寶馬生產線的技術領先在什麼地方？

11-25

工業的魅力：工業的魅力——德國BMW自動生產線視頻
看這個視頻很震撼。文科生表示看不明白。這樣的一個生產線，最尖端技術主要表現在哪些方面？為什麼看上去難度很高的操作機器能完成，難度不高的反而要人工？

9月3日更新

在評論中與一些知友對寶馬有沒有中塗，討論了很長時間。
之後詢問了在寶馬的朋友，最後得到確實是免中塗工藝。

在這由於自己學藝不精，對給大家造成的誤解做出道歉。
同時感謝評論區的朋友們能積極指出錯誤，感謝。
並且對與評論區的 @鄭皓做出道歉，在討論的時候我的言語、態度可能會有些過，但只對事，不對人，希望理解。並提出個人建議，以後在回答、評論前先將題主的問題詳細閱讀完，這樣也讓我覺得你的反駁更加有力，我也會更加信服。

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等我開電腦看看視頻再來回答。
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看完視頻，回來試著回答一下，盡量通俗詳細的說一下。

大量圖片，手機黨慎重。

寫在開頭的話。
知乎上對汽車關注的人不多，本篇回答註定不會得到太多的關注與贊。
回答這些主要是與大家分享一下汽車生產的大概流程，以及自動化設備。

先回答題主的問題。
針對視頻中的內容來看，視頻中的生產線其實並沒有可以稱為最精尖的技術（但和國內的汽車生產線相比，會高出幾個等級的）。視頻內容包括衝壓、焊裝、塗裝、總裝生產線的一小部分。
寶馬公司的生產線一定是有高精尖的技術的，只是在這個視頻里沒有體現出來。

「為什麼看上去難度很高的操作機器能完成，難度不高的反而要人工？」
機器操作的難度確實要高一些，但都已經是成熟的產品了。之所以要使用機器進行操作主要也是為了保證質量的穩定性和生產的節拍（完成一台車的時間）。
換句話說，越是複雜的工作，其質量的穩定性越難保證。而且人工操作的穩定性控制範圍是有限的，靠培訓、標準作業等方面保證人工的穩定性。但人是有情緒的，可能某一天由於女朋友鬧分手心情不好，或是中午沒吃飽飯、或是昨晚沒睡好，而導致工作的時候無法全身心的投入工作，造成質量問題。（白班和夜班就能體現出明顯差異）反正，機器設備就不會有上述問題，只要設備狀態良好，通上電，就能按照設計的程序進行工作了，干多少台都是在一質量範圍內。

下面針對視頻內容截圖，大概講幾個點。

對壓力機進行換模。更換模具以後，同樣的壓力機線可以衝壓出汽車不同部位的鈑金件。如下圖。

左邊兩台機器人是對板料進行對中擺放，右邊一台機器人將板料送進壓力機的模具內。如下圖。

截圖有點模糊，大概是左邊的機器手將上一工序完成的工件抓取出來並送到此工序，右邊的機器手同樣功能，將此工序板料抓取送至下一工序。如下圖。

對汽車側圍進行塗膠。採用的工藝是塗膠槍固定，側圍活動。這樣的方式我也是第一次見到，考慮了一下，個人認為應該是為了柔性生產，可以適應不同車型的側圍。後面的玻璃塗膠也是這種方式。如下圖。

機器人抓取側圍，自動上到主線的下車身上。此處是有難度的，要求車身定位非常精確。如下圖。

主焊線上幾台機器人同時對車身進行焊接。車身是固定不動的，機器人的運動、焊接程序也是預先編程好的，此處沒有太高難度。所有機器人焊接任務完成後，回到原點，車身運動到下一工位。
如下圖。

終於到我主要從事的工作內容了。
我們看到車身上的灰色是經過中塗噴漆（防腐蝕）後的顏色。
機器人的前段類似八爪魚的東西是外加靜電裝置，由於環保要求所使用的是水性塗料，所以需要外加靜電。
估計是寶馬對噴塗的質量標準要求非常高，所以車身靜態噴塗的（車身是停止），優點是噴塗質量明顯提高，缺點是生產節拍降低。如下圖。

