“工业4.0”是如何造车的？探秘华晨宝马两大整车制造厂
在东北亚经济圈和环渤海经济圈的中心，有一座人尽皆知的城市叫做沈阳。
我们都知道，这个环渤海唯一的特大城市是“一朝发祥地，两代帝王都”的国家历史文化名城，而与300公里外的另一座城市——长春遥相呼应，沈阳同样是一个见证过了中国汽车工业发展的重点地区。世界豪门“BMW”登陆中国，正是从这里开始的。
大东、铁西两大整车工厂与新建的动力总成工厂，构成了宝马集团全国最大的生产基地之一。而随着时间的推移，工业4.0理念与“创新生产”逐渐成为这两座整车厂最显著的特征。时至今日，只要我们一提到“德国品质”，就难免联想到经常被提起的“工业4.0”理念。
那么，工业4.0究竟是一个多抽象，或是多具体的概念呢？8月24日，在宝马的邀请下，汽车头条APP走进了宝马位于沈阳的铁西工厂、大东工厂两大整车生产基地，终于在实地探寻出了在“工业4.0”理念下生产制造的特别之处。
“四大工艺”隐藏的秘密
众所周知，亨利·福特将流水线生产的方式，改变了百年来汽车工业的命运。直到今天，各大汽车厂商无不在沿用这种方式进行生产制造。而与之相随的，冲压、焊接、涂装与总装四大生产工艺也被延续下来。
宝马工厂自然也不例外，它同样具备四大工艺对应的生产车间，同样具备正常运转的流水生产线。大致看上去与普通的汽车工厂并没有明显差异。
不过，虽然百年来汽车的总体生产模式已经被定格，但每个造车企业都拥有属于自己的制造标准与期望值，因此无论是生产效率、生产质量、生产灵活性和可持续发展上，所有车企最终呈现出的效果却大不相同。
所以从总体上来看，所谓“工业4.0”的核心目的，就是在传统生产模式的基础上，利用现代化生产制造手段提升工作效率与生产质量。
铁西工厂：高效与艺术的结合体
华晨宝马铁西工厂于2010年开始破土建设，正式运营是在2012年。这里不仅出产宝马产品序列中名气最大的3系车型，其他来自UKL前驱平台的国产车型（例如新1系、X1以及2系旅行车），都是产自于这个工厂。而参考到它的建厂时间，铁西工厂可以算作国内最新的工业4.0工厂之一了。
晚达者未必不达，铁西工厂的建成时间不长，但也正因如此，才能带给观光客们耳目一新的感觉。眼前这片以白色为主色调，甚至夹杂着一些“文艺气息”的区域，简直像极了工业艺术类的博物馆。而实际上从这里开始，就已经归属于宝马真正的生产制造区域了。
事实上，华晨宝马铁西工厂是国家认证的AAAA级景区，也是国内唯一获此称号的汽车制造厂。
我们所看到的，从天桥上如流水一般缓慢前进的，也并不是为观光客特意准备的展示品，而是刚从涂装车间加工完成，去往总装车间进行下一生产环节的车身。
原本再正常不过的一道生产流程，经过流程上的加工以及细节之处的点缀，却呈现出了很浓烈的艺术气息，这就是铁西工厂最显著的标签。
事实上，这样的创意来自于位于德国的莱比锡工厂，甚至有人总结道，铁西工厂就是一座还原度极高的复刻莱比锡工厂。
流水线上的白车身经过涂装工艺之后，在头上穿过办公区“流淌”，不仅能给白色为主色调的办公区增添几分律动，更是能让所有同事在这条出入工厂的“必经之路”上分享新车带来的成就感，给所有员工带来视觉的享受。
更奇怪的是，如果你仔细观察，就会发现这些颜色各异的车身，甚至是属于不同车系不同车型的。这不免令人费解，同个品牌车系下的不同车型，在铁西工厂中竟是采用共线生产的方式，这种情形在其他工厂中可是极其少见的。
办公楼大厅中央同样摆放了两座“人”字形铜像，设计者是来自沈阳美术学院的学生，作品象征着华晨宝马以人为本的企业文化，使得不管是员工还是参观者来到这里都会有“家”的感觉。
抛开雕像的象征意义，铁西工厂给我们的感觉的确完全不像由钢筋水泥搭建的“机械工厂”那般冷酷，不仅供参观者游览的纪念品商店就坐落在一旁，而且这里员工餐厅的精致程度，甚至超过了一般的美食城。
