宝马 5 系插混不仅把电池放进了身体,还把“柔性”加进了工厂里

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08-06 19:07

当我被北京 37 度的天气连续炙烤半个月后,一张来自宝马的沈阳工厂参观邀请函就像一个不断吐露寒气的冰窖,让人无法抗拒。

可落地之后,试驾车仪表盘上显示的 40 度气温告诉我:想要在中国的夏天找到一个清凉的地方,没那么容易。

另一个让人无法躲避的浪潮,则是新能源汽车的普及。

无论是优于传统燃油车的驾乘体验,还是一以贯之的对环境的友善程度,都是新能源汽车享受万千瞩目的资本,而对宝马而言,这份乐趣与责任不仅体现在产品里,更是工厂生产的法宝之一。

530Le 初体验,宝马新能源乐章奏响

先从试驾车华晨宝马 5 系插电式混动车 530Le 说起。

不知道有多少人跟我一样,明明早就拿到了新能源车的购车指标,却迟迟不愿下手。市面上的新兴品牌大多在“新能源”上名副其实,却在传统车企擅长的“车”上少了让人开完后回甘的绵长。

宝马从未生产过一辆令人厌烦的车。正好,我们拿 530Le 对宝马在新能源车型时代的成色做个检验。

5 系的豪华与运动毋庸赘言,倒是 530Le 最长 61 公里的纯电行驶里程,给了人们对未来纯电动 5 系足够美好的想象空间。只需按下驾驶模式选择区域下方的 eDRIVE 按钮,将车辆切换至 MAX eDRIVE 模式,就可在 0-140km/h 区间内享受纯电动驱动随用随到的扭矩支撑和静谧保障。而任何时间把油门踩到底,汽油机都会无缝加入到动力助攻中来。

作为我们的老读者,相信你对宝马整合了手势操作、语音控制、第六代人机交互界面的智能驾驶舱早已熟悉,对可通过手机 APP 和智能钥匙对车辆进行交互的智能云端互联技术也已有耳闻。我们本次更感兴趣的,是宝马在新能源车使用和制造上的深层逻辑。

宝马工程师表示,与其他品牌经常把电池耗尽不同,宝马 530Le 会保留最少 15% 的电能,以确保任何条件下电动机都可提供 eBoost 加速效果,同时有助延长电池使用寿命;这样的例子还有不少,比如宝马并未选择业界常见的反复浅层充放的电机调动逻辑,而是尽可能延长纯电在中低车速下的使用频率,这样的考虑显然是为了提升车主的驾乘愉悦度。

从逻辑预设到落地实现,依托的是华晨宝马在沈阳的动力电池中心,该中心具备电池研发、生产、采购与供应链管理、品质和测试等全体系功能。530Le 上装载的电池,除电芯为宁德时代提供外,从模组布局到箱体设计再到冷却、等核心功能由华晨宝马在宝马集团的技术支持下领导开发,最终实现的 111Wh/kg 的能量密率也是竞品中最佳的。

为了在引入插电系统后继续保持 5 系原有的前后重量配比及操纵体验,华晨宝马为三电系统的配置也花费了大量心血。后置后传统的排气系统的热量和走向成为电池组不得不规划的问题,为此华晨宝马专门设计了双模块相互分割式的布局,而这只是整个三电系统设计中的一个缩影而已。

问题来了:530Le采用大量创新设计,可以说是一款新车,华晨宝马产的过来么?

柔性生产绝技,宝马新能源不知何为产能地狱

研究新能源汽车久了,人人都成了数学家。

你问我哪款新能源车好,我头头是道,你问我这些车何时能买到,我哑口无言。且不说太平洋对岸加州大棚里赶工的电动车领导者天天盼望着摆脱“产能地狱”。如今,轮到华晨宝马出牌了。

华晨宝马问:“你听说过柔性生产吗?”

