在一個(ge) 透明的玻璃間裏，四五個(ge) 機器人正在“耍著花樣地玩活兒(er) ”，由於(yu) 各個(ge) 牛高馬大，你需要從(cong) 二樓才能更好地觀看它們(men) 的工作場景。這裏是寶馬鐵西工廠車身車間的一個(ge) 小件焊接區，也是考驗機器人應付複雜工序能力的一條生產(chan) 線。

　　現在，一個(ge) 機器人正從(cong) 物料架子上抓取小的衝(chong) 壓件，將零件放到磨具上，對準相應的零件，然後交給下兩(liang) 個(ge) 機器人分別對不同焊點進行焊接。一個(ge) 零部件焊接完了之後，幾個(ge) 機器人又開始或自動換磨具抓手，或自動更換焊槍頭，繼續下一道焊接。

　　在這個(ge) 過程中，機器人需要完成一係列高精準度和高難度的工作，它們(men) 時而抓取，時而換件，有時還要抓著部件在空中完成360度旋轉，以尋找新的焊接點，整套動作下來會(hui) 讓你想起那些玩速疊杯遊戲的高手。

　　未來工廠

　　實際上，機器人正在大規模接管寶馬的鐵西工廠。目前僅(jin) 工廠的車身車間就已經有642台機器人，每個(ge) 機器人有自己明確的工作職責，它們(men) 在不同的生產(chan) 線上專(zhuan) 業(ye) 且毫無怨言的忙碌著。從(cong) 二樓看下去，整個(ge) 車間幾乎看不到工人，隻有一群群“變形金剛”在時而迸濺的火花中大顯身手。你身在其中，會(hui) 有那麽(me) 幾分鍾以為(wei) 在看3D科幻片，而自己正處在未來某個(ge) 出現大波機器人的移民星球上。

　　寶馬的鐵西工廠所在地方仍是一大片荒地，整個(ge) 工廠占地麵積2.07平方公裏，目前所建區域還不到一半，但其所展現出來的規模和氣勢，當地人會(hui) 以一種掩飾不住的在意態度在你麵前一再驚歎。鐵西工廠是完全按照德國萊比錫工廠的設計和生產(chan) 理念照搬過來的，因此也被稱為(wei) 東(dong) 方萊比錫。你可以想象一個(ge) 超級機器人從(cong) 歐洲抓起了一個(ge) 工廠，然後原封不動地把它放置到了中國的沈陽。就連長期在工廠周邊拉活的出租車司機和環衛工人都知道，這家工廠裏有好多的機器人。

　　據說德國製造有一個(ge) 根深蒂固的觀念，就是不相信人。他們(men) 認為(wei) ，人比機器更易於(yu) 出錯，為(wei) 此，會(hui) 把每件事情都分解成機器能執行的任務。未來工廠將完全由機器自己生產(chan) ，而人的作用隻需做生產(chan) 規劃，下達生產(chan) 指令，或者給機器人打下手，幫助維持生產(chan) 線高效可靠運轉。

　　目前，寶馬鐵西工廠的大部分車間正在進入這樣一種“未來狀態”，而且，無論是下到生產(chan) 線，還是上到辦公區，鐵西工廠處處有意無意地流露出種種“未來範兒(er) ”。

　　走進主辦公樓，迎麵向你敞開的是一個(ge) 高度濃縮但又充滿想象力的空間。餐廳與(yu) 辦公區被設計在同一個(ge) 空間裏，分成樓下樓上兩(liang) 個(ge) 區域，樓上的辦公區是全開放式的，站在一樓的進口處甚至就能看見二樓的某些辦公位。在員工們(men) 的頭頂上方，有一處寶馬車前臉似的弧形穹頂懸掛在半空中。而在穹頂的下方，一條巨大的傳(chuan) 送帶橫穿整個(ge) 空間，上麵從(cong) 噴漆車間出來的汽車車身正一輛接著一輛通過傳(chuan) 送帶被運往最後一道工序的總裝生產(chan) 線。車身穿過整個(ge) 辦公區域，沒有噪音，也沒有異味，一切都在有條不紊、安安靜靜地進行著，將空間藝術發揮到淋漓盡致，整個(ge) 看上去充滿了未來感。

