数字化工厂的选择:更科幻的宝马 更全面的奔驰

  • 发表于: 2022/06/23 14:56:29 来源:车云网

里达工厂,宝马的第一座“元宇宙”工厂。这是宝马在沈阳的第三座工厂,也是目前宝马在中国最大手笔的投资项目。

2022年6月23日,华晨宝马生产基地大规模升级项目里达工厂正式开业,新工厂是宝马BMW iFACTORY生产战略的最佳范例。

为了更接地气,该工厂的命名源于宝马新工厂所在的李达村的谐音,“里达”寓意“家在中国,里程必达”。

值得注意的是,就在宝马新工厂项目开业前不久,北京奔驰EQE车型在北京顺义工厂下线。

汽车产业作为工业领域数字化转型的重点产业,生产制造是企业转型的核心环节。唯有推进数字化转型,车企才能满足产品的快速迭代需求和日益复杂的合规性要求,通过对生产过程和零部件的全流程追溯,实现产品生产效率的提升和产品的优化升级。

针对工厂的数字化转型,是汽车新四化发展方向的要求与行业共识。不过,在践行数字化的过程中,各车企间的做法却又有所不同。

宝马集团负责生产的董事诺德科沃奇表示:“里达工厂凭借高度的数字化、领先的可持续性和绝佳的灵活性,堪称BMW iFACTORY战略落地中国的范例。无论是过去、现在、还是未来,宝马集团一直在定义汽车生产。”

而奔驰方面则略有不同。北京奔驰总裁兼首席执行官 方铭博表示,“‘数字化、柔性化、高效、可持续’四大特性是北京奔驰生产的核心要素,全面贯彻在生产运营中。我们致力于打造数字化生产制造的新标杆。”

虽然两家企业都将数字化作为核心,但两家工厂似乎有着各自的特色。

更科幻的宝马:构建“工业元宇宙”工厂

按照宝马方面的主要从“精益、绿色、数字化”三个方面树立汽车生产新标杆。

全新兴建的里达工厂是宝马集团第一座从一开始就完全在虚拟环境进行规划和模拟的工厂。从厂区规划、建筑设计、生产线布局到设备调试,全部在强大的Epic Games虚幻引擎3D创作平台创建数字孪生模型并进行模拟,构建了“工业元宇宙”工厂。

工厂员工能够在建设完成之前,率先在虚拟空间中进行全方位的工厂体验,分析、评估、验证,并提前发现设计和系统运行中存在的问题和有待改进之处,及时进行调整与优化,以减少后续建设执行环节产生的返工次数,从而很大程度降低了成本,从而提高了工厂建设效率。

虚拟世界与现实世界的融合,还实现了跨地域、跨时区的协作规划与调试, 并有效克服了疫情等造成的不利影响。仅此一项就使里达工厂从动工到投产仅用了两年多时间,比正常工期缩短6个月。

此外,在宝马集团率先应用的堆场管理系统更将实时物流数据与3D模型相结合,可以模拟出各种物流场景,支持安全、高效和精确的集装箱管理。全新的系统可以支持每天多达各70余次的集装箱进场、出场以及调动集装箱供应生产线业务。

通过实时变化、直观呈现的数字孪生,工作人员能够随时了解堆场内发生的所有情况,再结合热力图分析,让规划人员能够更好地规划堆场,精确、高效地为生产提供零部件。比如装载模拟与自动火车调度系统相连,优化出港物流。由于近80%的BMW整车通过火车运离沈阳工厂,这些数字化技术能够保证将车辆准时交付给客户。

工厂以“数据驱动”,用工业物联网(IIoT)连接起每一件产品、每一个流程和每一位员工,从而实现高质量、高效率的数字化生产。工厂使用行业领先的IPSI生产管理系统和实时位置跟踪技术,在车辆装配过程中提供即时、透明的信息,并通过移动终端和智能程序实时呈现给工人。每一辆汽车的数据(例如几何数据)都在生产的不同阶段被严密“跟踪”,以确保从第一道工序到最终车辆下线的最高产品质量。

