[汽車之家 工廠揭秘]  今年3月,，寶馬在2021年財報發(fā)布會上，旗下全新純電車型i4全球首發(fā),，同時寶馬宣布到2030年,，電動車型將占寶馬全球銷量的50%。今年上海車展期間,，寶馬純電旗艦SUV iX完成了亞洲首發(fā),，并計劃年內(nèi)登陸國內(nèi)。不僅如此,，3系,、5系、7系,、X1和X2等車型將推出純電動版本的消息也浮出了水面,，甚至身披“Electric Test Vehicle”字樣的3系偽裝車已現(xiàn)身國內(nèi)�,？吹贸�,，在寶馬未來的新車陣容中，電氣化車型會有不少,。

　　對受限購政策影響的消費者來說,，備選清單里多一個選項至少不是壞事�,？刹煌瑒恿�總��,、多種車型共線生產(chǎn)，牽動著排產(chǎn),、提升效率,、管理庫存等各個環(huán)節(jié)，對車企來說是個麻煩事,。

　　當(dāng)然,，“麻煩事”有自己的克星——新技術(shù),。在各行各業(yè)瞄準(zhǔn)數(shù)字化、智能化的今天,，人工智能,、5G通信,、自動駕駛機器人等技術(shù)開始走進工廠，也就是目前時常聽到的“工業(yè)4.0”,。這些新技術(shù)能帶來什么,、跟普通消費者有什么聯(lián)系呢？帶著問題走近寶馬全新數(shù)字化工廠吧,。

悄然改變我們生活的工業(yè)革命

　　工業(yè)4.0概念最初是德國政府提出的戰(zhàn)略項目,，目的是加速制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的融合,。隨著《中國制造2025》戰(zhàn)略的發(fā)布,，“工業(yè)4.0”成了國內(nèi)制造業(yè)進步的方向。在聊新技術(shù)會帶來哪些改變之前,，咱們先來簡單回顧一下工業(yè)革命的歷史,，看看從“1.0”開始，給咱們帶來了哪些變化,。

　　蒸汽機是由托馬斯·紐科門發(fā)明的,，下圖左側(cè)就是蒸汽機最初的樣子，也就是“紐科門機”,。雖然在采礦領(lǐng)域有應(yīng)用,，但熱效率低、能耗大的缺點,，導(dǎo)致“紐科門機”在很多地方不適用,。

　　伴隨蒸汽機效率的提升，它逐漸成為了生產(chǎn)制造的動力源,，同時制造業(yè)也開始從人工勞作向機械化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,。像紡織業(yè)等領(lǐng)域，在引入蒸汽動力后產(chǎn)量增加到了原來的8倍,，生產(chǎn)效率與產(chǎn)能提升帶來了豐厚的利潤,。不僅如此，蒸汽機還推動了運輸功率的進化,，比如蒸汽機車,、蒸汽輪船等。

　　1910年亨利·福特向世人展現(xiàn)了高地公園的新工廠,，在這里生產(chǎn)一臺福特T型車的時間,，從728分鐘縮短到了93分鐘。生產(chǎn)效率的提升,，將T型車的售價壓縮了一半,，從此汽車不再是有錢人的玩具,，平民也能買得起,。而每位工人各司其職,，流水式運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線，就是沿用至今的“流水線”,。

　　以汽車制造業(yè)為例,，如今沖壓、焊接,、噴涂等,，具有一定危險性的工作都交給了機械手臂，減少了工人面對風(fēng)險的幾率,，也進一步提升了產(chǎn)能與生產(chǎn)效率。現(xiàn)在生產(chǎn)一輛車僅用時1分鐘,，甚至還能更快,。

　　無論生產(chǎn)過程中動力源的改變，新材料和新工藝的應(yīng)用,，還是計算機與自動化機器人的投入,，歷次工業(yè)革命都是借新技術(shù)之力，提升效率,、降低生產(chǎn)成本的過程,。在這個“內(nèi)核”的推動下，第四次工業(yè)革命開始了,，也是向工業(yè)4.0,。回看從蒸汽火車到福特T型車普及,，歷次工業(yè)革命都在悄然改變著我們的生活,。

哪些技術(shù)是工業(yè)4.0的必備品？

　　如果說當(dāng)前工廠的主心骨是自動化,，那么在工業(yè)4.0時代,，工廠要與數(shù)字化緊密相連了。參考羅蘭-貝格國際管理咨詢公司的報告,，借助更先進的機器人和新技術(shù),，倉儲、物流和質(zhì)量檢測等多個環(huán)節(jié),，將分別在原基礎(chǔ)上降低30%-50%,、10%-20%和10%-20%的成本，最終數(shù)字化工廠的整體制造成本會降低10-20%,。想實現(xiàn)這些,，各大工廠都在怎么做呢？