　　通常，從(cong) 在噴漆車間上好漆之後，車身要下線，然後用運輸工具運往另一處的總裝車間。然而，在鐵西工廠這一傳(chuan) 統被打破，車身不用下線，並且在一個(ge) 最短的距離之間快速地被傳(chuan) 送到下一個(ge) 工序，這樣不僅(jin) 提高效率，而且節約了廠房的占地空間。

　　鐵西工廠的主技術大樓全部采用單屋頂建築結構，四大工藝流程在同一建築內(nei) 完成，因而寶馬的汽車製造流程和廠房得以全新設計，在改變和創新中被重塑了一遍。整個(ge) 工廠建築曆時18個(ge) 月，耗資150億(yi) 人民幣。

　　所謂未來工廠，按照德國人的理解，是對傳(chuan) 統工廠從(cong) 理念，到工廠設計，生產(chan) 線重置，自動化生產(chan) ，再到可持續性發展的一套體(ti) 係的重建。起源於(yu) 德國的工業(ye) 4.0變革，實際有著其背後完整的文化基礎，其內(nei) 涵也還沒有被人們(men) 全麵解讀。

　　Siegfried Russwurm是西門子(134.99, 0.88, 0.66%)工業(ye) 集團CEO，同時也是西門子AG的執行委員會(hui) 成員，在他看來，工業(ye) 4.0是整套虛擬物理體(ti) 係的應用，其影響力不僅(jin) 會(hui) 帶來技術，產(chan) 業(ye) 的變革，還會(hui) 觸及到社會(hui) 人文等方方麵麵的改變。“虛擬物理體(ti) 係是一套網絡軟件工程，它的全麵應用會(hui) 再度帶來自動化程度的提升。你可以看到，物與(yu) 物網絡化相連之後，物自身具有了智能管理和自動決(jue) 策的能力。這勢必會(hui) 引發生產(chan) 和物流流程的再度優(you) 化和創新，從(cong) 而讓企業(ye) 可以實時地掌控和變革整個(ge) 價(jia) 值增值網絡，並最終開發出基於(yu) 新的人文價(jia) 值下的全新商業(ye) 模型。”

　　物聯網中用到最多的是嵌入式係統，德國在該領域領先於(yu) 全球，尤其在汽車工業(ye) 及工程領域。寶馬，奧迪，奔馳等汽車企業(ye) 都已經在嚐試將這些係統導入各自的工廠及生產(chan) 線上。寶馬鐵西工廠是對萊比錫工廠的全麵複製和升級，其開放式辦公樓的未來概念設計景觀僅(jin) 僅(jin) 是體(ti) 現其理念的一部分，它打開了一個(ge) 窗口，要看進去才會(hui) 有更多發現。

　　“變形金剛”

　　笨重的機器，巨大的噪聲，嗆鼻的味道，還有一群群穿著藍色工服的工人，極簡到讓人壓抑的反設計理念的廠房，你能想象到的所有關(guan) 於(yu) 工廠的場景圖無非如此。

　　然而，在沈陽鐵西新建的寶馬工廠卻不太一樣。深入寶馬鐵西工廠的第一個(ge) 直觀印象就是，機器，機器人，還是機器人。除了總裝車間外，另外三大車間：衝(chong) 壓車間，車身車間，塗裝車間，都是機器人的集結地。

　　華晨寶馬鐵西工廠的衝(chong) 壓車間使用了6序伺服高速衝(chong) 壓機，可衝(chong) 壓出更為(wei) 複雜和高精度的零件，這套衝(chong) 壓設備每小時可以完成上千個(ge) 衝(chong) 壓件作業(ye) ，生產(chan) 效率與(yu) 傳(chuan) 統液壓機相比提高了3倍。

　　板料供給、廢料的排出、模具更換、衝(chong) 床的調整與(yu) 運轉、衝(chong) 壓過程異常狀況的監視等作業(ye) 過程全部高度自動化。同時，還配備拆垛機，對中機以及壓床機等多個(ge) 機器人抓手，每序模具都可以通過後麵高速工業(ye) 電腦改變六個(ge) 不同位置的壓力，進行電腦嚴(yan) 格控製。機械手的抓取軌跡的設定會(hui) 保證抓放件不會(hui) 對質量產(chan) 生影響。

　　經過在衝(chong) 壓車間被一個(ge) 個(ge) 的剪好的零部件，被傳(chuan) 送到車身車間之後，接下來要做的是把這些零部件焊接在一起組成白車身。在這裏最常見的場景就是，在一條生產(chan) 線的兩(liang) 邊全部圍繞著各種機器人，看上去就像在手術室醫生圍繞一台病床緊張工作的情形。數百片鋼板傳(chuan) 送到不同工位，共642台機器人要在這裏完成多達5000多個(ge) 焊點的焊接。

