自动化与柔性化生产的完美结合

2018年10月15日下午，e-works第九届德国工业4.0考察团来到了位于德国慕尼黑东北的宝马丁格芬工厂。

作为宝马集团全球最大的生产基地，丁格芬工厂从1973年开始就生产BMW品牌汽车，至今已有超过九百万辆汽车从这里下线。柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面，除此之外，这里还是BMW旗舰车型的传统制造地与轻量化结构技术中心，以及BMW集团全球中央配送中心，由此可见丁格芬工厂在BMW集团的全球生产网络中具有的特殊地位。宝马丁格芬工厂是宝马集团最大的工厂，生产宝马五、六、七、八系的多种车型，也生产电池。

除了生产核心车型，丁格芬工厂还是宝马汽车零部件的生产基地，产品包括冲压金属部件、座椅、底盘总成以及传动系统组件等。此外，丁格芬工厂还为劳斯莱斯车型生产铝制车身。目前，该工厂车身焊接车间正在进行大规模改造，电动汽车装配的大楼也在新建当中。

宝马丁格芬工厂

考察团参观了总装、车身焊接和冲压车间。冲压车间有两条自动冲压线，利用摆臂机器人上下料。其中一条冲压线四年前建成，每分钟可以开合18次，效率很高，另一条是每分钟开合13次。除此之外，冲压车间还采用了机器人对冲压件进行三维扫码和三维重建，对其形状进行精确测量，挑出不良品。冲压件检测合格之后，再利用AGV将冲压件成品运输到其它需要的工厂。冲压模具全自动更换，每次耗时仅需要3分钟。在车身焊接车间，针对宝马七系的铝材和炭纤维材料和高强度钢的车身，采用了多种机器人焊接新工艺。装配车间的大楼分为三层，底层进行车身和底盘及传动系统的合体(Wedding)，中间一层是重要的装配线，上层完成车门的拆卸与装配，以及其它部件装配。其中，车身与底盘及传动系统的合体，采用了机器人自动定位、拧紧螺栓。同时，装配车间大量应用了助力设备。该工厂已经开始使用KUKA的协作机器人，机器与人工协同工作，增加了产线的柔性。

柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面，也给定制化客户带来了良好的购买体验。该厂生产的宝马车型几乎都是个性化订制，客户对于车辆发动机、颜色等专属定制不尽相同，客户在下单时根据实际需求选择相关性能参数，工厂按订单备料生产。

丁格芬工厂生产的宝马系轿车面向全球市场用户，不同地区的消费者需求差别较大，丁格芬都能较好满足，这得益于柔性化的生产。现场讲解员强调，即使在交付之前六天，客户还可以修改订单。每台车在装配过程中，都有一个绿色的盒子，里面是RFID芯片，记录了这台车的配置信息。在每个装配工位自动读取配置信息，按订单装配。

为了新车型的生产可以顺利融入现有的生产流程，同时满足生产标准化和灵活性的需求，宝马丁格芬工厂还专门构建了智能电力驱动模块化系统，从而满足搭载纯电动驱动系统或者插电式混合动力系统的当前车型和未来车型的要求。

柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面（图片来源于网络）

在传统制造工厂，由于物料供应通常会存在一定的不确定性，为安全起见，通常会在车间的线边，设置足够的物料储备，以避免物料短缺而导致异常停线。线边仓不仅占用了大量的车间空间，增加了车间物料的持有和维护成本，同时也不利于及时换线，降低了产线的柔性。

宝马丁格芬工厂的装配车间的零件采取顺序送货（Just In Sequence）方式，考察团在现场基本见不到大量的线边零部件储备。装配车间要什么部件，其它车间、仓库或者零部件厂商就送什么部件，实际送货时也是按一定的频次进行送货。

顺序送货(JIS)对零部件的生产、工艺、物流等要求很高，特别是对内外部零部件供应方的供货节拍、生产节拍、响应时间、质量保证等方面的要求更为严格。丁格芬工厂采用了精益自动化系统，确保物料上下游供应链协调一致，为顺序送货(JIS)提供强有力的支持和保证。

考察团成员在宝马丁格芬工厂合影

在参观完工厂后，考察团成员分享了他们的心得与体会。机械六院一位工程师认为，宝马丁格芬工厂整个厂区按照需求提前进行规划，并按照自己的节奏进行个性化定制，体现了德国制造企业的超强规划意识。中信戴卡一位经理认为，宝马丁格芬工厂的亮点是采用了机器视觉检测，例如底盘和冲压件的检测，同时在需要负重的岗位采用助力工具，比较人性化。