
文章来源:有趣的制造
作者:CastAI
这次小伙伴们跑去了华晨宝马沈阳铁西工厂参观,实实在在地拍了些正在工厂里运行的先进设备和智能化的生产线,也要到很多一手信息和资料,现在分享给大家!(多谢华晨宝马各位工程师的慷慨回复!)
既然我们看到很多有趣又高效的设备应用,开工!来介绍下华晨宝马的数字化工厂长啥样~(兴奋地搓了搓手...)
虚拟规划
第一个看到的数字化应用,是下面这个用色鲜艳的仿真模拟运行,有一种在玩流水线控制游戏的感觉...这是真实的铁西工厂里拍到的虚拟规划的生产线。说的有点绕...是华晨宝马把他们现实工厂中有的生产设备和数据,都在虚拟空间内创建了一个完全对应的虚拟工厂。
因为做到了虚拟和现实各个环节的一一对应,那整个生产过程都先在下图的仿真模型里跑一遍,运行看看,确认无误了再在现实里安全运行。这样一来,开发和测试就很方便,即便有问题,也可以会在虚拟空间里发生和解决~

我以前自己做仿真,只有小组件会这么跑模型,没想到这次直接看到建了一整个虚拟工厂的,不愧是大手笔...
VR 员工培训
之后看到的一个数字化应用,是厂里把很多的人工环节做了虚拟空间里的模拟操作。之前的「虚拟工厂」是模拟了整个汽车流水线的生产管控,这里的应用则是操作员在正式上岗前要经过的长时间培训,在真实模拟的实际生产线里操作,熟悉了各个流程和环节后,到操作员真实上岗就更能确保工人的操作安全了~

图为小江在那儿带着 VR 眼镜在体验装配工作,把设备玩到了没电还没把轮毂装好...
小伙伴们在动力总成工厂里看到的无人搬运车,就下图这个黄色外壳,亮着蓝灯,长相酷似扫地机器人的小底盘...而下图箱子中放的全是发动机的各个零部件。有些小可爱肯定知道,宝马的商标缩写 B.M.W 的原意是巴伐利亚发动机制造厂,发动机是宝马绝对的发家核心了...听工作人员介绍以前还是人工去仓库拣选的,现在铁西已经都用无人搬运车 AGV 了。因为厂里每天要用到的零部件数量过于庞大,如果依旧用人工来拣选调配,不仅需要投入大量的人力物力,运行效率也会跟不上。而现在用的 AGV(Automated Guided Vehicle)系统非常智能,当客户有了生产需求就会关联自动下单,相关的小黄车接收到指令后,就会自己识别路线,将所需要的零件搬运到到指定位置。这个环节算是做到把人力从重复工作中解脱出来,去做更有创造力的事情了。既然进了造车厂,肯定要讲到自动化生产,还是要把造车四大工艺的冲压、焊接、涂装和总装看个大概的~
下图高精度冲压的合金车身板材,截图的是正常速度,已经完全实现自动化的生产,人工主要是管控。
在去参观前,我们就对白车身的焊接精度怎么做高有提问了,因为焊接是极度需要经验和技术参与的工种。等到了抓取不同的车身部件焊接到一起的车身车间,看到堆在机械臂上的设备数量,心里已经了然「原来是用钱(设备价格不菲)堆出来的精细度...」这块儿的自动化,对机器的精度要求极高。先看安装在机械臂上的多组高速摄像头,在多角度拍摄定位后,是直接通过 5G 将画面和数据传到后台进行快速计算的,然后程序自动调整机械手臂的抓取精细度。换个大白话类比:摄像头是眼睛,5G 和快速计算处理是高速运转的大脑,机械手的抓取自然就能得心应手。(小江拍到的视频,边柱上还写着 ok,我看完直乐呵,这搭配还挺幽默...)然后,再来看一个后续步骤的焊接生产效率~当时有问到,华晨宝马铁西工厂车身车间的自动化程度已经在 95% 以上了。还打探到华晨宝马大东工厂的情况,这俩工厂合起来有 2000 多台焊接机器人在运行,没想到有这么大数量...而且这些自动化的焊接过程,是能通过智能数据采集分析技术进行实时分析和预测故障的。比如可以预测出哪把焊枪什么时候需要维护了、什么时候又得更换了,提前进行,从而减少「停机维修」的时间~毕竟厂子要多生产,生产线得多转少停,检修就要又快又高效。
这里展示的几个主要环节也都是自动化运行的。车身主体的电泳工艺,就是在喷漆之前还是光秃秃的铝本色,得先做个前处理,去除污渍,附一层磷化膜。下图我截了个三倍速,没有人工在作业,完全由机械臂做浸润和运输到下一个环节。而喷涂底漆的环节是在隧道式的密封车间里进行的。车身边走,就近的喷漆头会自动跟随,找了一个能看清楚喷漆的镜头。工作人员则是在后台的在线过程控制系统上盯着,时刻关注着使用的漆量和进程。
到了最后装配整车的总装车间,必须来看个能翻转工位的 C 型钳,据说单个成本就上百万...总装车间里一条龙全是这个。目的是让不同身高的工人能以自己最省力舒适的姿态进行作业。不再是车身定在那边工人去就着,而是翻转车身来就着工人,以人为本就体现在这里了。几个车间虽然只是惊鸿一瞥,可按照我们问东问西的劲头...当然不会只管生产就完事儿!先是有看到一个「AI 视觉检测系统」,参观的是发动机缸盖的质量检测。是通过人工智能+图像识别,可以自动排查出细小瑕疵。如果缸盖表面有细小瑕疵,会被自动打上一个红色区域显示在屏幕中。而显示屏右边的四条颜色,是缸盖四个面的拍摄角度,红色表示需要操作者检查的可能瑕疵,绿色表示系统识别合格。我们正好拍到了一个完美缸盖的检测,四个面全是绿的!(好像并不值得大惊小怪...)
还问到了如何对车身是否符合要求进行检测,也是通过智能的数据采集分析加上他们的 AI 视觉检测系统,结果会像下图这样可视化出来,将车身缝隙是否在标准内,直接数字化呈现,一目了然。如果车身的缝隙数据有些偏差,后台会进行自动分析检测,好及时调整生产过程中的质量问题。火车运汽车
出厂成车的交付,我以前都没细想过的是,外省怎么运?😂 这次真眼见为实了,火车运汽车...

要是看端端正正的介绍,那就是「随着工业 4.0 时代的到来,VR、AR、AI、5G 等技术的高速发展,建造数字化工厂已经成了制造企业提升竞争力的方向...」每个词都知道,但是一时之间,可能很难做脑补联想了...但当真去参观一遍华晨宝马的数字化工厂,从细微处切身体会到,数字化真是无处不在。通过物联网、大数据和 5G,将所有的生产线、设备、人员都进行联接,集中管理和控制,让现实的工业生产转变成数据信息的数字化表达。将最新的技术,用在合适的地方,把宝贵的人力省下来用在管控和创造上,从而去创建一个高效高质、节能环保、以人为本的绿色工厂。这就是我们理解的华晨宝马提出的数字化工厂。相当好,下次整活儿,希望还叫上我们...保证不会再把设备体验到没电...校对:Cast + 江小丧
截图:Cast
文中 Gif 截取自江小丧在沈阳铁西华晨宝马工厂的实地拍摄、来自华晨宝马官方的生产线视频以及一手获取的信息
编辑:紫苏妹妹爱学习