　　由於(yu) 焊點多，且布滿整個(ge) 車身不同地方，機器人的工作難點是完成複雜的抓手更換動作，並且實現非常高的精度。每條生產(chan) 線有各自獨立的焊點，各個(ge) 生產(chan) 線通過PLC(可編程控製器)軟件來控製機器人工作，讓每個(ge) 機器人獲得各自的工作內(nei) 容，完成焊接。控製機器人的工業(ye) 電腦達到級別最高的L7標準，可不以確保機器手臂完成複雜的焊槍更換動作，同時確保極高的精確度。

　　這些機器人的供應商全部來自ABB，據相關(guan) 人員介紹，ABB的技術人員和軟件工程師，在鐵西工廠還未完工之前，就已經開始進駐到鐵西，共花了6個(ge) 月時間用以專(zhuan) 門定製化調校這批機器，同時定製開發相關(guan) 的生產(chan) 軟件程序。#p#分頁標題#e#

　　車身車間是整個(ge) 鐵西工廠自動化率最高的車間，自動化率高達95%，除返修工位之外，已全部實現自動化。工人的角色除了通過工業(ye) 電腦下達生產(chan) 指令外，就是做一些機器人的輔助性工作，比如，一個(ge) 重達幾十噸的模具的更換工作僅(jin) 需要三人完成，其中一人負責操作電子遙控杆(控製模具在空中的運行軌跡)，另外兩(liang) 人負責安裝吊纜和模具夾緊器。

　　穿過車身車間，就來到塗裝車間。這裏同樣是被機器人占領的一個(ge) 空間。塗裝車間采用的是德國DURR 公司最新一代的機器人，整體(ti) 工作模式采用機器人連續噴塗模式—即除了車身外表，4門2蓋內(nei) 腔噴塗時則采用7軸機器人。7軸機器人相對於(yu) 6軸機器人，在下端多增加了一個(ge) 移動軸，因此是可以“行走”的，它們(men) 能同步跟隨車身運動。所有這些機器人可以自動獲取信息，按照車型、顏色進行噴塗，從(cong) 而提高生產(chan) 柔性，縮短交付時間。

　　通常不可避免跟汙染聯係在一起，寶馬鐵西工廠全部采用集成噴塗工藝(IPP，Integrated Paint Process)，省去了底漆及相應的幹燥三道工序，也將汙染和排放降低了許多。批量生產(chan) 不僅(jin) 讓製造成本得到有效降低，平均每輛車所需消耗的能量低於(yu) 500千瓦時，為(wei) 十年前消耗量的三分之一。這一車間實現相比傳(chuan) 統噴塗工藝水消耗也降低了70%，能耗降低67%，減少汙染排放70%。

　　然後來到了總裝車間，在這裏，巨大的C形鉗運行起來，有一股變形金剛的範兒(er) 。與(yu) 它們(men) 的硬漢身材相比，其工作方式卻相當的“溫柔”：每個(ge) C形鉗會(hui) 根據工人的高度，去遷就人的需求，調整和翻轉工位，實現高位、低位運行，空間利用最大化。而在它們(men) 手上，每個(ge) 螺絲(si) 的擰緊程度都將被電腦錄入係統並保存直至車輛報廢，確保每一項數據都可追溯。

　　該車間“高科技無處不在”，擁有鐵西工廠最好的生產(chan) 設施、工作環境，具有高度的靈活性、高效率、環保和人性化設計。全自動處理工位，實現了100%自動化工位，工作全部由機器自動完成。

　　自動化個(ge) 性定製

　　人類工業(ye) 經過了四個(ge) 階段的進化，從(cong) 蒸汽機時代，到大規模生產(chan) ，再到電子和IT的應用下的自動化生產(chan) ，第四個(ge) 階段聽起來也有點像自動化和計算機化，確實如此。不過，西門子的前任人力總監認為(wei) ，同樣是自動化，後者具有更深度的優(you) 化和智能化的特征。