上一圖我們說到由於質量標準高，定點噴塗導致生產節拍會下降。通過圖片里的窗子可以看到，遠處還有一條生產線，在生產黑色車，得出結論，寶馬為了提高產能，同時開了兩條線。
由此我們得出寶馬的理論就是：保證質量標準的同時保證產能，那麼就是狠砸錢（一條噴漆線的成本非常高，寶馬這樣的線應該是以人民幣億元為單位的）。如下圖。

罩光漆噴塗。就是我們日常看到車身上特別亮的效果。但我始終沒想明白，為什麼寶馬要用這種往複機噴塗的形式呢，是為了提高噴塗穩定性還是降成本？為什麼不用機器人噴塗呢，這塊我確實沒想明白。

這種活動C型吊具，我覺得最大的優點就是人性化。可以將車的底盤側翻過來，這樣底盤工位的操作者就不用鑽到車底下進行作業了。（我們公司以及大部分國內公司都是鑽到車底下進行作業的）如下圖。

這塊我也是看了幾遍，覺得應該是照相機器人。通過在幾個位置上照相，與預先設定的圖形進行對比，得出該車的型號（對應的車窗玻璃）。之後，機器人進行自動抓取該型號車窗，塗膠、安裝。如下圖。

剛才在側圍塗膠的時候講到，塗膠槍固定是為了柔性生產，以適應不同型號的玻璃。
根據拍照得出型號，機器人抓取該型號玻璃，運行該型號玻璃的塗膠程序。如下圖。

動力總成和車身合併。這方面我確實不太動了，平時接觸的比較少。但我看到過國內一汽大眾的高爾夫生產線，和這個是類似的。技術難度應該不是特別高。如下圖。

大概就說這些吧。
其中有幾個地方我也是猜的，不一定準確，包括用詞也很多不專業的地方，希望大家能指點。
如有其它問題，歡迎留言或私信。

寫在最後的話

近幾年，大家普遍認為德系車結實，日系車省油但不安全。
我自己的觀點是德國人和日本人是兩個思路，德國人覺得人不可靠，只有好的設備才是好的質量的保障。日本人認為對人的管理是最經濟有效的，把人的主觀能動性完全發揮出來，在最少成本下完成最大收益。
我是做設備的，所以我是設備保證質量的思路。

以上。

利益相關：國內某整車廠設備工程師

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8月30日補
忘記貼了一張圖。
哎呀，怎麼圖片上傳失敗呢？一會再試試。

對，就是這張圖，上午沒有傳上來。現在說一下，這個是在噴塗門框邊上，以及一些前一道工序噴不到的、但成品車後能看到的部位。這塊我一直有個地方沒想明白，希望有人能幫我解答，就是為什麼是先噴的外表面，後噴門框等，這樣會不會影響外表面的漆膜質量？感謝。-------------------------------------------------------
評論中有朋友指出，之前拍照的那個是為了準確定位，考慮了一下覺得說的很有道理，下面把他的評論貼出來。
@Jacky Peng 「這裡的視覺系統是配合機器人自動裝配玻璃的，車身在滑板上精度不高，視覺系統捕捉擋風玻璃車框鈑金重新給機器人定位，輔助機器人將玻璃自動貼到車身」

@請叫我姜戈

排名第一的答案已經說的比較詳細了，本來想著點贊就可以，但是樓下陸續出現了一些對國內企業妄自菲薄的答案，還是上來回答一下。

利益相關：Audi白車身製造，此答案可能帶有個人感情色彩，不喜請噴。

塗裝和總裝我不是很熟悉，因此只評論視頻的前半部分，即衝壓和焊裝部分，截止到視頻的4分40秒處。

說一下我個人的看法，視頻中所展現的衝壓和部分焊裝內容，與同級別的車廠並無明顯的區別。

這條寶馬3系衝壓生產線採用的應該是Schuler的8100噸自動壓機線，Schuler集團是歐洲最大的壓機製造商，也是歐系主機廠的御用衝壓整體解決方案供應商，Audi，VW都是Schuler的客戶。搬運機器人是KUKA的，也是德系廠商的御用機器人供應商。

