汽車工業作為制造業中技術含量、智能化程度高的代表,能成為工業4.0的前沿陣地,如寶馬、奔馳、大眾等公司都紛紛試水工業4.0。其中,寶馬萊比錫工廠作為寶馬在德國技術最先進、環保和可持續發展都走在最前列的汽車工廠,可以看作是最具4.0工廠味道的代表之一。
德國物流研究院給寶馬提供了創新的物流規劃方案,使其供應鏈效率顯著提高,物流成本大大降低,成就了其高效靈活、智能化、個性化的汽車生產模式。
1、寶馬萊比錫的物流創新
寶馬公司投資13億歐元建造的萊比錫工廠于2005年正式投產。2006年,萊比錫工廠下線了第10萬臺寶馬3系轎車。2010年,下線了第100萬臺寶馬1系轎車。2013年,萊比錫工廠開始生產寶馬i系列電動汽車。2014年,寶馬最新款2系運動轎車在萊比錫正式投產。
寶馬萊比錫工廠的整體設計思路十分創新,為能靈活應對未來需求,寶馬在萊比錫設計出了最可持續和高效靈活的生產與物流模式,圍繞中央大樓建設的三大核心生產區域(即車身車間、噴涂車間和總裝車間)呈現出不規則排列。
貫穿占地面積40000m2的中央大樓核心區域天花板上方的是一個空中走廊,其由一個有600臺輸送機的懸掛式輸送系統組成,主要用于連接焊裝、涂裝和總裝3個車間。該系統可將原始車身從車身車間輸送到車身倉庫,再送至噴涂車間,之后再將其送回車身倉庫,最后從車身倉庫送至總裝車間。
鑒于車身穿梭于空中走廊的創新設計,使得主要辦公區和生產車間兩者能夠相互滲透,讓工廠整體感更強,甚至在員工食堂和會議室也能看到實時的車身輸送過程和訂單不同階段;這讓各生產區域之間實現了高效互聯,使車身輸送過程做到一覽無余。由此,寶馬的工程師們可以在車間或是走廊、甚至餐廳的任何地方,實時跟蹤訂單狀態,及時發現和調整生產進度。
在萊比錫工廠,每天約有一萬立方米的材料被輸送至各個生產環節,為確保物流的高效、精益、低庫存,所要運輸的材料必須在正確時間以正確的順序到達相應地點,這就需要高效精準的物流系統以及和供貨商之間的密切配合。
寶馬的生產計劃主要按照客戶訂單來制定,零部件供應商會按照生產訂單按序供貨,供應商與生產之間的JIT生產模式,因總裝車間獨特的梳狀結構建筑設計得到更加充分的實施。運送不同零組件的貨車可直接開至離裝配線最近的區域,部件進廠后可直接送至相應工位完成組裝,與先入庫再二次配送上線的傳統物流方式相比,節省了大量庫存和不必要的作業時間。創新的物流模式,不僅縮短了生產和物流供應的距離,也為未來的生產線擴展、引入新技術打下了良好的基礎,以最小的投資成本實現高效集成。
2、寶馬的工業4.0之路
在寶馬始終提供高品質產品的背后,正是有一套高效靈活的生產物流體系作為支撐。從2014年7月開始,萊比錫工廠開始1系和2系車型串行生產,有時候,更是需要1系、2系和X1多款車型在一條生產線混合生產。
標準化、模塊化和數字化的產品設計是實現工業4.0的基礎,這一點在寶馬萊比錫工廠能夠得到充分印證。寶馬1系和2系車型同屬一個平臺,為此可以共用同一生產線,且裝配時的大部分組件也是通用的。通過選配不同模塊(如汽車電子單元)、不同車體顏色,靈活生產出滿足不同客戶需求的差異化車型,讓模組的數量大大簡化。而實現小批量、多品種定制化混線生產的重要前提就是標準化,同樣,模塊化和數字化為此生產模式提供了更多可能。
正因如此,寶馬萊比錫工廠目前不僅能做到多種車型按訂單生產和混線生產,還能在不損失生產節拍和品質的前提下,實現每臺下線車型都能滿足大規模定制的市場需求,即每一臺寶馬汽車可以根據客戶的意愿生產出來,這一點很符合工業4.0的特性之一。
之所以能根據客戶需求定制出獨一無二的產品,總裝車間也發揮了重要作用。在車輛組裝過程中,工人按照客戶訂單進行定制化組裝,這對物流提出了更高要求,必須按序將所需產品準確送至生產線上。由于實現了模塊化的組件設計,裝配線上幾乎不會出現兩輛完全一樣的車型。在產品交付用戶前,還要經過嚴苛的檢測,只有符合寶馬質量標準后,才能離開萊比錫。
3、寶馬給中國制造業的啟示
當前,德國汽車制造業已率先進入工業4.0時代。其從產品設計到生產制造、供應鏈管理,全程實現了智能裝配、智能生產配送和智能供應鏈調度。
縱觀中國制造業發展多年,仍徘徊于產業鏈中低端,轉型升級將成為當前中國制造業必須的抉擇。從這一角度看,中國制造企業更應抓住機遇實現崛起。《中國制造業發展綱要(2015-2025)》被譽為“中國版工業4.0規劃”,主要借鑒德國工業4.0戰略,有的放矢地推動中國傳統產業技術改造,促進工業化和信息化深度融合,加快中國從制造大國向制造強國的轉型步伐。
工業4.0時代下,客戶需求個性化,產品創新周期縮短,生產節拍加快,這不僅是生產型企業面臨的重要課題,也是對支撐生產的物流產業提出的巨大挑戰。不僅要求單體設備是智能的,且設備之間還要實現互聯互通,滿足智能生產和智能物流要求,進而打造智能工廠、實現智能制造。在此方面,德國弗勞恩霍夫物流研究院(FraunhoferIML,簡稱德國物流研究院)一直不斷引領全球物流技術裝備業的發展,將新技術和解決方案的研發與應用作為業務核心,其也是德國工業4.0戰略的倡導者之一。
在寶馬萊比錫項目上,德國物流研究院榮譽院長庫恩教授帶領的專業團隊在工廠選址、物流集貨、廠區規劃等方面給予了寶馬大量技術支持。此外,德國物流研究院還在萊比錫物流園區規劃和設計方面給予了專業支持,并對萊比錫地區物流潛力進行了專業評估。
與國內常見的四四方方廠區規劃不同,德國物流研究院對于寶馬萊比錫工廠“堅持順向規劃原則”,先明確業務流程,再選擇技術設備,最后確定適合的建筑形態,以此保證項目規劃的成功。創新的物流規劃方案,確保了產業鏈運轉順暢,讓寶馬供應鏈的效率顯著提高,物流成本大大降低,成就了寶馬高效靈活、智能化、個性化的汽車生產模式。
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