宝马集团继续在公司生产区域内对工作环境进行持续的现代化改造。创新的自动化和最先进的辅助系统为工作站提供了巨大的潜力。结果,将有可能进一步减少人体工程学上不利和艰巨的任务,使工人有机会发挥其独特的认知技能,以达到最佳效果。过去,人和机器在由防护栅栏隔开的不同区域工作,但最近几年已经改变了这种设置:现代的轻型机器人,智能设备和外骨骼在生产中为工人的工作环境提供了直接的支持,生产系统更精简,适应性更强。
宝马集团生产系统,计划,工具制造和工厂工程负责人克里斯蒂安·邓肯(Christian Dunckern):“数字化使宝马集团可以在很多方面改进生产系统的选择范围越来越广。人们比以往任何时候都成为自己工作场所的设计师,可以为日益复杂的汽车生产问题提供答案。”
有目的地应用辅助系统和轻型机器人
工人和可用工具之间的角色分配是明确的:他们的高专长,创造力和认知能力使人类非常适合专注于实际价值创造,特定精确工作和质量管理的任务。另一方面,援助系统支持人们执行艰苦而又重复的任务,这构成了陈规定型观念。在生产中,轻型机器人不需要任何其他固定点,并且在可以应用它们的地方相对移动。而且,他们可以直接与人合作。通常,辅助系统的应用是为各自的目的找到合理的解决方案,始终将重点放在要实现的特定收益上。
人与机器融合各自的优势
早在2013年,宝马集团就委托了第一台轻型机器人,该机器人取代了宝马集团在美国斯巴达堡工厂的装配线。生产线工作人员称他们的机器人为夏洛特小姐,仍在为门安装隔音装置,但此后发生了许多变化。如今,宝马集团的工厂正在使用40多种轻型机器人。到年中,将有60家公司投入运营。他们承担的任务对工人来说是体力劳动,并且由于要求的高精确度和涉及的重复性而常常带来特殊的挑战。
例如,在宝马集团Dingolfing的工厂中,车桥传动总成中的吊装式轻型机器人抬起伞齿轮,该伞齿轮可重达5.5千克,并准确地安装它们,而不会损坏齿轮。在这个生产区域,工人和机器人在没有安全围栏的密闭空间中“携手并进”地工作。这种协作使人们有更多的时间来执行更适合其能力的任务,而轻型机器人则可以长时间精确地施加所需的力。安全传感器始终监控功能,如果检测到障碍物,则立即停止过程。
同样要求将粘合剂施加到前窗上。使这项任务特别具有挑战性的是,粘性粘合剂必须一次性分散在整个玻璃表面上,且薄膜厚度不会发生任何波动。在宝马集团莱比锡工厂,该任务是由轻型机器人完成的,该机器人直接与人工队伍一起工作。
但是,在大型机器人设施在安全栅栏后面工作的地区,轻型机器人也变得越来越普遍。它们的灵活性,适度的空间要求和高度的安全性使人们可以进入曾经禁止进入的区域。得益于广泛的可能应用,轻型机器人在传统自动化领域开辟了新的潜力,并为工人提供了更多实施改进的空间。
如今,传统的大型工业机器人也可以直接进行人机合作。在宝马集团雷根斯堡工厂的变速箱安装单元中,一名工人将大型工业机器人带到了螺丝钉固定站。虽然基于激光的系统支持放置工业机器人的过程,但确切的位置由受过培训的工人确定。该应用程序的想法是由现场团队自己开发的。
像在其他用例中一样,安全始终是重中之重:如果人在机器人就位时离机器人太近,那么先进的安全技术会减慢机器人手臂的移动速度(如果需要)完全停止,直到可能发生任何危险。由于在螺钉焊接过程中需要很大的力,因此无法将这一特定任务分配给轻型机器人。
数字化生产助手加强了工人
直到新世纪初,电话主要用于拨打实际电话。如今,它们完成了各种各样的功能。就像我们的日常生活环境在变化一样,生产中的工作环境也在变化。
工作手套的手背上装有条形码扫描仪,省去了拾起扫描仪,扫描物体并将设备放回原处的繁琐步骤。现在,扫描过程由工人用拇指按下食指上的按钮来触发。这样,可以改善和加速单个生产过程,从而改善过程质量和职业人机工程学。年底前,宝马集团将使用其中的230种创新工作手套。
另一个示例是在诸如平板电脑之类的智能设备上使用增强现实应用程序,可以在该设备上用虚拟规范覆盖组件的图像。然后,平板电脑将比较并评估实际状态和目标状态,从而使工作人员可以确定零件是否符合目标要求,并尽早识别并解决潜在问题。宝马集团将增强现实应用程序应用于早期概念验证,供应商的初始抽样检查和工具验收以及运行系统的维护中。
直接戴在身体上的创新外骨骼可以像第二个骨架一样发挥作用,即作为身体的外部支撑结构。宝马集团同时使用上肢和下肢外骨骼。上身的外骨骼背心增强了必须执行繁琐任务的人们的上臂运动。背心的接头具有集成的机械弹簧支撑,可为手臂提供更大的力量。目前,宝马集团Spartanburg工厂的批量生产中使用了其中的24种外骨骼背心。一年中还将增加44个。
下肢外骨骼可以在德国宝马集团的几家工厂的生产区域找到。这种外骨骼可作为椅子提供支撑,可改善工人的姿势并减轻执行装配任务的工作量,这些装配任务需要蹲下或保持在其他可能影响人们健康的位置上。最重要的是,腿部支撑结构可以将长时间站立转变为坐姿,从而改善工作条件的舒适性和灵活性。外骨骼由可移动的夹板组成,这些夹板可以固定在腿或躯干上并锁定在不同的位置。目前,宝马集团在德国的工厂共使用11个下肢外骨骼。
工作场所的效率和效力–更大的创造空间
宝马集团致力于确保高效,稳定和灵活的生产。同时,公司追求的目标是根据人们的个人优势和能力来分配员工,并进一步发展工作环境。由于免除了特别艰苦的活动,工人有时间和精力来应对更苛刻和富有创造力的任务。
克里斯汀·邓肯(Christian Dunckern):“在智能设备和数字化时代,我们仍然必须关注应用技术为公司带来的附加价值。没有谁比每天积极地塑造我们的生产系统的人更有资格对此做出判断。这样,宝马集团的技术实际上为人民服务,并扩大了他们的创造力和效率。”