日系多採用小松集團的壓機，自主品牌多採用濟南第二壓機（也就是濟二）。

這裡應該是3系的後蓋激光焊房，激光焊接工藝屬於近十年在中國開始採用的先進工藝，具有焊縫平滑美觀、連接強度高、焊接速度快等優點。缺點是設備造價高及對衝壓單件的尺寸要求高等。
激光焊機應該來自於Laserline或Trumpf通快公司，目前在Audi、VW、通用、標緻等廠商均有使用。
機器人是ABB，其實多功能工業機器人通過頂端的快換盤，與不同的設備相連接，可以實現搬運、噴塗、焊接、鉚接、塗膠等功能，後續不再贅述。

這兩張圖來自於3系的車身下部補焊線和主焊線，為自動化率最高的兩條生產線，生產線間採用高速輥床和升降機進行機械化傳輸，Audi多用Siemens的高速輥床，BMW在視頻中無法看出。

@老王此處機器人抓取側圍外板後採用固定塗膠槍/機器人抓取塗膠的主要原因是，側圍外板是從側圍外板生產線通過空中機械化（EMS線）傳輸至主焊線的，機器人抓取塗膠後直接合車，所有的工作都在一個工位中完成。處於成本和空間面積的考慮，一個工位內無法容納EMS小/輥床/搬運機器人/塗膠機器人，故採用另外固定膠槍塗膠的方式。此處3系僅有一款車型（是否有旅行版等版本共線生產不太清楚），若是多車型共線生產，還要預留機器人換抓手的空間，那就更局促了。

此外車身下部的RPS定位系統與輥床機械化上的定位系統是通用的，這就保證了輥床下降時車身的RPS定位孔能夠準確的落入工位定位銷之中，保證了車身焊接時的絕對精度。

後續的調整線裝配線等內容我就不截圖了。

在我看來，BMW的這條3系生產線並沒有什麼尖端的黑科技，再說那些激光焊還有高速壓機線什麼的，也都是供應商的技術並非BMW所有。

此外視頻中所展現的都是比較高大上的自動化率高的生產線，BMW要是把分裝線也拿出來拍一下，估計就沒有那麼震撼的效果了。

目前整車廠都趨向於保留核心業務，將生產線外包給供應商提供整體解決方案，主機廠提供前期粗規劃和產品數據前提的輸入，供應商進行細節設計/生產線安裝/質量優化等工作，要說這方面的技術實力，很多供應商如ABB/蒂森克虜伯等都具有不亞於主機廠的實力。

BMW的核心技術應該在它的發動機部門/底盤部門/研發部門，生產製造這種事情，交給供應商去做就好啦。

我所關注的是3系這條焊裝生產線的產能，不知是否能達到60JPH，這才是一條白車身生產線最重要的指標。

所以說，BMW這條線，只是達到了應有的水平而已，不必刻意誇大，也用不著貶低國內的主機廠。

技術領先是相對的。
單就衝壓和焊裝的部分來說，視頻中的生產線只是德國的標準技術而已。奧迪，賓士，大眾的生產線不管是自動化程度還是使用的技術、設備都是類似的。很多技術標準甚至是這幾家OEM共同制定的。比如側圍塗膠時出現的EGT抓持器系統，使用許可就只在5家OEM手上（奧迪，寶馬，賓士，保時捷，大眾）。
如果真要說這樣的生產線技術尖端在什麼地方，其實是在各個供應商的產品上：大到SCHULER的衝壓設備，小到SICK的感測器。整車廠在這裡面只是扮演了一個客戶的角色而已。
至於一項操作採用人工還是機器，會參考許多因素來做決定：成本，質量，流程穩定性等等。3系這樣量大的車，焊裝自動化率自然會很高。

先回答第一個問題：寶馬生產線的技術領先在什麼地方？
就我實際接觸過的整車生產線看，視頻中寶馬生產線的技術沒有明顯領先的地方。

整車生產企業宣傳片有三寶：衝壓員工少，焊接機器人好，噴塗最環保。

另外德企喜歡展示總裝車間特別乾淨，試圖給人優雅的感覺；日企喜歡突出總裝節拍特別快，給人效率特別高的感覺。
靠譜些的車企實力在研發、設計階段，也體現在關鍵部件（發動機等）的製造工藝上，生產中最重要的實力體現在管理上，生產線上的生產技術基本同質化了。

