西門子全集成自動(dòng)化解決方案在華晨寶馬的應(yīng)用
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中國汽車市場(chǎng)超高速增長的好日子結(jié)束了，這已是所有汽車廠商的共識(shí)。最近兩年，整個(gè)汽車市場(chǎng)一直處于“微增長”時(shí)代，即使在豪華車領(lǐng)域，其增速也從去年其增速也從去年下半年開始放緩。如何賦予品牌新的價(jià)值，尋找到更多利潤增長點(diǎn)，越來越成為豪華車品牌重點(diǎn)思考的問題。
從1994年正式進(jìn)入中國到2012年的18年間，寶馬在中國銷量增長超過400倍。但在慶祝其合資公司華晨寶馬成立十周年的同時(shí)，這個(gè)老牌豪華車廠商又面臨了新的挑戰(zhàn)。它不僅要繼續(xù)在諸多豪華汽車品牌的激烈競(jìng)爭(zhēng)中廝殺，還得應(yīng)對(duì)前赴后繼的后來者的沖擊。而且，這些打算對(duì)中國市場(chǎng)發(fā)起新一輪進(jìn)攻的豪華車品牌都公布了雄心勃勃的國產(chǎn)計(jì)劃。越來越成熟的中國消費(fèi)者對(duì)豪華車的需求也逐漸開始多元化。未來中國豪車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)由此升級(jí)。
為了贏得競(jìng)爭(zhēng)，寶馬打算在中國市場(chǎng)精耕細(xì)作，“把最新、最好的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)帶到中國”。其在沈陽投建的第二個(gè)工廠——華晨寶馬鐵西工廠是為此進(jìn)行的重要布局華晨寶馬鐵西工廠是為此進(jìn)行的重要布局。
西門子為華晨寶馬鐵西工廠設(shè)計(jì)并安裝的翻轉(zhuǎn)工位
作為寶馬集團(tuán)全球最先進(jìn)工廠之一的鐵西工廠，全面應(yīng)用西門子全集成自動(dòng)化（TIA，Totally Integrated Automation）解決方案，在Simatic Manager集成環(huán)境下使用了可編程控制器（PLC，Programmable Logic Controller）編程軟件STEP 7、配合西門子LIS超寬帶實(shí)時(shí)定位識(shí)別系統(tǒng)，且集成了PROFIsafe安全技術(shù)解決方案。制造過程的通訊采用Profinet網(wǎng)絡(luò)傳輸，底層執(zhí)行器和中間控制器也主要由西門子提供，如：Simatic S7控制器、Sinamics驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品等。
鐵西工廠在電氣和機(jī)械設(shè)備的選擇上也遵循寶馬全球標(biāo)準(zhǔn)，因此就需要自動(dòng)化系統(tǒng)具備極高的開放程度與可靠性。事實(shí)上，西門子是目前世界上唯一一家能夠覆蓋從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)整個(gè)價(jià)值鏈的供應(yīng)商。
“寶馬有很多自己定制的生產(chǎn)系統(tǒng)，這就要求設(shè)備方給我們很大的支持，西門子在這方面做了很多工作。”寶馬總裝設(shè)備規(guī)劃部一位對(duì)西門子電氣設(shè)備頗為熟悉的負(fù)責(zé)人說，“西門子設(shè)備的兼容性本身就很好，軟件非常開放，的確是基于客戶需求在做自動(dòng)化集成，讓我們有充分自由選擇的空間。”
西門子的TIA概念在其中得到了完美展現(xiàn)。TIA是西門子在1996年首先提出來的概念，并且隨后在軟硬件上不斷推陳出新。這個(gè)概念的目的是讓工業(yè)自動(dòng)化從局部走向整合，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境讓自動(dòng)化設(shè)備與系統(tǒng)無縫連接，既縮短了工程時(shí)間、提高生產(chǎn)效率，還降低了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維修的成本。
耗資15億歐元，占地面積2.07平方公里的鐵西工廠，擁有沖壓、車身、涂裝和總裝四大完整的汽車制造工藝。總裝車間是工廠的最后一道關(guān)口，將發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系統(tǒng)、內(nèi)飾和儀表板、座椅等所有的其他附件裝配到涂裝完成的車身上，使其成為一輛名副其實(shí)的汽車，因此對(duì)汽車質(zhì)量和產(chǎn)量都起著至關(guān)重要的作用。與其他車間相比，總裝車間更需要在生產(chǎn)上分秒必爭(zhēng)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行率的要求更高。