　　不僅如此,，人工智能還可以用在物體識別,，以及對機械臂工作狀態(tài)的預(yù)測上。就像咱們常聽到的“早發(fā)現(xiàn)早治療”,，及時解決小問題才能避免大錯的出現(xiàn),，也能保證工廠的效率。相關(guān)機構(gòu)預(yù)計,，日積月累這種預(yù)見性維護能為工廠降低10-20%的成本,。

　　不同于前三次工業(yè)革命時期，現(xiàn)在節(jié)能減排,、碳中和等,，是各行業(yè)都要考慮的事，推行無紙化辦公,，就是眾多環(huán)保舉措之一,。一來，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將紙質(zhì)標(biāo)簽變成了電子標(biāo)簽,，各種信息掃碼看,；二來，部分工廠在設(shè)計之初或擴建之時,，會通過掃描的數(shù)據(jù)構(gòu)建出包含各種管路等細(xì)節(jié)的3D模型,，優(yōu)化生產(chǎn)流程、再次改造時,，可以從電子設(shè)備里調(diào)取數(shù)據(jù),。成堆的圖紙？那是很早以前的產(chǎn)物了,。

　　除了人工智能,、增強現(xiàn)實、5G通訊和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)外,，在工業(yè)或設(shè)計領(lǐng)域引入VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的案例也有,。

　　不知道各位看官有多少在一邊看圖片一邊腦補科幻電影的情節(jié)呢？到了工業(yè)4.0時代,，一些在生活中出鏡率還不高的新科技,，沒準(zhǔn)會優(yōu)先扮演“打工人”的角色。新技術(shù)推進生產(chǎn)效率提升的同時,，也便于擴大生產(chǎn)規(guī)模,、縮短產(chǎn)品上市時間。放到汽車領(lǐng)域,，各款車型更新?lián)Q代的頻率可能會更快,，買完車等待交付的時間也會進一步縮短。

VR造車,？現(xiàn)在物找人

　　科技在推動工業(yè)革命,，導(dǎo)入的新技術(shù)就像炒菜時的原料,，就算原料相同各家的炒法不一樣，可能都叫“宮保雞丁”但風(fēng)味卻難畫等號,。如果將2019年9月丁格芬工廠啟動的“數(shù)字化物流”項目,，視為寶馬德國工廠數(shù)字化的第一步，那么去年華晨寶馬鐵西新工廠破土動工,，就是寶馬數(shù)字化工廠在國內(nèi)的首個落腳點,，而這個時間點也是2019年。

　　所謂數(shù)字孿生,，簡單說就是與真實工廠一比一的3D模型,，大到廠區(qū)植被，小到每條生產(chǎn)線,、每個工位和工藝內(nèi)容等全部細(xì)節(jié),，模型上都有。相當(dāng)于在工廠開工前,，先在仿真模型上“跑起來”,，從優(yōu)化流程效率，到檢測機械臂工作時會不會出現(xiàn)相互干涉的情況,，通過3D模型都能找到答案,。重點是，3D模型可實現(xiàn)多部門協(xié)同工作,，按部就班的調(diào)試工作變成了各部門平行動作,，因而華晨寶馬大幅降低了設(shè)施、設(shè)備建成后的調(diào)試時間與人工成本,。

　　另外,，華晨寶馬的數(shù)字孿生工廠是用英偉達(dá)Omniverse平臺搭建的，技術(shù)跟德國的同源,，可用在雷根斯堡工廠是今年的事,，時間上中國工廠更快一步。

　　像圖中這樣,，工程師能根據(jù)實時回傳的畫面,，通過標(biāo)記或文字提示，引導(dǎo)現(xiàn)場工作人員的下一部動作,。無論施工還是故障處理,，遇到問題都能與工程師及相關(guān)團隊取得聯(lián)系，這不僅提升了處理問題的效率,，也能將疫情等“不可抗力”對自身的影響降到最低,，保證了工程進度的順利進行。

　　除了AR技術(shù)外，華晨寶馬在打造數(shù)字孿生工廠的同時,，也用到了VR虛擬現(xiàn)實技術(shù),。工程師借助VR設(shè)備，能在虛擬環(huán)境下進行更改機械臂位置等操作,，看著很像玩游戲,，實則沉浸在自己負(fù)責(zé)的生產(chǎn)線里。

　　鐵西工廠擴建的新廠區(qū)計劃在明年5月正式投產(chǎn),，初期產(chǎn)能為每小時30輛,，并逐漸爬升到每小時生產(chǎn)60輛車,。值得一提的是,，寶馬3系純電動車型會落戶鐵西工廠，外媒推測新車可能以i330L和i340L的身份上市銷售,。同時目前駐扎在大東工廠的iX3,，未來會轉(zhuǎn)移到鐵西工廠生產(chǎn)，而國產(chǎn)版寶馬X5將在大東工廠投產(chǎn),，看官們有沒有很期待的搓搓手,？

