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【遼寧省智造示范案例】 華晨寶馬鐵西新工廠 可持續發展的典范

來源:智匯工業

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:華晨寶馬 汽車制造 智慧工廠
    編者按

    華晨寶馬鐵西工廠是寶馬集團在全球的第25家工廠,也是最新的一家工廠。該廠位于遼寧省沈陽市經濟技術開發區,占地面積2.07平方公里。從2010年6月開工建設,到2011年10月開始進行試生產,華晨寶馬僅用時16個月,項目進度創造了寶馬工廠建設的奇跡。鐵西工廠的總投資額高達15億歐元,采取統一規劃分期建設的方式進行運作。一期工程設計年產能為10萬臺,中期年產能為20萬。根據世界級的工廠規劃,新工廠將擁有汽車制造的完整四大工藝,即沖壓、車身、涂裝和總裝。工廠還將配有大型的物流中心和動態測試場地等附屬設施。未來,鐵路將直接修進工廠,這將大大增強鐵西工廠的物流運力。新工廠建成后,將是全球技術最先進、最具可持續發展能力的高檔汽車生產廠。


    工廠環保理念

    為了實現可持續發展,鐵西工廠的設計非常環保,共采用了六十多種節能減排措施。該廠與寶馬美國斯帕坦堡工廠以及德國萊比錫工廠并列寶馬集團最具可持續性的三大工廠。環保理念被貫徹到了工廠的方方面面。長達2公里的“能源隧道(Energy Tunnel)”在工廠建設初期最先完成,電力、供水、供熱和通風的管道都集中在這條隧道里,未來的廠房擴建可以省去管道挖掘和鋪設工程,節約大量的人力、物力和財力。主廠房采用單屋頂建筑結構,墻體采用便于拆裝的隔熱保溫材料,既能調節室內溫度,又便于未來擴建;廠房完全采用自然通風,并利用地下水調節溫度,可以節約大量電力;照明采用屋頂自然采光和可智能調節照明強度的燈光設備;空中走廊(Skywalk)設計完全分隔人流和物流。廠區內建有風力發電和太陽能設備,所產生的電力可直接用于工廠生產。專業的廢水處理系統可以大幅度減少工業廢水對環境的污染。此外,廠內還有專門的廢物循環利用設施。



    沖壓車間——鋼板的精美塑形

    沖壓車間是鐵西工廠生產過程的起點,工廠里需要的絕大多數車身部件都產自這里,一共有多達80種,包括車頂、左右側圍和引擎蓋等。車間裝備了世界領先的6序侍服驅動高速沖壓機,級別達到了萬噸級。該車間的主要亮點包括:

    高度自動化;

    高生產效率,是傳統液壓機的3倍;

    高精度;

    可沖壓高強度鋼;

    更換工具速度快;

    體積小,節省2/3設備占用空間, 及相應的能源;

    低噪音,與傳統液壓機相比,噪音降低12分貝(噪聲每增大10分貝, 意味著噪音級別增加1倍);

    該沖壓車間全部采用自然通風并應用廢熱回收技術,全年可節電約5.7億度。

    沖壓車間于2012年8月投產, 寶馬集團設備最先進、規模最大和生產效率最高的沖壓車間




    車身車間——高精度車身的誕生地

    數百片鋼板在這里被焊接在一起組成白車身,多達5000多個焊點確保了車身的堅固性。這個車間里的機器人數量達到了355臺,加上中期擴建增加220臺,是整個鐵西工廠自動化率最高的車間。生產線上的工人數量十分有限,每一班僅有310人在同時工作,但這些高素質的員工卻能身兼兩職:完成需要手工安裝的部件和監督機器人的操作質量。車身質量是所有質量的基礎,就像一座大廈的地基。車身車間的高度自動化是寶馬車高品質車身的有力保證。該車間主要亮點包括:


    高度自動化,擁有多達575臺機器人,自動化率達到93%-95%,除精整工位之外,全部實現自動化;

    高度智能化的生產線,可以實現多個車型并線生產,對工業電腦編程和機器人的要求非常高。同時可以增加生產效率,節約設備占用空間;

    工業電腦升級到寶馬集團最高的L7標準,可以確保機器人能夠完成更加復雜的抓手更換動作,并且實現非常高的精度;

    采用了最新的焊接技術,包括激光焊接、釬焊、弧焊和螺柱焊等,在提高效率的同時,又可節省能源的消耗。焊接全程有攝像頭監控,確保焊點質量;

    量回收系統,機器人焊接過程中所產生的熱量可被回收并用于冬季的室內溫度調節;

    備運行率高達90%,對人員的維護能力、設備的運行能力、生產程序編寫和預保全等都提出了極高的要求;

    間內劃分為若干個生產部分,每一部分都有一套相對獨立的生產線和生產工藝,同時,配有應急處理系統,如果一個部分生產出現問題,整條生產線可以繼續運轉而不用全線停機;

