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它是工业4.0的代表!也是建筑设计的杰作!宝马莱比锡工厂5大特别之处

华南智能制造  · 公众号  ·  · 2024-09-27 18:44

正文





它曾被号称是最接近工业4.0的精益汽车工厂;它是一座汽车工厂,但却在建筑设计界获奖无数,是“建筑界女魔头”扎哈·哈迪德的得意代表作,对宝马具有 革新意义 ;这座工厂很有趣,把四座硕大的风力发电机建在了工厂基地,为生产电动车型提供绿色能源;这座工厂拥有极为巧妙的“手指结构”装配线设计,非常灵活,目前能够在同一条生产线上生产两大品牌,并支持三种不同的动力系统,这在宝马全球生产网络中是首创......今天,小编就带你走进宝马莱比锡工厂。
- 文章信息 -


本文由e-works祖哥原创发布,文中图片均来自于宝马官网、Zaha Hadid Architects官网等,仅用作编辑目的。

如果你没有去过莱比锡,宝马位于中国沈阳的铁西工厂想必您有所耳闻。莱比锡工厂正是铁西工厂的原型,是铁西工厂的模仿对象, 铁西工厂又被誉为“东方莱比锡”。

宝马铁西工厂内景


下文,小编将为您揭开宝马德国莱比锡工厂的5大独到之处:

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革命性的建筑杰作

堪称艺术馆的汽车工厂


宝马莱比锡工厂的 中央大楼 由著名建筑师扎哈·哈迪德设计, 展现了建筑如何能积极影响团队合作和生产力。 这个独特的建筑是工厂的沟通中心,连接着所有生产区域。

Photography @ Helene Binet(via Zaha Hadid Architects)


Photography @ Helene Binet(via Zaha Hadid Architects)


Photography @ Helene Binet(via Zaha Hadid Architects)


中央大楼是工厂和所有流程的核心,容纳了大量的管理和质量控制职能,并连接生产区域。 形式与功能在这里结合。车身在被从一个生产区运送到下一个生产区时,可以从入口大厅看到。 它们会从经理、设计师和专家的办公桌旁经过,甚至高悬在访客的头顶上方。



整个环境都是开放的,处于不断地运动中。 办公区域便于接近,促进了思想的交流。透明的结构便于快速响应和协调, 这对于宝马的质量和高效流程是一个决定性的优势。


Photography @ Helene Binet(via Zaha Hadid Architects)


宝马中央大楼对传统办公室进行了颠覆性的重新诠释,将建筑及其功能转变为一个更具活力和吸引力的“神经中枢”或“沟通节点”。 它将整个制造园区的所有动线汇聚在一起,创造了 一个超越传统“白领/蓝领”空间分隔的场所。 中央大楼的概念和设计得到了广泛的认可,其中包括荣获2005年"德国建筑奖"。 这是一个20年前的工厂设计,到现在依然具有科幻色彩和未来感,可以说在当时非常大胆和前卫。

莱比锡工厂厂区鸟瞰


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极具灵活性的“手指结构”

或“梳齿结构”装配线


宝马莱比锡工厂的物流方案总设计师是 德国物流研究院的院长库恩教授。 他作为世界顶级物流专家,主持过众多城市物流规划与企业供应链设计项目, 为德国物流业的发展做出了杰出贡献。


和国内常见的“四四方方”的厂区规划不同,德国物流研究院在宝马莱比锡项目上 “坚持顺向规划原则”,先明确目标后设计业务流程, 再选择技术设备,最后确定适合的建筑形态,以保证项目规划的成功。

宝马集团莱比锡工厂的可持续性和灵活性生产结构是其巨大优势, 因为它能够应对未来的挑战。工厂的基础结构可以轻松修改和扩展,以适应未来的需求。生产大楼围绕中央大楼呈环形排列,距离短,未来扩展或新生产技术的整合有许多选择。中央大楼是工厂的核心和沟通中心,行政和质量中心都设在这里,为员工和访客提供空间。供应中心紧邻装配线,供应商和合作伙伴负责组件的预装配, 这些组件按照顺序被送到装配线上。

莱比锡工厂结构示意图(图源:Allaboutlean)


装配线运行在装配大楼内部,每个“手指”都有一个环路。 在上面的地图中,我根据手指命名这些分支,尽管我不确定宝马是否也是这样命名,或者仅仅使用编号。不管怎样,莱比锡的宝马工厂有五个“手指”,但一个拥有更多或更少“手指”的装配线也是可以想象的。

这种“手指”装配线相比传统的装配线有两个优势。第一是灵活性,第二是材料供应的便利性。 宝马首次在莱比锡工厂尝试了这种系统,发现它非常适合他们的需求。他们计划在未来的工厂(有足够空间的工厂)中继续使用这种系统。据了解,他们位于南卡罗来纳州的工厂也在采用这种结构。