　　在工業(ye) 4.0階段，人力在生產(chan) 過程中永遠會(hui) 占一席之地，人力會(hui) 被概念化，人與(yu) 機器、虛擬電子物理體(ti) 係的分工是，人類設計產(chan) 品並決(jue) 定產(chan) 品規則和參數，機器、虛擬電子物理體(ti) 係基於(yu) 這些指令，觸發，比對路徑並選擇、優(you) 化生產(chan) 。

　　這是一個(ge) 集成化的工業(ye) 時代，單個(ge) 的工作組件或物理端因為(wei) 智能化互聯，將具有自我決(jue) 策能力。這意味這工業(ye) 製造將從(cong) 一套固化的中央控製體(ti) 係向分布式智能體(ti) 係轉變，那些仍由中央控製電腦操縱的任務將被各種組件化任務代替，各組件之間將由智能方式聯網，各自的架構細小化，可以獨立滿足訂單定製化需求。

　　“人類工業(ye) 生產(chan) 過程中，將由一些看不見的樂(le) 器—虛擬的電子物理體(ti) 係，在各個(ge) 物聯網的節點上，共譜新的工業(ye) 化樂(le) 章，並重塑生產(chan) 製造的流程。”這是德國國家儀(yi) 器製造公司的CEO兼總裁對於(yu) 工業(ye) 4.0給出的一種權威解釋。

　　在鐵西工廠，處處可見機器人在不知疲倦的運轉和工作，精準，高效，似乎永遠也不會(hui) 停下來。寶馬把生產(chan) 流程切分成非常細小的片段，每個(ge) 片段都遵循嚴(yan) 格的順序加工，片段之間用自動化傳(chuan) 動機製聯係起來。它們(men) 還充分利用廠房空間，變傳(chuan) 統的地麵運輸為(wei) 空中運輸，在鐵西工廠的車間裏，整個(ge) 運輸分樓上樓下三層，將每個(ge) 工位緊密銜接在一起。

　　據工廠的工作人員介紹，整個(ge) 工廠各處布滿了數不清的物聯網傳(chuan) 感器，它們(men) 在收集著各種生產(chan) 數據和參數，同時，每台機器人背後都是有一套複雜的生產(chan) 編程軟件及設備控製的工業(ye) 電腦，所有這些組成了一個(ge) 看不見的高度複雜的電子網絡體(ti) 係。

　　因此，鐵西工廠物流得以智能化，生產(chan) 線得以高度柔性化。目前，在鐵西工廠可以生產(chan) BMWX1，BMW 3係標準軸距和長軸距，3個(ge) 車型全部實現並線生產(chan) 。不僅(jin) 如此，3個(ge) 車型都可以接受個(ge) 性化定製生產(chan) ，這對生產(chan) 帶來了高難度的挑戰。

　　訂單式生產(chan) ，其中蘊含的挑戰是，如何通過有效的生產(chan) 組織和物流運送，保證每輛汽車生產(chan) 時的精確性和穩定性，同時在適當的時間將適當型號的設備輸送到適當的車輛。

　　總裝車間的車輛生產(chan) 序列，是應用物流訂單管理係統來管理的。此係統由生產(chan) 計劃部門按照訂單排產(chan) ，然後物流及相關(guan) 供應商按照訂單序列，將相應的配件輸送到生產(chan) 線旁，進行安裝。每一輛進入總裝車間的車身，會(hui) 在超寬帶實時定位識別係統的輔助下，監控車輛的運行位置，並且通過係統讀取車輛Tag攜帶的信息，觸發相關(guan) 設備，按照車型參數進行裝配和安裝。

　　實際上，從(cong) 鐵西工廠下線的每一台BMW都是唯一的，每輛車上都有一個(ge) 電子標簽，內(nei) 含所有的定製信息。當車身穿過辦公樓到達總裝車間之後，借助大量傳(chuan) 感器和軟件體(ti) 係的控製，各種各樣錯綜複雜的布線、方向盤、油門和刹車踏板、中控台、空調和座椅等，在一個(ge) 智能化和高度靈活的物流流程中，可以在準確的時間被傳(chuan) 送到準確的工位，然後被有選擇性的準確安裝。

　　在這個(ge) 體(ti) 係下，每個(ge) 工位每個(ge) 細微流程都具有自主選擇和決(jue) 策能力，使得物盡其用，實現更高效更低成本的靈活個(ge) 性化定製。未來，寶馬還將在鐵西工廠引入更多的車型，使其成為(wei) 中國的一個(ge) 個(ge) 性化生產(chan) 基地。