張濤說，越是進(jìn)入到工業(yè)4.0時代，越需要員工發(fā)揮追求極致的『工匠精神』。而一輛性能優(yōu)異、品質(zhì)完美的汽車的打造，背后需要將工業(yè)4.0技術(shù)+工匠精神二者完美融合。機(jī)器越先進(jìn)越全能，其協(xié)助人、解放人和成就人的價值越高。
文｜楊小林
圖｜來源網(wǎng)絡(luò)
國家4A級風(fēng)景區(qū)、德國工業(yè)4.0樣板工廠、全球首個5G汽車生產(chǎn)基地，當(dāng)這三個相當(dāng)前衛(wèi)但又略顯燒腦的標(biāo)簽都集中在一起時，你能想象中看到什么？沒錯，那就是汽車智造未來的模樣。
當(dāng)然，在真正走進(jìn)華晨寶馬鐵西工廠之前，盡管筆者在腦海中努力刻畫著：一個同時具備上述三種『氣質(zhì)』的現(xiàn)代化汽車工廠，它的未來感究竟是怎樣的？但來到現(xiàn)場還是被震撼到了。
從外觀上看，華晨寶馬鐵西工廠的布局，跟其他任何一個汽車制造商的并沒有兩樣——按照汽車智造四大工藝（沖壓、焊裝、涂裝和總裝）布置的規(guī)整廠房，按德國標(biāo)準(zhǔn)的一絲不茍的生產(chǎn)流程……
但是，當(dāng)你第一次走進(jìn)華晨寶馬工廠，第一次坐在員工食堂就餐時，抬眼看到頭頂上方那條從食堂上空穿流而過的白車身流水線時，你不得不感嘆：德國的工程師具備一種『現(xiàn)實(shí)浪漫主義』精神。
在這種精神感召下，原本冰冷的汽車制造和加工流程，開始具備了人性的關(guān)懷和溫度。這條從華晨寶馬員工食堂頭頂上穿越的白車身流水線，在中間的拐角處還設(shè)定了一個自動轉(zhuǎn)接的『圓盤』，其過程莊嚴(yán)得有點(diǎn)像政權(quán)交接儀式。
不過，如果不深入探究，這仍然只是汽車『智造』未來的表象。對于互聯(lián)科技和數(shù)字化技術(shù)加持的汽車智造而言，其看重的并不是更富儀式感的生產(chǎn)流程本身，而是更加精準(zhǔn)的需求定制、更高效的物料配送和『零缺陷』的產(chǎn)品品質(zhì)。
在工業(yè)4.0理念和5G技術(shù)的加持下，華晨寶馬鐵西工廠正在將這一切，從理想變成現(xiàn)實(shí)。從鐵西工廠，筆者看到了汽車『智造』未來的模樣——這里的機(jī)器設(shè)備不僅高度自動化，而且更加智能化。
尤其是在云計算和大數(shù)據(jù)的支持下，機(jī)器設(shè)備和人達(dá)成了一種前所未有的默契：那些考驗?zāi)土?、重?fù)操作和對精準(zhǔn)度要求極高的加工流程，最大限度地由機(jī)器來完成，而更富創(chuàng)造力的工作則交給訓(xùn)練有素的工人完成。
更高效的生產(chǎn)，更完美的品質(zhì)『工業(yè)4.0』的概念于2011年在德國被提出，其代表著機(jī)器智能聯(lián)網(wǎng)，以及將信息通信技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)進(jìn)程。從消費(fèi)者層面感知到工業(yè)4.0帶來的變化是，產(chǎn)品需求可以個性化定制，品質(zhì)保障全流程監(jiān)控。
『任何一次工業(yè)革命的發(fā)生，都將帶來兩大成果：更高效的生產(chǎn)和更完美的品質(zhì)?！?1月中旬，剛從華晨寶馬大東工廠調(diào)任鐵西工廠任廠長的張濤告訴車壹條，過去幾次工業(yè)革命，終極目標(biāo)都是提高生產(chǎn)力，工業(yè)4.0時代也一樣。
作為寶馬集團(tuán)在全球范圍內(nèi)唯一的女廠長，張濤先后在華晨寶馬沈陽大東和鐵西工廠從事生產(chǎn)管理工作，先后參與并負(fù)責(zé)包括3系和5系在內(nèi)的多款華晨寶馬新車國產(chǎn)項目?？梢哉f，張濤始終在打造全球最先進(jìn)的汽車工廠。