🔵 第一个优势是灵活性,以及为未来车型预留的装配线适应性。

宝马通常在一条装配线上运行所有产品,并且节拍时间很快。在莱比锡工厂,节拍时间为58秒,这是汽车装配线中相对较快的。然而,未来的车型可能会有不同的需求。 下面的这段视频展示了莱比锡工厂一条生产线生产 Mini countryman 和 BMW 2个品牌以及3种驱动形式的场景,是其灵活性的最佳证明:


最为人知的是,当工厂在2005年开始生产时,电动车还只是概念车。第一辆商业化的宝马电动车是2013年的i3,随后是2014年的插电式混合动力车i8。i3从一开始就在莱比锡生产。 然而,由于电动车动力系统不同,装配线需要更多的空间来增加额外的工位,以安装电池、电缆和其他内燃机不需要的部件。 即便同样是驱动系统,车辆可能会有不同的功能和装配需求,更多或更少的工位将更为合适。

在莱比锡工厂的历史中,曾生产过十几款现在不再制造的车型,装配线也因此进行了多次调整。 许多时候,这些变化需要更多的空间来增加新的或不同的装配工位。如果现有的装配线已经充分利用了可用空间,那么就没有办法扩展了。或许你可以在装配线的开头或结尾延长。

手指结构装配线示意图(图源:Allaboutlean)

总而言之,如果你不想移动大量昂贵的设备,可能需要在装配线的中间留出一些空间。 而这正是“指状结构”的用武之地。这些“指状”部分允许你在五个不同位置中间延伸装配线,每个位置最多可延伸200米(然后再返回),直到到达相邻的建筑。 这为装配线提供了极大的灵活性。BMW已经实际应用了这一点。如果你对比2005年该工厂的航拍照片和2024年的地图,你会发现有不少“手指”得到了延伸。2005年时还没有“拇指”,而“食指”也更短,“小指”似乎也有所延长。 这些扩展可以在装配线运行期间进行,只有在最后连接时才需要停线。

🔵 第二个优势是材料供应的便利性。

“指状结构”设计使得卡车可以直接开进间隙处,几乎直接将材料送到装配线上。在莱比锡工厂,80%的零件都是按时生产(JIT)和按顺序生产(JIS)交付的。物流仓库也直接围绕装配建筑建设,常常通过桥梁直接连接到装配大厅。 总的来说,这种“指状”设计使得材料运输到使用点变得更加方便。

手指结构装配线物流示意图(图源:Allaboutlean)

手指型总装产线布局国内少见,一是“每根手指”都可以快速伸缩,方便因为产品设计变化对工艺和产线的随时调整;二是产线全部沿着手指型厂房的外墙部署,每个工位都可以设置出入口,运送不同零组件的货车可直接开至离装配线工位最近的区域,零部件通过最近的出入口直接进入车间后送至相应工位完成组装,与先入库再二次配送上线的传统物流方式相比,节省了大量库存和不必要的作业时间。而且外部物流的任何变化对厂内影响很小,实现了高效物流拉动。

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四个大风车

践行绿色能源,可持续发展


2013年7月,四台风力发电机正式投入使用,每台的发电能力为2.5兆瓦,总年发电量达到26吉瓦时。这些绿色能源直接用于工厂电力供应,专供生产宝马i3和i8系列使用。该项目由风电场开发商wpd负责实施和运营,并将产生的电力出售给宝马。碳纤维增强塑料(CFK)首次在汽车行业的大规模生产中使用。 到2030年,宝马集团的目标是在整个产品生命周期内减少40%的碳排放。

莱比锡工厂还是绿色氢能应用的开拓者,宝马一直在探索氢能作为生产中可行能源的潜力。 在莱比锡工厂,宝马使用氢能为 内部物流车辆提供动力, 不管是叉车、工业卡车还是AGV小车。 据悉,宝马集团在氢能源动力系统研发领域已深耕40余年,并累积了超过20年的氢燃料电池技术研发经验。


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莱比锡工厂

是宝马迈向电动未来的关键


电动化是宝马集团“第一战略”的核心支柱之一。 宝马的“project i”旨在开发轻量化、环保的城市电动车概念,解决大城市中的出行和可持续性问题。 项目分为三个阶段:首先是Mini E的示范项目,其次是2012年基于1系双门轿跑的BMW ActiveE全电动车测试,最后阶段是i3和i8电动车的开发。

早在2007年,宝马集团就启动了旨在推出电动车产品的“Project i”专门项目,莱比锡工厂在其中扮演了关键角色 ——从2013年起开始生产纯电动的BMW i3, 汽车生产迎来了一个新时代。 从2014年开始生产插电式混合动力超级跑车BMW i8。

BMW i8的生产






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