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效率与动力
:  zaoche168.com   2015年12月17日

  BMW Hams Hall工厂正在增加新一代发动机的制造,AMS成为目睹新建生产线的第一人,这个生产线是公司在英国全部工厂7.5亿英镑投资的一部分

  宝马集团全球发动机与电动机生产网络部长Ilka Horstmeier在10月份说,“我们新建的发动机系列都是高效率的,3缸、4缸和6缸发动机都是标准尺寸设计,制造所需零部件都很相似,制造流程也一致。因此,我们的灵活性很高,而且我们每个制造厂之间也可以实现生产优化,可以根据客户的需求和市场发展迅速反应和改变。”

  Horstmeier在BMW Hams Hall准备决定时说,公司从2012年到2015年,公司在英国投资7.5亿英镑(约合11亿美元),此后工厂在转型生产网络,生产新一代高效动力发动机上发挥重要作用。厂长Markus Fallboehmer说,“这种转型对我们工厂来说是巨大的。在过去的几年里,我们完全重新开发了两个生产区域,装配了600多个崭新的设备和机械。”

  AMS在同月访问了占地30,000平方米加工车间里的新的生产线,以及装修后的装配车间。机械加工部总经理Ralf Congrave说,2013年新的机轴生产线在这里第一批投入生产,此后于2014年开始生产气缸体和气缸盖。这里还有旧的生产线,为Prince发动机生产气缸盖,而且仍然子啊宝马国际制造网络中进行装配,但是生产维持时间不会超过12个月,就要为新开辟的生产腾出地方。

  有了近些年的投资,工厂从生产BMW 1-系列、3-系列和X1、Mini车型的4缸发动机,转型生产新一代Mini(即Clubman和i8混合动力跑车)生产3缸和4缸发动机,而且成为唯一的供应商。Hams Hall还首次为宝马生产网络中其他发动机工厂提供加工组件,包括德国慕尼黑和奥地利斯泰尔。在同一个生产线上制造的气缸盖变体数量从1个增加到9个,而气缸生产线能容纳8个气缸盖生产线和5个曲轴生产线。

  这种改进不仅是数量上的,而且包括产品复杂性上 — 制造灵活性的提高有助于宝马公司能够更加高效应对市场需求的变化。

  新的机械生产线

Machining, BMW Hams Hall

Human operators in the machining hall are mostly occupied with maintaining throughput, measurement and quality control

  气缸盖

  规模:7,600平方米

  生产类型:3缸、4缸和6缸气缸盖

  变体数量:9个

  供应源:铸件来自德国宝马兰茨胡特

  目前产量:每周9,000件

  气缸体

  规模:7,600平方米

  生产类型:3缸、4缸气缸体(6缸气缸体在奥地利宝马斯泰尔生产)

  变体数量:8个

  供应源:铸件来自德国宝马兰茨胡特

  目前产量:每周9,000件

  曲轴

  规模:8,800平方米

  生产类型:3缸、4缸曲轴(6缸曲轴在奥地利宝马斯泰尔生产)

  变体数量:5个

  供应源:铸件来自德国Thyssen-Krupp,以及法国Forge de Corncelles

  目前产量:每周12,000件

  自动化提高效率

  机械车间的自动化水平非常高,每个生产线上的每班工作人员只有19人。这里操作员的主要工作就是维持产量,测量和质量控制;自动修正机器负责钻孔、研磨和铣削。Congrave说,尽管员工数量相对较少,但是选择能够胜任新操作的人力“挑战性很大”,需要三管齐下:培训机械人员;提高装配工人的技术,因为他们已经适应传统的机械系统;雇佣新的员工,工作经历至少在5年以上。

  机械车间仍然在提升,但是气缸体和曲轴生产线已经实行4班制,而气缸盖生产线实行3班制。曲轴生产线美洲产出12,000个零部件,已经接近最高产量,而气缸盖和气缸体的生产线每周生产9,000件,还有提升的空间。2015年组件生产总量将超过100万件。

  除了制造流程本身之外,车间内大部分组件运输都是有自动化导向车(AGV)完成的,能够在中央仓库里完成自动化卸载成品组件。最终,大约有一半的零部件进入现场装配车间,而余下的气缸盖则出口到欧洲各地。但是,所有i8所用3缸、1.5升柴油发动机组件都将被送到隔壁,进行大规模手工装配。

  Congrave说,机械车间的“脊骨”就是Felsomat智能中央物流系统,能够在加工单元的上方前后穿越,运输零部件。与之前的装配不同,这个系统能够集合各种技术,而不是根据生产流程布置;举例来说,现在,粗糙研磨和成品研磨共处一室。这种战略覆盖曲轴11个主要技术,包括71个曲轴,气缸体和气缸盖各有5个生产线(分别是83个和74个机械)。智能物流理念首先是在奥地利斯泰尔的宝马发动机厂引进,现在已经在中国沈阳华晨宝马工厂实行。

  “自动化管理装配多样性”– Brendan McCarthy, BMW

  工具转换实现自动化,机械加工可以互换;Congrave说,如果一个机械或整个单元都瘫痪,另一个就能接手。在机械车间生产的所有零部件都经过检测,而且都附带DMC码,可以全程可追溯,甚至到工具号码,因此能够追踪“制造过程的每一秒”。

  管理装配多样性

  据装配车间主任Brendan McCarthy说,2天的产前培训足以让他的团队熟悉新的生产线 — “他们根本不用告知如何制造发动机”。虽然这里的人员技术水平很高,但是很大一部分工作都是自动化系统完成的,因此操作员可以从繁重的劳动当中解脱出来,比如工具选择和零部件挑选,从而可以专注与特殊的装配任务。这对在同一个操作上制造多种发动机的效率来说非常重要。McCarthy说,“装配多样性管理实现自动化。”Hams Hall工厂里机器人主力供应商时Kuka,尤其是他们的ABB机器人。

  目前,工厂以平均60秒的循环时间操作,但是自动化工作站的循环时间可以达到45-50秒。2015年7月,装配车间开始了新的生产,目前处于提高期,在AMS 10月份参观时,拥有50个岗位,而在12月末时已经达到60个,McCarthy显然愿意“提早完成”。他说,“大跃进已经完成”,现在的任务就是实施边线调整。据McCarthy说,道2016年中期,工厂能够实现3班制。

Assembly, BMW Hams Hall

In the assembly hall, production is divided into the high-volume run and the largely hand-built i8 engines

  装配程序包括5个流程:气缸盖;主要组件;短块;成品组件;发动机最后测试。McCarthy说,这个工作流程是“用头定出来的”,因为如果没有确定气缸盖从屋顶的储藏室放出来的话,发动机装配过程是无法开始的。气缸体加上从旁边车间出来的组件,在高度自动化的车间里,组成更大的组件。DMC编码能够在气缸盖和气缸体之间形成完美搭配。

  大部分员工(大约共有100人)都在成品组件区工作,那里更需要人的灵活性,因此自动化有限。然而,i8汽车的发动机是在单独的生产线,人工装配的,因为流程中的技术复杂性很高,而且产量也很少。有20个人专门被挑出来,这里一个周期的时间是11分钟 — 比高产去要长得多。

  i8发动机的零部件被挑选放进推车里,送到配件区。这个过程是用头顶的一个可视性管理系统完成的。在装配过程快结束时,每个发动机都人工放到一个货板上,然后由AGV拖走。目前,每个小时能生产5个发动机,但是McCarthy确定,还有“提升的空间”。

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