    效的物流系統,綜合利用地面和空中物流;

    系統而高效的質量控制:

    在線檢測:激光檢測/攝像頭檢測

    離線檢測:超聲波檢測/三座標檢測/防滲透檢測/破壞性檢測

    目前車身車間已經投產。隨著鐵西產能需求的擴大,車身車間進行了中期擴建,設計新增面積達28000平方米,機器人數量也將再增加約220臺。

    涂裝車間——“與世隔絕”,確保漆面完美

    涂裝車間擔負兩大職責:確保白車身“與世隔絕”,不染塵埃;為白車身著色,并確保車身光澤晶亮持久。我們將鐵西工廠噴漆車間定義為全球最環保節能、最具可持續性的汽車噴漆車間。該車間的集成噴涂工藝是革命性的,最初是在英國牛津工廠開始應用,后來推廣到美國斯帕坦堡工廠,鐵西的噴漆流程又進行了再次升級,代表了規模化汽車噴涂的最高工藝和水平。該車間擁有幾大亮點:

    節能減排:水消耗降低60%;能耗降低65%;減少污染排放70%;

    高度可靠的尖端技術:

    集成噴涂工藝(IPP,Integrated Paint Process)省去了底漆及相應的干燥兩道工序;全自動化,效率高,有效避免化學溶劑可能會對員工身體產生的傷害;

    最新一代的噴涂機器人,配備了具有更高噴霧性能EcoBell3噴霧器。該噴霧器設計緊湊,靈活度高,因此車身內外部噴涂可以使用同一噴霧器完成。通過EcoLCC換色器的使用,可以最大限度的降低噴漆顏色變換時的涂料損失,并且換色時間顯著縮短;

    干式分離系統(Eco Dry Scrubber),與傳統的濕式分離相比,這一創新技術無需水和任何化學制品,因此噴涂過程中的加熱空氣可以循環利用,最后產生的飽和Eco干石灰(一種常規生產流程中產生的有害廢棄物)可以在不經過任何處理的情況下再次使用;

    旋轉浸涂系統用來進行前處理和電泳工序。由于車體可以進行旋轉運動,所以浸槽的入口和出口位置不再需要傾斜部分。這樣可以大幅降低設備占用空間,由于浸槽體積的變小,還降低了能源和化學制劑的消耗,減少了污染物的排放;

    傳送系統直通總裝車間,大幅提高生產效率;

    熱量回收系統,即從熱源和廢氣中回收熱量。即使是干燥器釋放出的余熱也可以通過余熱鍋爐進行回收;

    廢氣凈化系統,噴房等工位所排出的廢氣,先要經過凈化,符合相關法規要求之后才會排放。

    產能具備高度靈活性,可以擴容:先期30臺/小時,可擴至60臺/小時;

    高效的批量生產可以有效降低成本,平均每輛車所需消耗的能量低于500千瓦時,為十年前消耗量的三分之一,在能耗方面為同行業樹立了全新的標桿

    涂裝車間于2013年7月投產,產能為30臺/小時, 是全球最具可持續性的汽車噴漆車間,是寶馬集團可持續發展戰略的重要組成部分。噴漆車間已經預留了擴建空間,未來產能可以達到60臺/小時。

    總裝車間——個性凸現

    可以說,鐵西工廠下線的每一臺BMW都是唯一的,是根據用戶的不同需求為其量身定制的。在這個車間里,各式各樣的裝備被有選擇性的安裝到車身上以滿足用戶的不同需求。錯綜復雜的布線、方向盤、油門和剎車踏板、中控臺、空調和座椅等諸多裝備都是在這里完成安裝,因此總裝車間里的操作工人數量是整個工廠里最多的,目前總裝車間已經有1300名工人進行雙班作業,未來這里的工人數量將增加到2500人。鐵西總裝車間擁有最好的生產設施、工作環境,具有高度的靈活性、高效率、環保和人性化設計。該車間的主要亮點包括:

    應用了寶馬集團最新的傳送和控制技術;

    用于生產編程和設備控制的工業電腦實現升級,較大東工廠可降低能耗約14%;

    生產設備具備高度靈活性,可以生產多個車型,包括已經投產的X1,即將投產的新3系,以及未來的更多車型;

    車間照明采用智能控制系統,可根據時間調節燈光亮度,車間頂部窗戶可以提供額外的光源;

    與大東工廠的兩個翻轉工位相比,鐵西工廠安裝了數十個翻轉工位,充分考慮人體工程學原理,不同身高的員工在安裝不同部件時都可以選擇自己最省力最舒適的工作姿勢;

    全新的車輛防水測試設備,水循環利用率達到90%;

