宝马制造工厂高度自动化提升质量与效率

【字体: 】 时间:2014-06-26 18:18:19 点击次数:

 

在宝马Mini位于英国牛津的制造工厂,机器人的数量在短时间内从600台激增到1,500台,大大提高了产品的质量和生产效率。全新的车辆平台、一流的制造技术加上对其英国三家工厂高达7.5亿英镑的设备投资,这一切成就了宝马公司新一代Mini车型。 

全新的车辆平台、一流的制造技术加上对其英国三家工厂高达7.5亿英镑的设备投资,这一切成就了宝马公司新一代Mini车型。这些投资大部分用于升级宝马位于牛津的工厂,此外还包括用于斯温顿(Swindon)冲压工厂(大部分Mini车身面板在此生产)及伯明翰工厂(发动机在此生产)的设备升级。 

在提高车辆质量方面有两个关键因素,分别是产品设计与制造所需的设备与物料,工厂总监Frank Bachmann表示。但是对于Mini这样的车型,还有其他一些因素,涉及到那些很难通过人工操作完成的任务。机器人的连续性、可重复性以及流程控制能力远远大于人工操控,这也是我们为什么投入大量资金购入机器人的原因。” 

此外对提升Mini车型质量还起到关键作用的是全新一代可升级、轻量化柔性平台UKL1,该平台是针对2015Mini Hatchback轿车(美国版为Hardtop硬顶版)设计的。该平台不仅对Mini工厂来说非常重要,对整个宝马集团来说都意义重大。通过该平台,很多零部件在Mini和宝马其他车型之间都实现了共享,这大大提升了整个生产系统的柔性。 

在这次设施升级中,牛津工厂获得了大部分的投资资金,新建了一个全新的用于专门用途的车身制造车间,采用了大量的机器人。用于新Hatchback车型车身制造机器人的数量现在是435台,之前车身车间的机器人数量通常是340-360台(具体车型有所不同)。

所有机器人都布置在三个车架台周围——通常是两个车架台。这种车身组装方式可以容纳多种车身造型,灵活度大大高于以前。灵活的平台概念使采用更多的小尺寸面板成为可能(Mini Hatchback435个),这也需要更多的点焊操作。普通的Mini车身外壳大约需要4000-5000个焊点,这样才能够确保基本结构的牢固性,才能在非常高的精度下安装各种不同的车身面板。每个工作站都有八个机器人同时在一个车身上作业,分三层。每个车身的组装精度均采用Perceptron摄像头进行检测,其精度可达0.05mm,相当人类头发直径的一半。这些摄像头布置于五个工作站上,对车身的502个数据点进行检测。 

与大多数车身工厂采用两条相同的平行产线不同,牛津工厂仅采用一条产线,每个车身都采用相同的流程,经由同一批操作工和机器人。这样做的好处是,可以保证质量的一致性,且效率更高。 

宝马为每个机器人都配备了1000个手爪。这些手爪负责处理各种工模具和多个Mini车型的各种车身面板。这些机器人均采用最新的可编程逻辑控制器,有些还采用了视觉系统,而且智能程度非常高,具有主动辨识功能,可以从包装盒中抓取零件。而智能化程度低的机器人在开始抓取循环之前要先对装满零部件的盒子进行探测。 

在牛津工厂总装车间,其他在生产效率方面的改进还包括:在其中两条生产线上采用的高度可调的平板系统;44辆将预组装的驾驶员座舱运送到生产线的自动搬运小车;玻璃组装单元的六个全新机器人,其中两个还配备了摄像头,用于检测组装的一致性。车顶组装设备现在也完全自动化了。在发动机安装到引擎舱的过程中也采用了摄像头来确保组装的精确度。

 

 

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