車壹條此番受邀參觀的華晨寶馬鐵西工廠，就是生產(chǎn)『史上最強(qiáng)一代BMW 3系』G20（標(biāo)準(zhǔn)軸距）/G28（加長軸距）母工廠，這里榮獲了德國工業(yè)4.0的樣板工廠、國家4A景區(qū)和國內(nèi)首家5G汽車工廠等先進(jìn)『稱號』。
這其中，最讓媒體關(guān)注的是，已經(jīng)高度自動化和智能化的汽車制造體系，在進(jìn)入工業(yè)4.0時代又將產(chǎn)生怎樣的蛻變？尤其是在生產(chǎn)效率上，前三次工業(yè)革命（蒸汽機(jī)、電動化和自動化）帶來的革新顯而易見。
反倒是，進(jìn)入『物聯(lián)網(wǎng)』和『云計算』時代的工業(yè)4.0，其提高生產(chǎn)效率的同時，大幅提高生產(chǎn)品質(zhì)，尤其是奔向工業(yè)制造領(lǐng)域『零缺陷』終極目標(biāo)，又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？張濤給出了她理解中的答案。
『講到提高效率這方面，第一個體現(xiàn)，比如我們虛擬生產(chǎn)線測試，這種技術(shù)就是在我們設(shè)計這條生產(chǎn)線之初有模擬的測試生產(chǎn)線，可以減少物理性移動，降低對環(huán)境造成的影響，還能讓產(chǎn)品提前上市?！?/p>
張濤說，這就是工業(yè)4.0戰(zhàn)略對提高效率的最佳體現(xiàn)，最終結(jié)果就是，能夠讓客戶更早也更好地體驗到『上馬』的新產(chǎn)品。與自動化時代更聚焦與每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和加工流程內(nèi)的效率相比，工業(yè)4.0時代的生產(chǎn)效率提升，則更加專注于產(chǎn)品研發(fā)、制造和物流配送的全周期效率提升。
『第二個體現(xiàn)在預(yù)防性維護(hù)這方面。我舉例來說，比如車身車間，大家知道我們的機(jī)器自動化程度有多高，背后就有多少數(shù)據(jù)。我們可以通過數(shù)據(jù)分析，做到預(yù)防性維護(hù)，也減少了停線的時間?！簭垵e例說，另外一個對生產(chǎn)效率的提升，體現(xiàn)在有效減少之前浪費(fèi)的時間，比如減少設(shè)備檢測所需的時間。
『大家今天看到在沖壓車間全新的數(shù)字化光學(xué)面品檢測設(shè)備——ABIS。過去需要人工20分鐘才能完成的檢測工作，現(xiàn)在只需要1分鐘。有的沖壓件，由于根據(jù)形狀大小差異，可能只需30秒就能夠完成檢測，同時還能保證提供給客戶非常完美的產(chǎn)品?！?/strong>
一個典型的例證就是，在鐵西工廠下線的全新BMW 3系，其沖壓采用全球領(lǐng)先的6序伺服沖壓機(jī)，自重為26臺BMW 3系的重量，沖壓壓力高達(dá)10000噸，但沖壓精度達(dá)到了驚人的0.02mm，僅僅相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的三分之一，可謂追求『毫厘中的美感』。
如此高精度的加工流程和工藝，其設(shè)備的高效檢修和維護(hù)，同樣需要工業(yè)4.0體系來支撐。尤其是當(dāng)產(chǎn)品在技術(shù)和性能上『再上一個臺階』時，生產(chǎn)最新一代汽車的設(shè)備和工藝必須做到『與時俱進(jìn)』，而工業(yè)4.0技術(shù)的加持，則對完成這些高難度的加工和檢測工作至關(guān)重要。
例如，全新一代BMW3系搭載的寶馬最新調(diào)校升級的2.0T發(fā)動機(jī)，出于對性能輸出的要求需要進(jìn)一步提高燃油噴射的壓力。為了保證整個燃油系統(tǒng)在350bar 的壓力之下沒有絲毫泄露， BMW 在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程都采用了最先進(jìn)的技術(shù)，每一臺發(fā)動機(jī)的燃油系統(tǒng)都進(jìn)行了100% 的全自動氣密性檢查。
