數(shù)據(jù)驅(qū)動革新 寶馬車輛制造工藝搶先看
據(jù)外媒報道,車輛打造將生成大量數(shù)據(jù),寶馬采用智能數(shù)據(jù)分析(Smart Data Analytics)數(shù)據(jù)化群集,對數(shù)據(jù)加以挑選分析,進(jìn)而強(qiáng)化其生產(chǎn)體系,智能數(shù)據(jù)分析結(jié)果將大幅提升生產(chǎn)及物流等各領(lǐng)域的品質(zhì)。
智能數(shù)據(jù)分析:寶馬集團(tuán)借助生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能化應(yīng)用,提升了生產(chǎn)效率及品質(zhì)
寶馬基于所獲得的數(shù)據(jù),對生產(chǎn)工藝及體系方面進(jìn)行了改進(jìn),這將有助于縮短投產(chǎn)準(zhǔn)備階段的時間(前置期,lead times)并降低成本,公司利用其總部及國際生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),大力研發(fā)新方案。
寶馬集團(tuán)將利用各類創(chuàng)新,提升生產(chǎn)靈活性。該公司采用訪問受保護(hù)的物品內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(intranet-of-things)平臺,將來自生產(chǎn)及物流環(huán)節(jié)的大量傳感器及處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通,速度快捷、操作方便。
同時,新款物聯(lián)網(wǎng)傳感器與云端技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合,從而降低相關(guān)的技術(shù)復(fù)雜性及操作成本。
激光標(biāo)記車身件:精密校調(diào)壓鑄件及車身件,實(shí)現(xiàn)隨時追溯
寶馬采用激光對各個毛坯件(blank)標(biāo)注零部件代碼(多位數(shù)),并將其用作該零部件識別號(ID)。未來,該ID號有助于壓鑄件的精密校調(diào),使其與毛坯件的特性相匹配。必要時,該ID號還將包含控制指令,可在成型前,為壓鑄機(jī)內(nèi)的毛坯件添加潤滑油。
寶馬集團(tuán)內(nèi)負(fù)責(zé)規(guī)劃事宜的專家們已利用零件的可追溯性,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化,如:添加算法。可根據(jù)毛坯的產(chǎn)品特性對壓鑄機(jī)的參數(shù)進(jìn)行精密校調(diào),該操作具有重要影響:報廢零件(scrapped parts)的數(shù)量大幅降低,卷材(coil material)的利用率也得到了大幅優(yōu)化,故障分析所需的系統(tǒng)停機(jī)時間也將隨之縮減。
車身車間機(jī)器人、焊接設(shè)備及驅(qū)動器的預(yù)見性維護(hù)(Predictive maintenance)
該預(yù)見性維護(hù)歸功于其對大量真實(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)及處理處理的智能分析,對這類數(shù)據(jù)的既定分析,然后確定在生產(chǎn)中對磨損件進(jìn)行更換的理想時間。若更換操作執(zhí)行得過晚,則存在停工的風(fēng)險。若更換操作執(zhí)行得過早,則會浪費(fèi)資源。
該項預(yù)見性維護(hù)方案可被用于車身生產(chǎn)的各個階段,可預(yù)見機(jī)器人的齒輪及制動件的磨損情況。此外,焊鉗內(nèi)的傳感器能在設(shè)備出現(xiàn)缺陷或質(zhì)量問題前,提前發(fā)出警示信號。
傳感器監(jiān)控的大規(guī)模應(yīng)用可提升系統(tǒng)內(nèi)抬升裝置(lifts)及轉(zhuǎn)車臺(turntables)各類電驅(qū)動裝置的可靠性,從一開始就為機(jī)器人及控制技術(shù)配備了必要的傳感器。維護(hù)人員負(fù)責(zé)分析數(shù)據(jù),然后得到正確的結(jié)論。最近對預(yù)見性維護(hù)的評估已清除論證了其在可靠操作方面的益處。
在線過程監(jiān)控(Online process controls):提升工藝過程的穩(wěn)定性,確保最優(yōu)品質(zhì)
寶馬集團(tuán)油漆車間采用傳感器,實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)進(jìn)程的持續(xù)監(jiān)控。智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)增強(qiáng)了工藝過程的穩(wěn)定性,