别想多了,柔性生产可不是说用奇怪的材料来生产汽车,而是通过先进的数控管理技术,让传统的生产线变得高度灵活,可以实现纯电动、混动和传统燃油车的并线生产。

在代表华晨宝马最高生产技术的沈阳新大东工厂总装车间,我们看到,原本生产燃油版 5 系的生产线在只增加三个工位后,就实现了 530Le 车型的自如生产。

这并非是在特定环节区分出不同的车身和翼子板、把不同的油箱和电池装上去那么简单,其背后是一套复杂而清晰的生产制造管理系统。通过数控冲压系统的智能调控,新大东工厂的冲压设备只需 4 分钟就能完成两种车型不同部件的模具转换;而遍布整条生产线的智能物流管理系统(IPS-L),能够动态显示用户订单差异化需求,给予产线工人极其明确的指导。

在高压电池合装工位,我们看到,大量自动化技术的加入让额外增加的生产环节同原有流程无缝结合。当传统燃油版 5 系车身经过此工位时,会在电脑的引导下不停顿快速经过,而 530Le 车身除了有明确的车款标识外,得益于自动安装设备,一整块电池被抬举至车身内,自动拧紧十几颗螺丝并连接好线束只需几十秒时间。

工位上的 3 位工人是整个柔性生产线的缩写。灵活生产不仅指产品,更指员工——经过培训和资质认证之后,经过检验的员工可同时在新能源车型和传统燃油车辆上进行操作,这种共通能力并非仅限于大东工厂,通过宝马全球生产网络的互相联结,全球范围内宝马的生产技术和专业知识都可实现快速共享。

仅沈阳一地,华晨宝马就已拥有大东和铁西两座整车工厂和一座动力总成工厂,通过研发、生产和供应量的集聚整合,这里已成为宝马集团在全球最大规模的生产基地之一,可快速响应中国市场对车型和产能的即时需求。

而这也是华晨宝马新能源车型产能无忧的题中之义。

智能制造,或许从中国开始

来沈阳之前,我参观过很多品牌的工厂,它们体现自己技术水平的重要标志是一群机器人,关在笼子里的那种。

在沈阳华晨宝马的工厂,你同样可以见到很多机器人,但却是很少见的那种。

自动化技术的近距离应用,致力于把人从重复劳动中替代出来,从劳累环境中解放出来,把因人力而不可及的标准激活出来。

比如,在 530Le 的涂装车间就采用了 100% 的自动检测系统,喷涂之后的白车身将被进行全面检测,任何因环境而造成的车身表面缺陷都会被检测出来。在此之前,由于人工只有 30 秒检查时间,识别率仅为 65%,复杂的光照条件也会危害工人视觉;使用自动检测后,识别率上升至 98%。

冲压车间的激光扫描仪则可以观测车辆零件在焊接后尺寸与设计标准之间的误差,通过激光扫描形成的点云数据会与数据库中的 3D 数模进行完整对比,每秒可观测车身上多达 21 万个点。

技术的使用自然伴随着技术的创新,华晨宝马新大东工厂的部分工艺流程在宝马全球体系中也属首创。5 系车底会喷涂一层 PVC 胶,成为车辆底盘防石击的第一层屏障;在此之前,喷涂后需要人工检测,而如今通过增设的 6 台工业摄像机,生产线会自动扫描车底图像,通过 AI 分析喷涂覆盖度,检测一辆车只需 40 秒。

中国科技行业的发展成果开始在华晨宝马的工厂中瓜熟蒂落,我们在工厂中见到了 3D 打印的手指保护套、天窗安装卡具;见到了无源 RFID 制成的电机温度感应系统,也见到了通过 iPad结合增强现实技术在夹具判定当中应用,甚至见到了机械外骨骼给工人提供的体外支撑,给工人一个可以随意安置的工作台。

让我印象最深的,是华晨宝马员工在厂内物流系统中引入的“网约车”概念,通过在移动终端上的“下单”,靠近需求所在地的叉车和物流车辆可以接单并快速完成任务,大大提升了物流资源的调配效率。

在这些创新的加持下,华晨宝马成为“工业 4.0”在中国的先行者,凭借在智能制造和可持续发展领域的探索,这些极具代表性的“工业 4.0”应用将成为宝马全球体系中极具推广价值的引领者。

在参观的两天里,我们在华晨宝马大东工厂见到了匆匆忙忙于路试的全新 X3,华晨宝马的新车型和新工厂的故事会越来越多,对了,2020 年宝马全球第一款BMW品牌主力纯电动车型 iX3 也会在此生产,那时的柔性生产和智能制造,又会有哪些新看点呢?

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