而人工智能、数据分析和算法广泛使用,将决策从“经验驱动”转换为“数据驱动”。比如在里达工厂的涂装车间,一套人工智能计算机视觉系统负责对每辆车的喷漆表面进行拍照和分析,在100秒内可拍摄10万张照片。通过机器学习,该系统如同拥有了“火眼金睛”, 能够越来越智能地识别漆面的微小瑕疵,以确保部件和涂漆车身质量。目前宝马沈阳生产基地已经拥有大约100种人工智能的应用。

“数据驱动”离不开强大的网络环境和数据处理能力。比如里达工厂的1,600个多功能摄像头,它们每年产生的数据量就超过10PB。为此,整个里达工厂的厂区都覆盖了千兆5G网络,满足增强现实(AR)、实时视频传输等技术的带宽需求。为了应对庞大的数据量,华晨宝马还为里达工厂新建了占地约3,500平方米的数据中心,面积相当于40多个羽毛球场,包含1,200多台服务器。

整体上来看,虚拟化技术在BMW iFACTORY中扮演着重要角色。里达工厂是宝马集团第一家从设计之初就完全在虚拟空间进行规划和模拟的工厂,包括厂区布局、建筑设计、生产线规划以及设备测试,都实现了虚拟化。虚拟世界和现实世界的融合,不仅缩短了规划时间、还实现了远程维护和实时协作。

据了解,宝马iFACTORY体验之旅游戏也于6月22日正式上线,借助Epic Games虚幻引擎打造的开放世界、真实模拟的里达工厂内部环境、以及无需下载安装的“云游戏”体验——在指尖就能体验宝马的“工业元宇宙”和面向未来的BMW iFACTORY生产战略。

更全面的奔驰:“十项全能”的顺义工厂

在北京奔驰的顺义工厂,则更强调汽车生产制造数字化生态系统带来的柔性化优势。

奔驰方面表示,“在‘数字化、柔性化、高效、可持续’四大特性中,柔性化是基石。基于柔性化,可以在生产中轻松切换燃油车和电动车,更及时、快速地应对市场的快速变化,满足消费者的需求。这是智能制造体系中很重要的特点。”

基于全方位数字化,生产人员可以随时查看该制造系统中的数据,及时高效地管理全流程生产系统并予以精确反馈。

通过深度应用智能技术和柔性工艺,顺义工厂同样具备高柔性化特征。不仅能实现不同车型的混线生产,还可以随时根据市场需求调整不同车型的生产产能。

顺义工厂的智能生产线可充分满足全新EQE的不同订单要求,快速高效地响应市场需求。

以装焊工艺为例,顺义工厂装焊车间的700多台机器人联袂为全新EQE打造兼具高强度和轻量化的全铝覆盖车身。包括全新铝合金点焊工艺在内的9种世界顶级车身连接工艺,为全新EQE的覆盖件和车身提供高质量连接。

通用智能技术和柔性工艺的运用,顺义工厂目前具有燃油车和新能源汽车跨级别、跨车型生产的能力。

伴随全新EQE的下线,目前北京奔驰已形成由11款车型组成的强大产品矩阵,其中包括全新EQE、EQA纯电SUV、EQB纯电SUV、EQC纯电SUV四款纯电车。

车云小结:

整体上看来,宝马与奔驰两家汽车工厂,都将生产的灵活性作为在制造领域的核心竞争力。,特别是能够在短时间内根据需求调配资源并调整生产的能力。

宝马的里达工厂虽然可以灵活、高效地生产其他所有的车型,但里达工厂的整体设计以电动车生产为导向。宝马特意强调,新工厂拥有面向电动化的生产体系,最高可实现100%的电动车生产能力。宝马首款纯电动中型运动轿车——全新BMW i3——已经正式在这里投产。

这将助力宝马实现在中国的产品计划:2022年为中国客户呈现5款纯电动车;到2025年,将提升纯电动车销量占比至1/4,并迎接“新世代”车型的到来。

过去,汽车的产业模式是“产品+技术”,企业通过过硬的产品和先进的技术获得市场份额。而从现在到未来,汽车产业的核心生产环节将通过技术、软件技术将产品、客户于生产线连接起来。宝马新工厂将“元宇宙”概念作为亮点的用意正在于体现面向下一个时代,宝马强大的人工智能科技能力。

未来,人工智能应用的密度于质量将成为拉开车企在生产端实力差距的关键。

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