宝马集团在生产中充分发挥创新自动化与灵活辅助系统的潜能

宝马集团继续在生产领域进行现代化的工作环境改造。创新的自动化和最先进的辅助系统为生产线带来了巨大的潜力，进一步减轻了违反人体工程学的困难工作，并使工人有机会最大限度地提高他们独特的认知技能。过去，人类和机器的工作区域被安全屏障隔离，但近年来，这种情况发生了变化：现代轻型机器人、智能设备和外骨骼设备是人类生产工作环境的直接组成部分，为工人提供支持，使生产系统更加精简和适应性更强。宝马集团生产系统，工具制造和设备工程负责人Planning Duncan表示：“宝马集团通过数字技术在生产系统方面实现了许多优化和进步。与以前相比，人们更像是自己工作场所的设计师，可以解决日益复杂的自动化生产问题。“辅助系统的针对性使用以及轻型机器人工人和机器之间的角色分配非常明确：人类先进的专业知识创造力和认知能力适合执行注重实用价值创造、特殊精密加工和质量管理的任务；辅助系统可以帮助人类进行艰巨繁重的重复e任务。在生产中，轻型机器人不需要任何额外的固定点，可以在应用范围内移动。此外，它们还可以直接与人类合作。一般来说，辅助系统可以为特定目的找到合理的解决方案，并始终关注可以实现的特定效益。集人与机的优势于一身早在2013年，宝马集团就在美国斯帕坦堡工厂的装配线上为工人配备了第一台轻型机器人。这个被流水线人员称为“夏洛特小姐”的机器人仍然用于在车门上安装隔音层，但情况与当时大不相同。如今，宝马集团的工厂总共使用了40多个轻型机器人；

到今年年中，轻型机器人的数量将超过60个。他们将取代工人执行高精度和重复性任务，减轻工人的身体负担和特殊挑战。例如，在宝马集团的鼎份工厂，一个安装在车轴变速箱总成生产线上的顶部安装的轻型机器人可以提升重达5.5公斤的锥齿轮并准确安装，而不会对齿轮造成任何损坏。在这个生产区域，工人和机器人在有限的空间内共同工作，没有任何安全屏障。这种协作使工人有更多的时间执行更适合自己能力的任务，而轻型机器人可以长时间准确地施加所需的力。安全传感器将始终监测各种功能，一旦发现障碍物，该过程将立即停止。在前车窗上涂抹粘合剂的工作要求也很高。这项工作的困难在于，必须同时在大面积的玻璃上涂上厚度均匀的粘合剂。在宝马集团的莱比锡工厂，这项任务由一个机器人与生产线人员一起完成。此外，轻型机器人越来越多地被用于具有安全屏障的大型机器人工作区域。它的灵活性、小空间要求和高安全性允许人员进入以前禁止进入的区域。由于其广泛的应用，轻型机器人在传统自动化领域显示出了新的潜力，并为工人带来了更大的改进空间。如今，传统的大型工业机器人也可以直接进行人机协作。在宝马集团雷根斯堡工厂的变速箱安装区，一名工人可以带领一个大型工业机器人前往螺旋焊接站。尽管激光系统可以帮助定位工业机器人，但精确的位置仍然需要经过培训的工人来确定。这个应用程序的想法是由现场团队自己开发的。与其他用例一样，安全始终是首要任务：由于使用了最先进的安全技术，当机器人就位时，如果有人离机器人太近，机械臂会自动减慢移动速度，甚至在必要时完全停止，从而避免任何危险。由于螺旋焊接过程所需的力很高，大型工业机器人比轻型机器人更有能力完成这项任务。在新千年开始时，电话主要用于实际通话，但现在它具有各种功能。就像我们不断变化的日常生活环境一样，生产环境也发生了变化。例如，工作手套背面配有条形码扫描仪，省去了拿起扫描仪扫描物体然后放下设备的繁琐步骤。现在，工人只需要用拇指按下食指上的按钮即可启动扫描程序。这改善并加速了个人生产流程，提高了流程质量和人体工程学。到今年年底，宝马集团将配备230副创新工作手套。另一个例子是在平板电脑等智能设备上使用增强现实应用程序，它可以将虚拟规范附加到组件图像上。平板电脑对实际状态和目标状态进行比较和评估，使工人能够确定零件是否符合目标要求，并提前识别和解决潜在问题。宝马集团在初始概念验证、初始抽样检查、供应商工具验收和操作系统维护中使用增强现实应用程序。一种可以直接佩戴在身体上的外骨骼设备，作为骨骼的第二层，为身体提供外部支撑。宝马集团同时使用上肢外骨骼和下肢外骨骼。上身穿着的外骨骼背心增加了从事繁重工作的工人的上臂力量。背心的连接采用了一体式机械弹簧支架，可以增强手臂力量。目前，宝马集团斯帕坦堡工厂的量产线配备了24件这样的外骨骼背心，今年还将增加44件。德国工厂在其生产区域配备了下肢外骨骼设备。这种外骨骼就像一把椅子，可以改善工人的姿势，缓解组装工作中需要蹲下或保持其他可能影响他们身体健康的姿势的不适。此外，腿部支撑结构可以将长期站立姿势转换为坐姿，从而提高工作环境的舒适性和灵活性。外骨骼由活动部分组成……

固定在腿或躯干上的夹板，可以锁定在不同的位置。目前，德国工厂共配备了11套下肢外骨骼设备。工作场所的效率和效益-宝马集团旨在确保高效、稳定和灵活的生产，并提供更大的创意空间。同时，公司还根据员工的个人优势和能力分配职位，进一步改善工作环境。从艰苦工作中解放出来的工人有时间和精力处理更具挑战性和创造性的任务。邓肯说：“在这个充满智能设备和数字化的时代，我们必须始终关注应用技术为公司创造的附加值。没有人比我们的一线员工更有资格评判这一点。因此，在宝马集团，应用新技术是为了更好地为员工服务，不断提高他们的创造力和工作效率。”。“先进的技术将与中国的生产基地同步，宝马集团已经在中国沈阳拥有铁西和大东两个整车厂，以及一个动力总成工厂。这三个工厂都处于宝马集团在创新自动化领域的生产系统的前沿。以铁西工厂为例，车身车间的自动化率已经提高了达到95%以上，涂装车间也实现了高度自动化；在产品质量检验过程中，代表技术前沿的谷歌眼镜和智能手持终端设备已经投入使用。将于今年开业的大东新工厂融合了多种工业4.0技术，包括大数据分析、计算机模拟调试生产线和智能终端。外骨骼设备也将成为新工厂减少员工工作量的强大辅助设施之一。

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