在線過程控制融合了基于算法的大數(shù)據(jù)分析及員工經(jīng)驗(yàn):為此,人們可以更專注于生產(chǎn)過程的架構(gòu)設(shè)計,因?yàn)閷?shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)將被分門別類地存儲并實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的預(yù)結(jié)構(gòu)化(pre-structured)。此外,還能實(shí)時探測到潛在的錯誤,避免出現(xiàn)返工。
2017年5月,寶馬旗下的慕尼黑工廠首次采用完全自動化的品質(zhì)監(jiān)控,利用機(jī)器人來掃描整個車身外表面。該系統(tǒng)能夠能夠探查到人類肉眼無法感知的錯誤,該類數(shù)據(jù)還能夠提供噴漆工藝的精度提供有價值的反饋,持續(xù)優(yōu)化進(jìn)程并及時查找潛在的缺陷。
緊固件數(shù)據(jù)分析:準(zhǔn)確反饋螺栓件品質(zhì)
對汽車生產(chǎn)而言,螺栓連接件是基本構(gòu)成要素,因?yàn)槊枯v車均含有數(shù)百個螺栓連接件。寶馬集團(tuán)可對與車輛安全相關(guān)的所有螺栓連接件進(jìn)行監(jiān)控及分析。寶馬研發(fā)了新算法,可對自2017年以來旗下所有車廠3200多個生產(chǎn)線的連接件進(jìn)行相關(guān)分析。
對栓接工藝曲線進(jìn)行紀(jì)錄并加以分析后,可提供螺栓連接件品質(zhì)的準(zhǔn)確反饋。該項目可識別各類故障,并在因果關(guān)系圖(cause-and-effect diagram)內(nèi)顯示可能的故障原因。
對栓接工藝曲線的分析后,可為栓接系統(tǒng)的系統(tǒng)化監(jiān)控及緊固扭矩(tightening torque)等參數(shù)提供重要的啟示。當(dāng)快速執(zhí)行后,這類研究發(fā)現(xiàn)將創(chuàng)建持續(xù)改進(jìn)的閉合回路。
在很多情況下,對栓接工藝曲線進(jìn)行純?nèi)斯し治?,其結(jié)果無非分為“可接受(acceptable)”及“不可接受(not acceptable)”,無法確定故障原因或提供改進(jìn)的可能方案。
生產(chǎn)線內(nèi)物料搬運(yùn)(materials handling)的可預(yù)見性維護(hù)
寶馬集團(tuán)的生產(chǎn)系統(tǒng)具有最高水平的靈活性:公司可在其生產(chǎn)線上生產(chǎn)各類車型及改款車型。為此,生產(chǎn)線上的無聊供應(yīng)就變得尤為重要。若任意操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)中斷,將導(dǎo)致整個生產(chǎn)區(qū)域的進(jìn)度受影響,乃至停產(chǎn)。
在生產(chǎn)線內(nèi),許多傳輸系統(tǒng)均配備了大量傳感器,用于監(jiān)控溫度、振動、電力等各項因素。這類傳感器均具有成本效益,可被廣泛應(yīng)用。
這類傳感器套件及其他處理數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至寶馬的物聯(lián)網(wǎng)平臺(internet-of-things platform),可實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控及實(shí)時數(shù)據(jù)分析。若數(shù)據(jù)探查到將出現(xiàn)偏差或此前的停機(jī)情況,該平臺將通知維修人員介入。
員工可決定是否移除維修用掛鉤設(shè)備(hanger)。為此,可確保傳輸系統(tǒng)能夠長期、可靠地運(yùn)行很多年。
汽車制造:分秒必爭
生產(chǎn)系統(tǒng)創(chuàng)新及數(shù)字化(Innovation and Digitalisation in Production System)負(fù)責(zé)人Christian Patron:“汽車生產(chǎn)可謂分秒必爭。若無法及時提供某個零件或系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將延誤生產(chǎn)進(jìn)程,導(dǎo)致價值鏈中斷。”
他表示:“聰明地利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)可確保生產(chǎn)進(jìn)程的穩(wěn)定性和高效性。未來,公司看到了智能數(shù)據(jù)分析未來的巨大潛力,公司會將用戶反饋整合到研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)程中,并提升其效率。”