在这里， 你可以吃到各种面食，比如煎饺，拉面；各种地方小吃，比如四川麻辣烫，东北冷面；更能吃到从爱尔兰回来的大厨为您精心准备的西餐，泰餐，日料，韩餐等。当然，这是每一名在铁西工厂工作的员工都能享用到的。美食能带来好心情，宝马显然对这一点深信不疑。
高度数字化的生产方式，与尖端的生产设备和生产技术，是宝马工厂一直以来宣传的重点。我们此次的行程共覆盖车身车间（焊装车间）与总装车间两个部分，当然这也是最能体现制造工艺与生产效率的两大部分。
所谓数字化的生产，就是通过计算机3D模拟技术建立起数字模型，利用数字模型不仅使生产线的调试更加高效，而且有助于实现更精密的生产作业。各种因不同材质和复杂工艺可能遇到的难题，早在实际生产前的虚拟测试中就得到突破，使高品质的创新生产顺利进行。
而在“数字化”的助推之下，自动化生产自然是水到渠成的事。
在这里有必要说明一下，通常而言，机械制造的零件质量会比人工操作要更高。因为即使再熟练的技工，也会因为频繁施加重复动作产生疲劳，久而久之，零件的加工误差是不可避免的，但机械则始终能保持高效、稳定的输出。因此，一个工厂的自动化程度，同样是生产质量的保障之一。
铁西工厂的车身车间内，排列着大大小小共数百个6转轴机械手，均由来自瑞典的世界500强公司ABB提供，代替人工执行焊接与胶粘技术，整个车间自动化率高达95%。而仅有的几名工人的职责，也仅仅是负责材料的摆放与定位而已。
而在能源利用方面，铁西工厂的车身车间也同样做出了新意。例如用来冷却焊接设备的水资源，在冬天还可以负责整个工厂的地热供暖，实现了热能的二次利用。
总装车间往往最具备观赏性，铁西工厂同样如是。就像我们在办公楼大厅看到的那样，总装车间采用的同样是全定制的混线生产，不仅可以看到不同车身颜色和不同车系在同一条流水线上生产，而且在下定单后的车架号成为了该车贯穿整个流水线的唯一标识。
这么多不同类型，配置各异的车型聚集于此，是否会在总装过程中发生装配错误呢？经过询问，头条君觉得这种错误并非不可能发生，但可能性却微乎其微。其一，车间内配有完备的供货体系，所有从供应商处运输来的零件都会在这里进行分类并按需求送至每一条生产线。因此，工人在装配时是否出错，从根本上取决于配送过程是否会出现错误。
其二，总装车间的每一台车都装有定位系统，原理类似于GPS卫星定位。倘若其中每一台车在总装过程中发生问题，工作人员可在最短时间内寻找到“异常车辆”的位置并及时进行处理。所以理论上，在有员工管理的区域发生错误的概率并不是很大。
除了错综复杂的布线、方向盘、油门、刹车踏板、中控台、空调和座椅等诸多部件都是专业技师操作外，也有很多关键性的步骤，是自动化设备代替工人来完成的。
而在这个看似再正常不过的流程中，自动化设备需要识别正在“施工”的对象究竟是什么车型，究竟是前驱、后驱或是四驱，以此来对应上下两部分的相对位置，这势必需要强大的数字化系统去支撑。
总装车间对于员工的照顾是最让我惊喜的地方，可以说是处处充满着“友好”，全自动运行的设计，可以让操作工专注于安装工作，而不用随着车辆一起移动。此外，工人站立的平台全部为木质地板，配合有特殊防护功能的工作鞋，可大幅度减轻长时间站立的疲劳感。
圆环型卡具可对车辆进行高达90度的翻转，虽然这种设备成本很高，但是能对操作工在安装车底部件时产生极大帮助，避免工人频繁进出车底产生过度的体力消耗，对车辆的装配质量也是一种提升。
所有装配流程结束，此时注入全部种类的油液，包括规定的8L汽油后，车辆就可以正常打火启动了。
不过在这之后，厂家还需对每一台下线的车辆进行全面检测，涵盖螺栓位置、四轮定位、排放标准、各种路况的路试以及淋雨试验后，车辆才会被真正打上“合格”的标签，最终出厂发往全国各地的经销商处。
大东工厂：传统与现代的“碰撞”
与铁西隔“城”相望的大东工厂，是华晨集团和宝马集团在中国的首家合资整车制造厂，因此从表面上看来，这个历史相对久远的厂区拥有更加强烈的“厚重感”，却少了一些现代化新潮的元素的点缀。
不过，在这个厂区诞生的车型却在技术与科技含量上并不落后，我们熟知的全新一代5系轿车，以及刚刚实现国产并正式上市的X3都出自于这个厂区。
