对于宝马莱比锡工厂坚持顺向规划原则,先明确业务流程,再选择技术设备,最后确定适合的建筑形态,以此保证项目规划的成功。创新的物流规划方案,确保了产业链运转顺畅,让宝马供应链的效率显著提高,物流成本大大降低,成就了宝马高效灵活、智能化、个性化的汽车生产模式。

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