西門子全集成自動化解決方案在華晨寶馬的應(yīng)用
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中國汽車市場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。最近兩年，整個汽車市場一直處于“微增長”時代，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，這個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爭中廝殺，還得應(yīng)對前赴后繼的后來者的沖擊。而且，這些打算對中國市場發(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)計劃。越來越成熟的中國消費(fèi)者對豪華車的需求也逐漸開始多元化。未來中國豪車市場競爭由此升級。
為了贏得競爭，寶馬打算在中國市場精耕細(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)時定位識別系統(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)計到生產(chǎn)整個價值鏈的供應(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。這個概念的目的是讓工業(yè)自動化從局部走向整合，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境讓自動化設(shè)備與系統(tǒng)無縫連接，既縮短了工程時間、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?？傃b車間是工廠的最后一道關(guān)口，將發(fā)動機(jī)以及傳動系統(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，對設(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/小時提高到30臺/小時。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(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)拍時間，是西門子在二期建設(shè)中對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個人工工位細(xì)化成12個工位。其中，只有4個工位需要配備工人，其余全部是自動化完成。而每個螺絲的擰緊程度都被電腦錄入系統(tǒng)并保存直到車輛報廢，確保每一項數(shù)據(jù)都是可追溯的。在新的設(shè)計下，車身與底盤及動力總成的結(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間。
總裝車間承擔(dān)的另一個重任是通過生產(chǎn)的靈活性來配合寶馬對中國市場的精耕細(xì)作。今年5月，華晨寶馬在中國正式啟動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)的一個發(fā)展趨勢。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全球生產(chǎn)靈活性最高的工廠，使其一個生產(chǎn)線能同時生產(chǎn)多個車型。
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)時的精確性和穩(wěn)定性，同時在適當(dāng)?shù)臅r間將適當(dāng)型號的設(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。車輛每到一個工位，車型、車輛識別碼（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自動顯示在工位前方的操作屏上，甚至?xí)詣犹峁﹫D片及裝配輔助指令直接引導(dǎo)工人完成相應(yīng)工作。
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