西門子全集成自動化解決方案在華晨寶馬的應用
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中國汽車市場超高速增長的好日子結束了，這已是所有汽車廠商的共識。最近兩年，整個汽車市場一直處于“微增長”時代，即使在豪華車領域，其增速也從去年其增速也從去年下半年開始放緩。如何賦予品牌新的價值，尋找到更多利潤增長點，越來越成為豪華車品牌重點思考的問題。
從1994年正式進入中國到2012年的18年間，寶馬在中國銷量增長超過400倍。但在慶祝其合資公司華晨寶馬成立十周年的同時，這個老牌豪華車廠商又面臨了新的挑戰。它不僅要繼續在諸多豪華汽車品牌的激烈競爭中廝殺，還得應對前赴后繼的后來者的沖擊。而且，這些打算對中國市場發起新一輪進攻的豪華車品牌都公布了雄心勃勃的國產計劃。越來越成熟的中國消費者對豪華車的需求也逐漸開始多元化。未來中國豪車市場競爭由此升級。
為了贏得競爭，寶馬打算在中國市場精耕細作，“把最新、最好的產品、技術和服務帶到中國”。其在沈陽投建的第二個工廠——華晨寶馬鐵西工廠是為此進行的重要布局華晨寶馬鐵西工廠是為此進行的重要布局。
西門子為華晨寶馬鐵西工廠設計并安裝的翻轉工位
作為寶馬集團全球最先進工廠之一的鐵西工廠，全面應用西門子全集成自動化（TIA，Totally Integrated Automation）解決方案，在Simatic Manager集成環境下使用了可編程控制器（PLC，Programmable Logic Controller）編程軟件STEP 7、配合西門子LIS超寬帶實時定位識別系統，且集成了PROFIsafe安全技術解決方案。制造過程的通訊采用Profinet網絡傳輸，底層執行器和中間控制器也主要由西門子提供，如：Simatic S7控制器、Sinamics驅動產品等。
鐵西工廠在電氣和機械設備的選擇上也遵循寶馬全球標準，因此就需要自動化系統具備極高的開放程度與可靠性。事實上，西門子是目前世界上唯一一家能夠覆蓋從產品設計到生產整個價值鏈的供應商。
“寶馬有很多自己定制的生產系統，這就要求設備方給我們很大的支持，西門子在這方面做了很多工作。”寶馬總裝設備規劃部一位對西門子電氣設備頗為熟悉的負責人說，“西門子設備的兼容性本身就很好，軟件非常開放，的確是基于客戶需求在做自動化集成，讓我們有充分自由選擇的空間。”
西門子的TIA概念在其中得到了完美展現。TIA是西門子在1996年首先提出來的概念，并且隨后在軟硬件上不斷推陳出新。這個概念的目的是讓工業自動化從局部走向整合，通過統一的數據管理、通訊、組態和編程環境讓自動化設備與系統無縫連接，既縮短了工程時間、提高生產效率，還降低了設備運轉和維修的成本。
耗資15億歐元，占地面積2.07平方公里的鐵西工廠，擁有沖壓、車身、涂裝和總裝四大完整的汽車制造工藝。總裝車間是工廠的最后一道關口，將發動機以及傳動系統、內飾和儀表板、座椅等所有的其他附件裝配到涂裝完成的車身上，使其成為一輛名副其實的汽車，因此對汽車質量和產量都起著至關重要的作用。與其他車間相比，總裝車間更需要在生產上分秒必爭，對設備運行率的要求更高。
走進總裝車間，基于TIA概念的西門子產品“無處不在”。西門子先進的設備、解決方案和專業的服務能夠保證設備運行率達到99%以上，穩定運行的生產線有利于實現寶馬對質量和效率的不懈追求。
西門子是電子電氣工程領域領先的企業，設備的穩定性在鐵西工廠一期建設中表現出色。通過一期建設實踐中的優勝劣汰，西門子成功競標成為總裝車間二期工程的總承包商。鐵西工廠二期建設的目標是把產量從15臺/小時提高到30臺/小時。為了實現這個目標，讓人工與機器有機結合，縮短每條生產線上的節拍時間，是西門子在二期建設中對總裝車間的改造方向之一。
在總裝車間的合車工位，車身與底盤及動力總成首次結合在一起。西門子將合車工位從原來的1個人工工位細化成12個工位。其中，只有4個工位需要配備工人，其余全部是自動化完成。而每個螺絲的擰緊程度都被電腦錄入系統并保存直到車輛報廢，確保每一項數據都是可追溯的。在新的設計下，車身與底盤及動力總成的結合可以按照流水線的方式連續進行，減少了部件的等待時間。
總裝車間承擔的另一個重任是通過生產的靈活性來配合寶馬對中國市場的精耕細作。今年5月，華晨寶馬在中國正式啟動BMW專屬定制服務，首先應用于BMW 5系車型，年內推廣到BMW 3系和X1上。
全新BMW 3系標準軸距、長軸距和X1都是鐵西工廠目前生產的車型。為客戶提供專屬定制服務，意味著工廠要實現訂單式生產，這也是當前汽車行業的一個發展趨勢。所謂訂單式生產，最基本的做法是根據經銷商獲得的訂單，在工廠“按需生產”，從而很好地控制庫存。隨著消費者個性化需求的增加，訂單式生產又成為汽車廠家營銷的新武器——用戶可以根據自己的喜好選擇車型甚至車輛的配置，工廠再根據訂單實際要求進行相應的生產。
寶馬的最終目標是將鐵西工廠打造成一個全球生產靈活性最高的工廠，使其一個生產線能同時生產多個車型。
其中蘊含的挑戰是，如何通過有效的生產組織和物流運送，保證每輛汽車生產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。在西門子TIA概念的支持下，這些挑戰在總裝車間都得到了有效解決。
有了西門子LIS識別系統的輔助，總裝車間取消了原來專門用于掃描車輛條形碼的工位。車輛每到一個工位，車型、車輛識別碼（VIN，Vehicle Identification Number）、根據車輛的不同配置需要裝配的各種零件等信息會自動顯示在工位前方的操作屏上，甚至會自動提供圖片及裝配輔助指令直接引導工人完成相應工作。
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