走進(jìn)總裝車間，基于TIA概念的西門子產(chǎn)品“無處不在”。西門子先進(jìn)的設(shè)備、解決方案和專業(yè)的服務(wù)能夠保證設(shè)備運(yùn)行率達(dá)到99%以上，穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn)線有利于實(shí)現(xiàn)寶馬對(duì)質(zhì)量和效率的不懈追求。
西門子是電子電氣工程領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)，設(shè)備的穩(wěn)定性在鐵西工廠一期建設(shè)中表現(xiàn)出色。通過一期建設(shè)實(shí)踐中的優(yōu)勝劣汰，西門子成功競(jìng)標(biāo)成為總裝車間二期工程的總承包商。鐵西工廠二期建設(shè)的目標(biāo)是把產(chǎn)量從15臺(tái)/小時(shí)提高到30臺(tái)/小時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，讓人工與機(jī)器有機(jī)結(jié)合，縮短每條生產(chǎn)線上的節(jié)拍時(shí)間，是西門子在二期建設(shè)中對(duì)總裝車間的改造方向之一。
在總裝車間的合車工位，車身與底盤及動(dòng)力總成首次結(jié)合在一起。西門子將合車工位從原來的1個(gè)人工工位細(xì)化成12個(gè)工位。其中，只有4個(gè)工位需要配備工人，其余全部是自動(dòng)化完成。而每個(gè)螺絲的擰緊程度都被電腦錄入系統(tǒng)并保存直到車輛報(bào)廢，確保每一項(xiàng)數(shù)據(jù)都是可追溯的。在新的設(shè)計(jì)下，車身與底盤及動(dòng)力總成的結(jié)合可以按照流水線的方式連續(xù)進(jìn)行，減少了部件的等待時(shí)間。
總裝車間承擔(dān)的另一個(gè)重任是通過生產(chǎn)的靈活性來配合寶馬對(duì)中國市場(chǎng)的精耕細(xì)作。今年5月，華晨寶馬在中國正式啟動(dòng)BMW專屬定制服務(wù)，首先應(yīng)用于BMW 5系車型，年內(nèi)推廣到BMW 3系和X1上。
全新BMW 3系標(biāo)準(zhǔn)軸距、長軸距和X1都是鐵西工廠目前生產(chǎn)的車型。為客戶提供專屬定制服務(wù)，意味著工廠要實(shí)現(xiàn)訂單式生產(chǎn)，這也是當(dāng)前汽車行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。所謂訂單式生產(chǎn)，最基本的做法是根據(jù)經(jīng)銷商獲得的訂單，在工廠“按需生產(chǎn)”，從而很好地控制庫存。隨著消費(fèi)者個(gè)性化需求的增加，訂單式生產(chǎn)又成為汽車廠家營銷的新武器——用戶可以根據(jù)自己的喜好選擇車型甚至車輛的配置，工廠再根據(jù)訂單實(shí)際要求進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)。
寶馬的最終目標(biāo)是將鐵西工廠打造成一個(gè)全球生產(chǎn)靈活性最高的工廠，使其一個(gè)生產(chǎn)線能同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)車型。
其中蘊(yùn)含的挑戰(zhàn)是，如何通過有效的生產(chǎn)組織和物流運(yùn)送，保證每輛汽車生產(chǎn)時(shí)的精確性和穩(wěn)定性，同時(shí)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將適當(dāng)型號(hào)的設(shè)備輸送到適當(dāng)?shù)能囕v。在西門子TIA概念的支持下，這些挑戰(zhàn)在總裝車間都得到了有效解決。
有了西門子LIS識(shí)別系統(tǒng)的輔助，總裝車間取消了原來專門用于掃描車輛條形碼的工位。車輛每到一個(gè)工位，車型、車輛識(shí)別碼（VIN，Vehicle Identification Number）、根據(jù)車輛的不同配置需要裝配的各種零件等信息會(huì)自動(dòng)顯示在工位前方的操作屏上，甚至?xí)詣?dòng)提供圖片及裝配輔助指令直接引導(dǎo)工人完成相應(yīng)工作。
評(píng)論