第二個問題：這樣的一個生產線，最尖端技術主要表現在哪些方面？
從總體上講，生產線是為了實現工藝，這條線能體現出汽車製造業整體工藝的成熟，從衝壓一直到最後的總裝，幾乎可以從相關企業處獲得一整套解決方案，所以從衝壓到總裝的生產環節是汽車行業整個產業鏈中利潤最低的環節，整車企業所做的更多是維護這條生產線的運轉，換句話說就是管理。
從細節上講，衝壓環節的工藝涉及到金屬成型加工領域，是很有技術含量的，這些是其他相關企業在做；大量應用的工業機器人也包含諸多「尖端技術」，例如高精度的伺服控制，高精度的諧波減速器等，這些也是其他相關企業在做；另外諸如點焊、弧焊、噴塗等技術也都是相關領域成果在這裡的應用。
總之，生產線是諸多工藝和技術的集合，整車製造環節更多關心的是這些技術的整合以及生產的管理，很多時候為了保障一分鐘以內的生產節拍，零配件的物流環節有著巨大的壓力，這些是生產線上直接看不到的，但也是很關鍵的。

第三個問題：為什麼看上去難度很高的操作機器能完成，難度不高的反而要人工？
有一種很殘酷的說法：流水線上工人是自動化生產線上的柔性末端，流水線極大地提高了生產效率，但線上工人不斷重複同一套動作是很反人性的，在工業工程領域有專門的一批人在研究如何規範某一環節工人的整套動作以提高效率，小到如何拿起一顆螺栓、如何轉身擺臂都是希望被規範的。
並不是難度不高的反而要工人做，而是很多工序用機器人去做難度更高，比如線裝中的布線，總裝中很多零件的安裝，這些工序中半成品車身和需要安裝的零配件的位置形態關係更難以控制，更混沌，另一方面，諸如焊接或者塗膠這些行為確定，可重複性更高的環節，甚至衝壓、塗裝中具有一定危險性的環節，明顯更適合機器人完成。
補充一句，在鏡頭外各零部件的組裝基本完全是人工完成。
機器人行業確實希望把最後剩下的一些不得已要人工完成的工序全部用相應的工業機器人取代，大家也正在這樣做。

以上

老王的答案中關於塗膠環節「塗膠槍固定，側圍活動」的解釋是為了實現「柔性生產」，我覺得不是這樣的原因，畢竟兩端是相對運動。考慮到玻璃、側圍等零部件是由機械手從線邊或上一環節抓取，那麼直接有這個機械手完成軌跡運動實現塗膠更加節省空間和成本，另外塗膠槍一端因為需要連續塗膠，結構更適合固定。

利益相關：
在本田和大眾實習過，之前學的機械和管理，現在在搞機器人。

不請自來。
同意排名第一的答案中，關於知乎網友對汽車關注不多的判斷
個人利益相關曾在中東部地區某自主汽車企業任職2年，目前沒有在任何汽車企業任職，未來不排除回到汽車行業。
就我做知道的來看，寶馬的生產線並未比我所曾經任職的自主企業，技術條件能高出很多。

我的評價是，車間環境要好不少，例如非常整潔，作為豪華車，寶馬應該採用的是無塵車間。而自主企業可能僅僅在塗裝車間可以達到無塵水平。另外一點就是，自動化水平要高一些。

我想說的是，就造車工藝來說，全球都是很成熟的，都是大同小異。
區別主要在於管理、標準的不同，以及自動化程度的不同。
要是擺拍，即便比不上寶馬，自主企業也能拍出讓題主震撼的東西來。

上圖為某自主企業焊裝生產線，配色上，感覺木有寶馬高大上，哈哈哈

僅從塗裝技術來說，國內目前幾乎做不出來這樣的塗裝線。舉個例子吧！塗裝線上機器人頭上白色的東西叫靜電霧化器，上面的旋杯是用鈦合金造的(也有其它材質)哦！它在每分鐘內要旋轉幾萬次來使油漆霧化成小顆粒，然後靠外面的幾個爪子來使其帶電，最後通過成型空氣和電場的作用下使漆霧均勻的附著在處理好的車身上......國內目前很多廠家的塗裝線都比視頻里塗裝的先進，但是設備幾乎全套是進口的，工藝是國外的拿來的，塗料也是國外知名廠家的，國人就是賺個辛苦錢.....汽車工業水平可以反應出一國的工業水平。我們在材料，設計，管理上還需要學習很多。有機會的話推薦你去了解下durr，ABB，sames，DUPONT，BASF，PPG等企業。這些都是高大上的代表呀！

