寶馬集團(tuán)持續(xù)在生產(chǎn)領(lǐng)域開(kāi)展現(xiàn)代化工作環(huán)境改造。創(chuàng)新自動(dòng)化和最先進(jìn)的輔助系統(tǒng)為生產(chǎn)線帶來(lái)巨大潛能，從而進(jìn)一步減輕了有悖人機(jī)工程學(xué)的艱苦工作，讓工人有機(jī)會(huì)最大程度地發(fā)揮自己獨(dú)特的認(rèn)知技能。過(guò)去，人與機(jī)器的工作區(qū)域被安全防護(hù)欄所隔離，而最近幾年這一情況有所改變：現(xiàn)代化輕型機(jī)器人、智能設(shè)備和外骨骼裝備在生產(chǎn)中作為人類工作環(huán)境的直接組成部分，為工人提供了支持，使生產(chǎn)系統(tǒng)更加精簡(jiǎn)，適應(yīng)性更強(qiáng)。
寶馬集團(tuán)生產(chǎn)系統(tǒng)、規(guī)劃、工具制造和設(shè)備工程負(fù)責(zé)人鄧肯（Christian Dunckern）表示：“寶馬集團(tuán)通過(guò)數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)的諸多優(yōu)化和進(jìn)步。相比從前，大家更像是自己工作場(chǎng)所的設(shè)計(jì)師，并且可以解決日益復(fù)雜的自動(dòng)化生產(chǎn)問(wèn)題。”
有針對(duì)性地使用輔助系統(tǒng)與輕型機(jī)器人
工人與機(jī)器之間的角色分配十分清晰：人類高超的專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)造力和認(rèn)知能力適合執(zhí)行專注于實(shí)際價(jià)值創(chuàng)造、特殊的精密加工和質(zhì)量管理等工作；而輔助系統(tǒng)可以幫助人類執(zhí)行艱苦的、負(fù)擔(dān)巨大的重復(fù)性工作。在生產(chǎn)中，輕型機(jī)器人無(wú)需任何附加的固定點(diǎn)，并且可以在應(yīng)用范圍內(nèi)移動(dòng)。此外，它們還能與人類直接合作。一般情況下，輔助系統(tǒng)能夠針對(duì)具體的目的尋找合理的解決方案，并且始終把重點(diǎn)放在可以實(shí)現(xiàn)的具體利益上。
整合人與機(jī)器各自的優(yōu)勢(shì)
早在2013年，寶馬集團(tuán)就在美國(guó)斯帕坦堡工廠的裝配線上為工人配備了第一臺(tái)輕型機(jī)器人。這臺(tái)被總裝線人員稱為“夏洛特小姐”的機(jī)器人目前仍被用于安裝車門的隔音層，但情況與當(dāng)時(shí)已大不相同。如今，寶馬集團(tuán)工廠共計(jì)使用了40多臺(tái)輕型機(jī)器人；到今年年中，輕型機(jī)器人數(shù)量將超過(guò)60臺(tái)。它們將代替工人執(zhí)行高精度和重復(fù)性的作業(yè)，減輕給工人造成的身體負(fù)擔(dān)和特殊挑戰(zhàn)。
例如在寶馬集團(tuán)的丁格芬工廠，一臺(tái)布置在車橋變速箱總成生產(chǎn)線上的吸頂式輕型機(jī)器人可提起重量高達(dá)5.5千克的錐齒輪，并且能夠在不對(duì)齒輪造成任何損壞的情況下進(jìn)行精準(zhǔn)安裝。在該生產(chǎn)區(qū)域，工人和機(jī)器人在沒(méi)有任何安全隔離欄的有限空間里“攜手合作”。這一合作使工人能夠有更多時(shí)間去執(zhí)行更適合自身能力的工作，而輕型機(jī)器人則能夠長(zhǎng)時(shí)間精確施加所需的作用力。安全傳感器會(huì)始終監(jiān)控各項(xiàng)功能，一旦發(fā)現(xiàn)障礙物，就立刻將流程停止。
為前車窗涂粘合劑的工作要求也很高。這項(xiàng)工作的難點(diǎn)在于必須一次性在大面積玻璃上涂上厚度均勻的粘合劑。在寶馬集團(tuán)的萊比錫工廠，這項(xiàng)工作由一臺(tái)與生產(chǎn)線人員一起工作的機(jī)器人負(fù)責(zé)。
除此之外，輕型機(jī)器人也越來(lái)越普遍地應(yīng)用于帶安全隔離欄的大型機(jī)器人工作區(qū)。其靈活性、較小空間需求和高安全性使人員可以進(jìn)入之前禁止進(jìn)入的區(qū)域。由于用途廣泛，輕型機(jī)器人在傳統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)揮出了新的潛力，并且為工人們帶來(lái)更多提升空間。
如今，傳統(tǒng)的大型工業(yè)機(jī)器人也能直接進(jìn)行人機(jī)合作。在寶馬集團(tuán)雷根斯堡工廠的變速箱安裝區(qū)域，一名工人可將一臺(tái)大型工業(yè)機(jī)器人引向螺釘焊接工位。雖然激光系統(tǒng)能夠幫助定位工業(yè)機(jī)器人，但精確的位置仍必須由受過(guò)培訓(xùn)的工人來(lái)確定。這一應(yīng)用的想法是由現(xiàn)場(chǎng)團(tuán)隊(duì)自行開(kāi)發(fā)的。