　　除了在工廠規(guī)劃階段導(dǎo)入數(shù)字孿生技術(shù)外，工廠內(nèi)的物流,、質(zhì)檢,、工廠維護等環(huán)節(jié)，都要迎來數(shù)字化升級,，它們會有什么變化呢,？

　　這些新型AGV小車的空載速度為1.5米/秒，滿載速度為1.2米/秒,，雖然目前仍是用廠內(nèi)Wi-Fi實現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng),，但工作人員表示未來會安裝5G模塊。有了5G的幫助,，這個小家伙的工作效率還能進一步提升,。

　　在目前的鐵西工廠里，能看到AI人工智能與loT物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的例子,。比如質(zhì)檢領(lǐng)域,，面漆檢測工位已應(yīng)用自動化檢測設(shè)備和處理方案。檢測也是數(shù)據(jù)收集的過程,，基于這些數(shù)據(jù)能夠衍生出算法,，便于工程師進行前瞻性調(diào)整和預(yù)測，從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝,、提升產(chǎn)品質(zhì)量,。

　　訓(xùn)練AI的過程中，工程師會在系統(tǒng)中放入大量有問題或缺陷零件的圖片。深度學(xué)習(xí)后,，人工智能會為經(jīng)過流水線的工件拍照,，并對比資源庫里的圖片，發(fā)現(xiàn)有問題的零件會標(biāo)記為紅色,。這些被標(biāo)記為紅色的零件,，會依次由相關(guān)操作人員和質(zhì)檢員進行核查，最終決定問題工件是需要修補還是回爐重塑,。

　　將初步質(zhì)檢等相對單調(diào),、重復(fù)性高的工作交給人工智能與機器人，在降低人工成本之余,，也提升了生產(chǎn)效率與長期工作的穩(wěn)定性,。畢竟，機器人沒有情緒波動,，這點咱們?nèi)祟惐炔涣�,。而“�?jié)約”出的人力，可以用在高精度模具加工等領(lǐng)域,，這么看,，自動化、智能化機器的應(yīng)用是在“解放”人類,。

　　有了物聯(lián)網(wǎng),、人工智能和5G通訊，設(shè)備之間的端到端通信,、預(yù)測性維護都將在日后走入現(xiàn)實,。以交付前的車輛路試為例，得益于5G的高帶寬,，車載電腦的數(shù)據(jù)能實時轉(zhuǎn)化成工程師需要的數(shù)據(jù),，監(jiān)控更及時，相比當(dāng)前電腦處理后,，再將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給工程師的兩步走,，效率提升了不少。

　　相比定期人工排查,，有了大數(shù)據(jù),，既能提高工人的效率，也可以在設(shè)備因故障停機前,，利用周期性停機維護時間進行整修,，未來大數(shù)據(jù)還會跟產(chǎn)品質(zhì)檢聯(lián)動，多方面考量推算最佳的維修時間,。不過想實現(xiàn)跨設(shè)備,、跨部門的大數(shù)據(jù)聯(lián)動,，需要底層數(shù)據(jù)源于一套系統(tǒng)，或不同設(shè)備供應(yīng)商相互開放自身的系統(tǒng),。所以無論華晨寶馬還是寶馬,，如何做到底層軟件統(tǒng)一，是未來的一個看點,。

　　最后說說節(jié)能環(huán)保,。目前華晨寶馬在沈陽的大東和鐵西工廠，已實現(xiàn)了用電的零排放,，其中有從國家電網(wǎng)買到的“綠電”,，也有南方電網(wǎng)投資建設(shè)的光伏/風(fēng)能設(shè)施，后者產(chǎn)生的“綠電”占總耗電量的4%左右,。伴隨鐵西工廠擴建,，新工廠會通過增加光伏與風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的方式，將這個比例增加到10%左右,。

寫在最后

　　面向工業(yè)4.0,，新技術(shù)推動工廠生產(chǎn)效率提升與成本降低的同時,，也在為車企迎接消費者更個性,、高度定制化的需求做準(zhǔn)備。現(xiàn)在高度定制化的車型可能需要你等幾周才能交付,，或許在未來,，這個時間會縮短到一周甚至幾天，同時你能選的配置也會更加豐富,，最終交付的產(chǎn)品質(zhì)量還會比目前的更好,。

　　對車企來說，數(shù)字化,、智能化不僅要體現(xiàn)在產(chǎn)品上,，工廠的同步升級也勢在必行。提升自身對市場響應(yīng)速度的同時,，也在促進工人從付出體力到付出腦力以及創(chuàng)造力轉(zhuǎn)型,。從AR、VR等技術(shù)應(yīng)用管中窺豹,，未來的數(shù)字化工廠沒準(zhǔn)就是科幻電影的寫實版,，把幻境融入現(xiàn)實確實別有一番滋味。（圖/文 汽車之家 馬一凡）