我只是一個汽車行業的小工人... 有幸曾經去寶馬公司位於Dingolfing的2.4工廠參觀過... 最大的感官是高度的自動化負責人介紹工廠的自動化率是98%（我所在的汽車工廠是56%左右）

德國人的思路很簡答一個工人一道工序重複100次肯定會有幾次出現誤差所以解決的方案就是把一道工序儘可能的拆分成一個個單一的動作再由機器手臂來完成把錯誤幾率下降到最低... 當然這其中有多方面的考慮比如德國的人工成本太高等... 至於先進之處從我的觀察來看應該是整車的激光焊接長度比較長激光焊的優點就是沒有明顯的焊接痕迹並且焊接完成後強度比普通的釺焊銅芯焊接的強度高30%左右...

至於「看上去難度很高的操作機器能完成，難度不高的反而要人工」說的應該就是裝配過程了主要是因為裝配完成後需要進行自檢比如四門二蓋和翼子板的安裝安裝完畢之後和車身的縫隙是有嚴格標準的，所以你可以看到有工人使用工具在測量縫隙的大小是否符合標準如果不符合還需要把螺栓全部松下來重新調整而機器手臂只能完成單一的往複動作如果要做到錯誤自檢並且返工，整體的難度過高...

大概就這些

除了品控制度，沒看出生產線有任何優勢~只要國產廠家願意，那是有一群廠家提供寶馬同款生產線……自動化程度高不代表就先進，只能反映出製造國人工成本高低.

作為曾經的裝配工藝工程師的看來，主要領先在宣傳的好

這些技術都是已經在很多車廠應用的成熟技術，其實最勇於嘗試新生產技術的是VW。

BMW的特點是，自動化率往往高達90%以上，一般的只有70%甚至30%，原因呢？固定資產投資預算充裕啊！單台車利潤高投得起啊！

在華晨寶馬位於瀋陽的鐵西發動機新場實習了四個月, 雖然新廠還沒有真正建好不過已經可以領略到與別家發動機製造廠的區別
樓上幾乎都在說寶馬的整車廠那我就就我的經驗說說其發動機製造廠將來用於生產寶馬1系和3系的四缸發動機缸體
最大的感受: 下了血本
製造發動機所用設備幾乎全部是進口的頂尖設備僅有極少數設備採用國產品牌 (因保密需要無法給出供貨商名單) 我實習的公司是生產制芯機的歐洲公司華晨寶馬鐵西新廠在1期就購入了數台價值數千萬歐元的無機工藝制芯機 (採用無機工藝的制芯機是新技術華晨寶馬是首家購買無機工藝制芯機的國內廠家, 無機工藝的主要優點為是環保, 整個制芯過程無化學催化劑且排放物僅為二氧化碳和水) 且目前正在簽訂2期的合同設備數量翻倍
其很多別家設備也都屬國內之最目前一階段的工廠規劃絕對是綠色工廠的典範有著一套成熟的砂回收體系和廢料處理體系廢料處理不清楚但其對砂子的方面是能夠做到回收再利用百分之八十的舊砂這在發動機廠是很罕見的回收率
第二大感受: 生產安全意識極強
寶馬發動機廠的生產安全意識極強由於新廠還沒有建好我們的設備和廠房設施正在組裝建設中免不了有很多安全隱患例如焊接時容易引燃易燃物品; 工人進行高空作業時有失足可能; 化學物品保管不慎可能引發危險之類
對於這些問題寶馬的要求已經不能用嚴來形容了, 有些時候對於我們這些分包公司來說簡直是塊心病由於對於安全要求太嚴格很多操作手續都需要申請並且申請流程極為複雜嚴格我們招聘了一個人專門來負責跑這些手續比如進行焊接作業時須有動火申請動火申請每五天就要重新申請一次申請表需要有多位相關上級的簽字而且動火操作需有有資格的動火者和監火人以及一罐有效滅火器同時在場現場會有消防人員巡邏檢查
不過對於這些問題誰都不希望出現任何差錯所以大家還是相對非常理解的