這項氣密性檢查并非普通的壓縮空氣檢查，而是在高壓下采用稀有氣體——氦氣進(jìn)行檢查，任何輕微的泄露，都會被靈敏的傳感器察覺。在張濤看來，與自動化時代僅僅是提升單個制造環(huán)節(jié)和流程的生產(chǎn)效率相比，工業(yè)4.0時代的效率提升則著眼于全周期和全鏈條的效率提升，甚至包括產(chǎn)品后期維修的效率。
例如，無論是在生產(chǎn)3系的華晨寶馬鐵西還是在制造5系的大東工廠，都能通過前期收集的大數(shù)據(jù)，查找到每一輛交付給用戶的新車身上每一個螺栓的擰緊扭矩是多少。這意味著，生產(chǎn)負(fù)責(zé)人可以實(shí)時通過大數(shù)據(jù)分析模型，對任何可能產(chǎn)生的偏差，在萌芽狀態(tài)就得到糾正。
張濤說，一旦從大數(shù)據(jù)的分析中出現(xiàn)相關(guān)問題的反饋，就可以通過工程師對大數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯和分析：『比如扭矩沒打到位，不外乎三種情況：第一，里面有焊渣，打的時候遇到阻礙，沒有打到扭矩值；第二，沒有垂直打緊，而是打到壁上；第三，套筒磨損了。』
這樣的結(jié)果就是，在工業(yè)4.0時代的未來制造環(huán)節(jié)，一輛大規(guī)模量產(chǎn)的汽車在越來越多領(lǐng)域的品質(zhì)管控上（尤其是在大數(shù)據(jù)能監(jiān)測到的制造環(huán)節(jié)），可以實(shí)現(xiàn)『零缺陷』?！哼^去我們講，什么叫零缺陷，說達(dá)到六個西格瑪，每百萬個成品中有三個缺陷，現(xiàn)在我們（華晨寶馬）是幾乎達(dá)到零缺陷。』
在鐵西工廠，在大數(shù)據(jù)的監(jiān)測下，幾百把電動打緊工具每天都要產(chǎn)生28萬個數(shù)據(jù)。張濤說，這種情況下，華晨寶馬會利用機(jī)器自我學(xué)習(xí)，模擬三種缺陷模式，當(dāng)扭矩沒打緊或者沒打到位的時候，后臺會立刻出現(xiàn)一個曲線，根據(jù)曲線相對應(yīng)的模式，立刻對相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
這和傳統(tǒng)的自動化制造時代，只有當(dāng)缺陷產(chǎn)品流入市場后再發(fā)現(xiàn)問題，然后通過問題追溯產(chǎn)品工藝和流程風(fēng)險的做法完全不同?！簜鹘y(tǒng)的情況是什么？有一天如果扭矩突然超出公差，我們開始解決問題，不是零缺陷，是事后問題的解決?，F(xiàn)在有了大數(shù)據(jù)，即使在公差范圍內(nèi)稍微有一點(diǎn)點(diǎn)偏差，我們就開始解決問題?！?/p>新智造，重新定義人和機(jī)器的關(guān)系
在工業(yè)4.0時代，一個舊話題數(shù)度被重提，那就是：當(dāng)工廠越來越智能、機(jī)器和機(jī)器人能干的事越來越多時，那些大量的工人該怎么辦？他/她們?nèi)绾慰朔弘S時可能被智能化機(jī)器代替』的那種焦慮，由如何通過『打怪升級』，完成進(jìn)入工業(yè)4.0時代的能量儲存和升級？
在日系汽車『精益制造』的杰出代表豐田汽車公司，早年提出的一個理念是『以人為本的自動化』，而且，在日文自動化的『動』子里，往往還加了個單人旁的部首，以此向所有在崗員工傳遞一個清晰而明確的信號：任何機(jī)器轟鳴的制造工廠里，都少不了比機(jī)器更關(guān)鍵作用的『人』。
對此，張濤給出了一個異曲同工，但聽上去更符合中國當(dāng)下語境的答案。張濤說，越是進(jìn)入到工業(yè)4.0時代，越需要員工發(fā)揮追求極致的『工匠精神』。而一輛性能優(yōu)異、品質(zhì)完美的汽車的打造，背后需要將工業(yè)4.0技術(shù)+工匠精神二者完美融合。機(jī)器越先進(jìn)越全能，其協(xié)助人、解放人和成就人的價值越高。
在華晨寶馬鐵西工廠，有幾個代表工業(yè)4.0時代的『人機(jī)高度協(xié)同』的場景，讓到場媒體印象深刻。