    全面采用成本高昂的電動扳手,在節省空間的同時,提高工作效率。只在個別需要特別防火的工位保留了氣動扳手。

    總裝線目前的產能是15臺/小時,2013年年底擴建完成后,設計產能為30臺/小時。

    配件供應中心——恰當時間,恰當地點

    汽車制造,物流的科學性至關重要。在鐵西工廠里,每天有數千立方米的材料要被輸送到各個生產環節,材料大量堆積將大大降低效率。因此,所要運輸的材料必須得在恰當的時機以恰當的順序到達恰當的地點,這需要高度精準的物流系統以及和供貨商之間的密切配合。整個物流環節最重要的一環就是物流中心,這里已經為供應商做好了場地預留,一排整齊的大門直接通向總裝車間,相當于是集裝箱碼頭,大型集裝箱貨車的艙門可以直接與大門對接,叉車直接卸貨到車間的倉儲區。在這里,供應商會把車輛座椅等部件預先組裝好,然后按次序進入總裝線進行安裝。

    未來的鐵西工廠物流將更加科學。首先是鐵路的建設,即火車將直接開進廠里,運來物料和配件,運走整車。這無疑將大大提高運輸的效率,同時也可顯著降低二氧化碳排放。新工廠的物流環節也采取了諸多環保的措施,如:國產零配件的包裝是可重復利用的,進口零配件包裝中可再利用的部分會被挑選出來進行回收利用。

    信息技術中心——工廠的“大腦”和數據庫

    這里是整個工廠的“大腦”中樞所在,也是一個龐大的數據庫。工廠里所有與生產相關的信息,細到車上每一個螺栓的安裝時間和精度都會被記錄并存儲在這里,以便未來如果需要追溯某一輛車的原始數據,可以隨時調用。即使是這樣的中樞機構,也充分考慮了環保節能,主要節能減排措施包括:

    冷通道氣流遏制系統,可以有效降低能源消耗并減少排放;

    按設備的實際需求進行電力供應和降溫;

    虛擬化技術;

    光纖網絡取代銅線。

    動態測試場地——堪比專業賽道

    對于任何一輛車,最佳測試手段都是考驗它在真實路面上的性能表現。根據在動態測試場地獲得的數據,華晨寶馬工程師們可以對車輛性能進行不斷改進和提高。運動性是寶馬品牌的精髓,在這里,這一精髓將被傳承并且不斷向更加完美的方向進化。目前在寶馬全球工廠中,只有美國斯帕坦堡工廠和德國慕尼黑工廠擁有類似的動態測試場地。

    企業員工培訓體系——培養高素質、全能型人才

    作為世界頂級的高檔汽車制造商,華晨寶馬擁有非常完備的員工培養體系。

    新來的一線生產員工,都需要經過6周的脫產培訓,包括理論知識、實際操作和結業考核,在新員工通過考核,確認可以勝任定崗的技能之后,才能上線工作。對需要掌握特別技能的業務骨干,通常都要送到德國總部進行培訓,少則一個月,長的可達半年甚至一年。此外,華晨寶馬還鼓勵員工掌握多技能,即可以勝任生產線上各種工位的操作,所以對各種操作技能的培訓項目是常年進行的。在這樣的員工培訓機制下,有能力的人才會很快脫穎而出,剛參加工作的大學生經過勤奮的學習,很快就能勝任段長的工作。

    華晨寶馬對其員工要求非常嚴格:要對寶馬品牌和產品充滿熱情、不斷成就高品質產品、積極進取、能夠靈活掌握工作形式和時間,最重要的是,需要具有推動華晨寶馬不斷邁向成功的激情。

    動力總成工廠——制造寶馬“心臟”

    華晨寶馬動力總成工廠是寶馬集團在全球的第四家動力總成工廠,也是歐洲以外的第一家動力總成工廠。該廠位于遼寧省沈陽市經濟技術開發區13號路19號,占地面積3萬平方米。工廠總投資額高達5000萬歐元,設計年產能為20萬臺,同鐵西工廠一樣,采取分期建設的方式。未來產能將達到40萬臺。該廠主要生產BMW最新設計的直列4缸N20發動機,采用了雙渦管單渦輪增壓,高壓直噴和全可變電子氣門正時控制等尖端技術。N20發動機是目前在中國生產的技術最先進、升功率最高、能效最高和最節能環保的發動機。未來,華晨寶馬生產的全系列車型都將裝備N20發動機。工廠技術亮點包括:

    采用了最新的發動機冷試技術平臺;

    高效的物流體系。物流超市,科學分類和擺放零部件;應用電子看板提高效率并合理降低庫存;

    全球頂尖機床制造商提供曲軸生產設備,采用最新技術;

    AVL公司最新的發動機性能測試設備;

    三坐標精度檢測,確保產品精度;

    全面采用電動扳手和擰緊機,提高精度和效率、節省空間、降低噪音。




    (審核編輯: 智匯張瑜)

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