前面大神們答的不錯啊～我就在補充說說工業機器人～設計了兩年焊接機器人工作站，我個人認為高端技術就是體現在工業機器人上面，這一台機器人集軟體，電氣，機械，三大部分於一體，國內只有瀋陽新松一個廠家能做整台機器人，到質量就真的是不好說了……工業機器人我自己劃分為兩系，一個是以德國kuka機器人為代表的軟接線系（通過軟體編寫來實現設備間的通信協調），還有是以日本安川的為代表的硬接線系(通過添加電路板來實現設備間通信)，另題主提到的為什麼要用人工，其實很簡單的原因，這些機器人都是示教機器人，很笨噠～都要事先規劃好他們的運動軌跡，對於一些裝配來說，尺寸上的一點誤差，他們都沒有辦法安裝了，尤其對於很小的螺絲啊之類的。還有高端技術不單單能看出來啊～例如寶馬的加工技術，焊接技術，加工流程等等這些視頻裡面的看不到的東西了

國外的寶馬主機廠我不清楚，但瀋陽工廠有一點領先：它需要的博士級生產顧問比其他主機廠要多很多，且回來後都變得愛吐槽了。

視頻中的技術在德國甚至在國內都算不上尖端。
ps：在我們眼裡所謂的尖端技術，人家在實驗室里已經做了十年二十年甚至更久。
當我們在感嘆國外先進技術的時候，別人的在實驗室里做的我們根本無法想像。
這就是領先，就是差距。

視頻大概看了下，談一下本人的看法和最近工作的感受。視頻中壓力機為舒勒的，本人畢業不久，在公司實習過程中也見到不少舒勒的壓力機，上學實習過程中也見過衝壓生產線和焊接塗裝等。德國人和日本人的機器自動化程度很高，可是到了我們的手裡自動化變成了半自動化。例如德國人利用圖像識別技術將物料排列在傳送帶上送入壓力機，可是是建立在來料非常標準的情況下，我們的物料並不標準，例如剪切棒料和板料，圖像識別就會出錯，這好辦，工人代替。壓力機每分鐘生產節拍有時候還趕不上工人。。。我感覺我們對於自動化設備的使用和德國日本差的很遠，德國日本人一走，設備就停了。
我覺得設計舒勒壓力機和衝壓焊接生產線的人是最牛的。我司自動化程度算高的了，dmg，阿奇夏米爾五軸，舒勒，酷卡都有一些，可是這些哪一個是我國能造的出來的，我國厲害的廠商也只不過是這些機床的使用者。。。。

領先個毛線，寶馬又不是做生產線的，寶馬瀋陽生產線是國內企業大連豪森搞的，幾乎壟斷中國高端裝配線，別的物流線等沒啥技術含量，衝壓用的是濟南二機床的，這個提供全國70%，我實在不知道寶馬生產線哪裡領先了，反正和長城用的一樣。。。。。。。

尖端技術在哪裡？主機廠車間里的工作內容是衝壓、焊接、塗裝和總裝這四大塊，主機廠的研發包括了發動機、底盤等等。視頻裡面主要就是生產車間的情況，不涉及研發。要知道，車間里的機器人這些都是可以買的，買不到的是常年累月積累下的生產經驗和資源整合的能力。生產經驗方面：批量產品肯定會存在質量波動，把成千上萬個零件裝配到一起還能按照設計的樣子運行起來，裡面涉及到工藝參數、生產節拍調整，這些除了靠制度管理外就是靠經驗的積累。資源整合方面：主機廠身後往往有很多大大小小的供應商，如何管理好這些供應商，確保零件按時按質量交付，也是很大的學問。造汽車走在最前列的德國和日本，在自己國家都有代表性的零配件企業，如博世和電裝。
第二個問題，為什麼有些地方用人工？兩方面。其一，有些地方必須要人工，比如用塞尺量間隙，這裡應該是線上的工人驗一下裝配質量，可以做好反饋工作，機器人沒法整；其二，說到底還是效率和成本的衡量。機器人雖然好，但是也有不足，特別是一些難操作的地方，機器人效率一般，還不如直接放兩人工作快，比如伸一個扳手進去那裡。