例如，在鐵西工廠的總裝車間，越來越多的機(jī)器人與人之間不再設(shè)立任何形式的防護(hù)欄，這樣的做法看上去讓人更加擔(dān)心工人的作業(yè)安全。但工廠的負(fù)責(zé)人介紹說，既然敢于讓員工與機(jī)器如此近距離的『親密接觸』，其實(shí)在安全防護(hù)的問題上早已經(jīng)得到妥善解決。
在這里，3D打印可以快速地定制化人體工程學(xué)生產(chǎn)工具，比如3D打印的拇指套，可以為工人提供了專屬的『防護(hù)』。同時，3D打印的線束固定裝置，符合人體工學(xué)設(shè)計，讓操作工人更快地工作，更準(zhǔn)確地操作。無線安燈系統(tǒng)同時幫助員工實(shí)現(xiàn)無線語音交流，質(zhì)量信息唾手可得。
隨著工人得到更多技術(shù)的助力，他們的工作將更多聚焦于如何通過數(shù)字化及技術(shù)應(yīng)用讓生產(chǎn)更高效，確保更高的生產(chǎn)質(zhì)量。
在華晨寶馬的沈陽生產(chǎn)基地，現(xiàn)代化輕型機(jī)器人和智能設(shè)備在生產(chǎn)中支持員工執(zhí)行著重復(fù)、高精度的作業(yè)，讓生產(chǎn)操作工人升級成為生產(chǎn)線的操作者和教練。在動力總成工廠，AGV無人搬運(yùn)車負(fù)責(zé)搬運(yùn)200-300斤重的發(fā)動機(jī)，工人則有機(jī)會更大程度地發(fā)揮自己獨(dú)特的認(rèn)知技能。
而在總裝車間，到場的參觀的媒體隨處可見到輕型機(jī)器人系統(tǒng)與操作工人并肩協(xié)作，符合人體工學(xué)設(shè)計的同時更保證了靈活、高質(zhì)量的生產(chǎn)。這里的涂膠工作因其復(fù)雜的零件形狀和位置，備受挑戰(zhàn)。而天線罩人機(jī)協(xié)作涂膠機(jī)讓操作工人和機(jī)器人緊密地協(xié)作，穩(wěn)定、精準(zhǔn)地完成涂膠任務(wù)。
在涂膠作業(yè)過程中，操作人員只需將零件放入機(jī)器人手臂，設(shè)備將自動讀取零件信息，與后臺訂單數(shù)字對比無誤后開始涂膠。當(dāng)機(jī)器人受到外力大于30牛頓米（N.m）時，設(shè)備會暫停所有工作，保證操作人員的安全，充分體現(xiàn)工業(yè)4.0背景下的個性化和數(shù)字化智能制造。
『如剛才所說，在華晨寶馬，科技是以人為本的，在我們設(shè)置生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝方面，我們都會考慮人機(jī)工程，也就是如何更好地保護(hù)我們的人?！粡垵J(rèn)為，人是企業(yè)成功發(fā)展的第一要素?！赫且驗槲覀兊膯T工，我們的產(chǎn)量才能從最初的幾千臺一直到去年的將近50萬臺。我們的員工做出了巨大的貢獻(xiàn)?！?/p>
張濤告訴車壹條，步入工業(yè)4.0新時代，機(jī)器與人的關(guān)系不再是互相取代，而是互相成就?！寒?dāng)然，我們也會面臨一個問題，即：隨著工作角色的變化，如何能夠讓員工快速適應(yīng)當(dāng)前新技術(shù)下的生活和工作。我們會設(shè)置不同的培訓(xùn)目標(biāo)。就像我剛才舉的幾個例子，我們鼓勵我們的員工去創(chuàng)新。』
張濤說，工匠精神的核心是精益求精、追求極致，并在此過程中展現(xiàn)創(chuàng)造力，而執(zhí)行起來最關(guān)鍵的還是靠人。
『在過去，我們的員工維修模具，如果模具不合格，無法上壓機(jī)，就會耽誤沖壓，占用生產(chǎn)時間，需要停線去維修。我們的員工就去思考怎么能夠不停止沖壓車間的工作，于是員工自己發(fā)明了離線檢測設(shè)備，離線檢測和維護(hù)模具，不用停止沖壓車間的工作。』