與其他使用案例一樣，安全始終是首要任務(wù)：由于采用了最先進(jìn)的安全技術(shù)，機(jī)器人到位時(shí)，如果有人過(guò)于靠近機(jī)器人，機(jī)械臂則會(huì)自動(dòng)減慢運(yùn)動(dòng)速度，必要時(shí)甚至?xí)耆Ｖ?，從而避免任何危險(xiǎn)的發(fā)生。由于螺釘焊接流程需要較大的力，大型工業(yè)機(jī)器人比輕型機(jī)器人更勝任這項(xiàng)工作。
數(shù)字式生產(chǎn)助理助工人一臂之力
新千年伊始時(shí)，電話曾主要用于進(jìn)行實(shí)際通話，而如今它已具備各種各樣的功能。正如我們?nèi)找孀兓娜粘Ｉ瞽h(huán)境一樣，生產(chǎn)環(huán)境也發(fā)生了改變。
例如，工作手套的背面帶有條形碼掃描器，這樣就省去了拿起掃描器掃描物體，再放下設(shè)備的繁瑣步驟?，F(xiàn)在，工人只需用拇指按一下食指上的按鈕就能啟動(dòng)掃描程序。這改進(jìn)并加快了個(gè)人生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)了流程質(zhì)量與工效學(xué)方面的改進(jìn)。今年年底前，寶馬集團(tuán)將配備230副這樣的創(chuàng)新型工作手套。
另一個(gè)例子，是在平板電腦等智能設(shè)備上使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序，可將虛擬規(guī)格附加在部件影像上。平板電腦會(huì)比較并評(píng)估實(shí)際狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，工人以此確定零件是否符合目標(biāo)要求，從而提前發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。寶馬集團(tuán)在初期概念驗(yàn)證、初次抽樣檢查、供應(yīng)商工具驗(yàn)收以及運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)中均使用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序。
可直接穿戴在身上的外骨骼裝備，作為第二層骨架為身體提供了外部支撐。寶馬集團(tuán)同時(shí)使用了上肢體外骨骼和下肢體外骨骼。穿在上身的外骨骼背心讓從事繁重工作的工人增加了上臂力量。背心的連接處采用了能夠增強(qiáng)手臂力量的一體式機(jī)械彈簧支架。目前，寶馬集團(tuán)斯帕坦堡工廠的量產(chǎn)線配備了24件這樣的外骨骼背心，今年還將再增加44件。
而德國(guó)的工廠在生產(chǎn)區(qū)域均配備了下肢體外骨骼裝備。這種外骨骼如同一張椅子，能夠在需要蹲下或保持其他可能影響身體健康等姿勢(shì)的裝配工作中，改善工人的姿態(tài)，從而緩解不適。除此之外，腿部支撐結(jié)構(gòu)可以將長(zhǎng)期站立姿態(tài)變?yōu)樽?，從而提高工作環(huán)境的舒適性和靈活性。外骨骼由固定在腿部或軀干上并且可以在不同位置鎖定的可動(dòng)夾板組成。目前，德國(guó)工廠里共配備了11套下肢體外骨骼裝備。
工作場(chǎng)所的效率與實(shí)效性 – 更大的創(chuàng)造空間
寶馬集團(tuán)希望確保高效、穩(wěn)定和靈活的生產(chǎn)。同時(shí)，公司也根據(jù)員工的個(gè)人優(yōu)勢(shì)和能力分配崗位并且進(jìn)一步改善工作環(huán)境。從艱苦工作中解放的工人們有時(shí)間和精力處理難度更高、更具創(chuàng)造力的工作。
鄧肯（Christian Dunckern）表示：“在這個(gè)充斥著智能設(shè)備與數(shù)字化的時(shí)代，我們必須時(shí)刻關(guān)注應(yīng)用技術(shù)為公司創(chuàng)造的附加價(jià)值。沒(méi)有人比我們生產(chǎn)一線的員工更有資格對(duì)此作出評(píng)判。因此，在寶馬集團(tuán)，新技術(shù)的應(yīng)用是為了更好地服務(wù)于員工，并不斷提升他們的創(chuàng)造力和工作效率。”
先進(jìn)技術(shù)將在中國(guó)生產(chǎn)基地同步
目前，寶馬集團(tuán)在中國(guó)沈陽(yáng)已經(jīng)擁有鐵西和大東兩座整車工廠以及一座動(dòng)力總成工廠。三座工廠在創(chuàng)新自動(dòng)化領(lǐng)域均已走在寶馬集團(tuán)生產(chǎn)體系的前列。
以鐵西工廠為例，車身車間已達(dá)到95%以上的自動(dòng)化率，涂裝車間也實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化；在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，代表技術(shù)前沿的谷歌眼鏡和智能手持終端設(shè)備均已投入應(yīng)用。將于今年開(kāi)業(yè)的新大東工廠，更融入了多項(xiàng)工業(yè)4.0技術(shù)，包括大數(shù)據(jù)分析、電腦模擬調(diào)試生產(chǎn)線和智能終端等技術(shù)，外骨骼裝備也將是新工廠降低員工工作強(qiáng)度的有力輔助設(shè)施之一。 |