看过了铁西工厂的“高大上”，大东工厂的内部构造并没有让我感到太过惊喜，从厂房建设到内部结构，甚至都能让我回忆起曾经参观其他汽车工厂的感觉。准确来说，这里的工作环境与氛围和铁西工厂存在着不小的差异。
规整的厂房布局并没有给我带来任何的新鲜感，从冲压、焊接到涂装总装，所有车间都是按照生产步骤顺序排列的。
一样的流水线作业，相同的全自动化过程，只不过作为旁观者可以明显感受到的，就是机械作业时的噪声小了很多。据介绍，冲压车间内的新设备，产生的噪音普遍低于85分贝，不会破坏耳蜗内的毛细胞，并危害质检工人的人身健康。
其次，这套全新的冲压机可以实现18个行程/分钟的工作频率，并在驱动系统等关键部分采用集中控制技术，相较之前的老设备节能10%以上。
虽然工作环境活泼不足，但大东工厂的车身车间自动化率同样达到了95%。而因为两大工艺流程的车间间隔较近，也更加方便了零部件在两个厂房之内的运输，降低生产过程中的时间损耗。
在车身车间我们了解到，全新一代5系采用了大范围的铝合金材料进行制造，包括引擎盖、尾箱盖、四扇车门以及后轮拱的部分区域都采用了繁杂的轻量化处理，使得整个5系的白车身质量相比上一代减重了50kg，整车减重130kg。
这不仅是对车辆设计的严苛考验，更是对制造工艺提出了相当高的要求。如何解决不同金属材料之间的结合问题，如何加工强度本来不及钢铁的铝合金部件？这些都是老厂房之内的新设备需要攻克的难关。显然，就目前的技术水平而言，大东工厂已经完全有能力去平衡这些生产技术上的难题了。
由于环境条件所限，我们并没有进入到涂装车间进行参观（由于涂装车间对环境要求极高，几乎所有汽车企业都不对外开放这一工艺环节）。在看过厂房门口展示的喷涂车体后，便直接来到了总装车间。
虽然相比铁西工厂，大东工厂的硬件条件并不出彩，但可以看出他们对员工的关怀基本上没有任何衰减。
在这里，公司为线上的操作工提供了3D打印出来的拇指套，保护员工的手指不会因为每天上千次的触碰按钮发生磨损，与铁西一样的圆环型卡具，让底盘部分操作工的体力支出大大缩减，甚至还有为特殊岗位配备的“无座座椅”，每一台都要从德国进口，价值3100欧元。
拥有了良好的员工保障体系，工厂的产品质量自然也会拥有相应的保障。大东工厂内采用了数字化生产系统，员工可以通过APP查看车间每一个岗位的运行情况，无论哪一处发生异常情况，都能在APP上获取到相应信息。
最主要的，基于大数据分析技术，可对工厂内每天28万次打紧数据（电动扳手拧紧螺栓的数据）进行分析，一旦某个电枪的数据和理论数据发生过大偏差，平台就会立即报错并以此预测生产过程中每一个环节的质量风险。
而在员工管理上，工厂为生产线上的每一位操作工配备了类似于“报警器”的呼叫平台。一旦某一个环节出现零件质量或其他问题，只要员工按下按键，工厂内便会响起音乐，与此同时该段段长便会在第一时间接收到信号进行处理。与此同时，工厂还会对每一个工位的工人劳动强度进行分析，以此做出最合理的人员分配，最大程度保障员工的身心健康。
可以看出，虽然在工作环境上，大东工厂并没有展现出像铁西那般的非凡气质，但却并没有因此在员工关怀上有所缩减。
“中国制造2025”、“德国工业4.0”，在我们听起来的确是很虚幻的专有名词。不过在这次实际走访以后，我们便可以从一些细节上领会其真实的意图。
从技术角度看待，数字化、大数据化以及自动化，是一个顶尖现代化工厂的立身之本，这不仅能保证产品的工艺质量，也能最大程度保证产能满足市场的旺盛需求，最终达到惠及消费者的目的。
此外，从员工角度出发，一个优秀的工厂显然不可以缺少“以人为本”的企业文化。不似平常看到一线操作工人“苦兮兮”的面部表情，洋溢在表面上的幸福，才能使他们更加热切地将精力集中在生产制造中，将更加饱满的精神，注入每一台走过生产线的产品。
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