讓張濤引以為傲的是，由員工發(fā)起并創(chuàng)新的離線檢測模具工藝，已經(jīng)成功申請技術(shù)專利并引起業(yè)界同行的強(qiáng)烈關(guān)注，甚至有來參觀考察的其他整車企業(yè)負(fù)責(zé)人，當(dāng)場表示要購買這項專利的使用權(quán)。而在張濤眼中，這樣的通過發(fā)揮員工工匠精神而實(shí)現(xiàn)的『華晨寶馬式自主創(chuàng)新』，類似的案例不勝枚舉。
『相信大家在沖壓車間也看到了，我們?nèi)翨MW 3系的車身更鋒利的腰線，更強(qiáng)的運(yùn)動感，不僅得益于首次引入的「銳棱成型」生產(chǎn)技術(shù)，讓車身圓角半徑由原來的6mm減小到了3mm，也源于資深工程師的精湛手藝，讓模具表面更加光滑明亮，保證了鋼坯切割更鋒利、更精準(zhǔn)?！?/p>
在華晨寶馬看來，工業(yè)4.0意味著人同樣重要。隨著機(jī)器開始承擔(dān)更多精確、繁重的工作，人的創(chuàng)造力得以釋放，他們可以更聚焦于如何創(chuàng)造生產(chǎn)價值，提升效率及保障質(zhì)量。對于華晨寶馬而言，讓數(shù)字化助人『一臂之力』，整合人機(jī)優(yōu)勢，智能化人機(jī)協(xié)作，才是智能制造的未來。
而5G時代的到來，則為華晨寶馬這樣的工業(yè)4.0樣板工廠，提供了另外一個持續(xù)『打怪升級』的風(fēng)口。
華晨寶馬目前在沈陽生產(chǎn)基地的鐵西、大東和發(fā)動機(jī)工廠共建設(shè)鐵塔21個，5G基站35個，已實(shí)現(xiàn)三大工廠100%的5G覆蓋率，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度已達(dá)到1Gbps。華晨寶馬沈陽生產(chǎn)基地采用了中國聯(lián)通和中國移動雙運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)。通過啟用移動邊緣計算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5G工廠私有網(wǎng)絡(luò)和公有網(wǎng)絡(luò)的安全靈活切換。
尤其是在5G技術(shù)的加持下，通信技術(shù)的迭代和數(shù)字化浪潮的襲來，在讓工業(yè)4.0時代的『人機(jī)高度協(xié)同』充滿更大想象空間的同時，也對現(xiàn)有員工的綜合素質(zhì)要求提出了更大的挑戰(zhàn)。對此，張濤給出的應(yīng)對之道是，通過日常培訓(xùn)讓員工時刻保持理念上的清醒，通過工藝和流程的革新，讓員工融入水平與時俱進(jìn)。
在人才培養(yǎng)上，華晨寶馬早就建立了完整、多層次、全方位的人才培養(yǎng)體系。早在2006年，寶馬就將有德國『工匠精神』秘訣之稱的雙元制職業(yè)教育模式引入中國——這一理念與中國實(shí)際情況結(jié)合，采用『職業(yè)院校+培訓(xùn)中心+在崗實(shí)訓(xùn)』的『1+1+1』職業(yè)教育模式，滿足華晨寶馬對于高技能型技術(shù)工人的培訓(xùn)需求。
張濤說，華晨寶馬一直在員工中力推VPS持續(xù)優(yōu)化項目，該項目鼓勵員工從生產(chǎn)細(xì)節(jié)著手，提出一些合理的優(yōu)化建議并進(jìn)一步落實(shí)?！汉玫慕ㄗh不僅會得到公司的獎勵，還會做成展板，與員工們共同分享。在整個項目的參與過程中，員工將不僅獲得新知識，更能體會追求生產(chǎn)精益求精的過程。』
如今，在工業(yè)4.0技術(shù)和工匠精神的雙重加持下，華晨寶馬已經(jīng)成為寶馬全球在生產(chǎn)品質(zhì)和技術(shù)創(chuàng)新中首屈一指的排頭兵。而據(jù)張濤透露，寶馬已經(jīng)確定要不斷追加投資，包括鐵西新工廠、大東工廠的改建升級項目，未來三年會陸續(xù)招聘并培訓(xùn)超過5000名員工。
隨著5G通訊時代的到來，已經(jīng)處于領(lǐng)跑位置的華晨寶馬，還將在工業(yè)4.0時代譜寫出怎樣的『新智造』篇章？相信時間很快能給出答案。
