探秘寶馬三大發動機工廠:莫忘初「心」
鳳凰汽車訊 眾所周知,成立於1916年的寶馬是做飛機發動機起家的。儘管後來成為知名的豪華車企,其全名依然是巴伐利亞發動機製造廠股份有限公司。所以,認識和理解寶馬必須從發動機開始。
1917年,寶馬用他們的第一台飛機發動機IIIa,讓飛機飛行高度上升了2000米。
1919年,IIIa的換代產品BMW IV把契諾·迪默帶到9760米的雲端,創下世界紀錄。
1927年,全球87項航空世界紀錄,其中29項源自寶馬發動機。
1933年,寶馬第一台六缸汽車發動機M78誕生,是當時世界體積最小的發動機。
1954年,V8是世界上首款用於量產車型的鋁合金髮動機。
1968年,經典的直列六缸發動機M30誕生,被Ward"s評為20世紀最偉大的發動機之一。
1987年,5.0T的M70,是戰後德國的首款12缸發動機。
2004年,N52成為首款鋁鎂合金曲軸箱發動機。
2009年,N55發動機兼具雙渦管單渦輪增壓、缸內直噴、電子氣門三大核心技術。
發動機成就了寶馬,也塑造了它特質和理念。但,這都屬於過去。
明年,寶馬將迎來百年華誕。在瞬息萬變的如今,100年過於久遠。歷史上太多的前車之鑒恰恰被過往的輝煌絆倒。而在前不久的新7系的中國上市會上,寶馬自己大聲說,「預測未來,不如創造未來。」
百年老廠如何擁抱未來?成功品牌是否還有狼性?工業4.0時代如何平衡創新與堅守?帶著這些問題,鳳凰汽車遠赴德國,到寶馬三大發動機工廠一探究竟。
慕尼黑工廠:模塊化便於靈活生產
慕尼黑工廠是寶馬的初始工廠,是寶馬發動機誕生的搖籃。自上世紀20年代,寶馬就在此生產汽車和發動機。用工廠負責人的話說,「別看現在我們在城市的心臟做發動機,當初這裡連慕尼黑郊區都算不上。」
讓人驚奇的是,如此老舊的工廠,其自動化程度卻不遜色於新建工廠。機器人的動作高效而靈活,彼此銜接完美。
發動機工廠是慕尼黑工廠的重要組成部門,這裡主要生產3缸、4缸發動機,同時也生產6缸、8缸、12缸發動機。2015年,全廠累計生產了69萬台發動機,平均每天3300台。
如此高效的產能得益於這裡有一條模塊化的生產線,慕尼黑髮動機工廠可以實現四種發動機共線生產,有一條獨立的模塊化生產線,專門負責生產寶馬3缸、4缸發動機,是寶馬模塊化發動機核心生產基地。2014年這裡共生產了14.5萬台模塊化發動機。
黃色:BMW 3缸汽油、柴油發動機共享的部件。藍色:BMW 3缸汽、柴油發動機相同設計理念的部件。灰色:BMW 3缸汽、柴油發動機不同部件。模塊化的BMW 3, 4, 6缸汽油發動機之間有超過60%的部件可以共享,柴油版3,4,6缸機也同樣如此。此外,模塊化汽、柴油發動機發動機之間也有30%-40%的零部件共享。
寶馬認為單個氣缸的排量設定為500mL是最完美的,可以將發動機的聲學特性、振動特性、工作效率和機械摩擦保持在相對平衡的狀態。模塊化意味著不同型號發動機都採用這種相同缸徑、行程、缸間距、排量的氣缸,只是缸數不同。
業內人士認為模塊化的目的是為了控制採購和產線成本,提高效率,便於把控質量。寶馬集團董事、生產部負責人奧利弗·齊普策Oliver Zipse卻不以為然。
「規模效應是邊際遞減的。當年產量超過200萬輛以後,規模繼續擴大對降低成本作用有限。而對於200萬輛以上車企,生產靈活化更為重要。模塊化正是為了保持生產的靈活性,降低成本不是主要目的。」奧利弗·齊普策如此解讀發動機模塊化。
他說,模塊化可以高效率、大批量生產某類發動機,也能靈活地、小批量生產特殊版本發動機。最重要的是,可以根據市場需求的變化隨時調整不同類型發動機的產能。
發動機一直是寶馬引以為傲的資本,在歷史上,寶馬發動機曾多次獲得沃德十佳等發動機大獎,寶馬曾為了優化發動機而不計成本。不少寶馬粉絲擔心模塊化會折損寶馬優異的動力表現。可能寶馬也體會到了這種擔心,一再強調模塊化生產的B系列發動機性能絕對不打折扣,並特地為媒體安排輪流試駕搭載B系列發動機的1系、2系、5系等多款車型。
「以我們的3缸發動機為例,不要理所當然覺得動力表現會不好。就像現在的7系不會比歷史上的12缸表現差。小排量是為了滿足日益嚴苛的排放法規,但性能不會妥協。」華晨寶馬CEO康思遠表示。
在長途試駕中,我們也發現3缸車型在不限速公路上,可以輕鬆飆到200公里/小時,完全可以跟緊4缸車型。
蘭茨胡特工廠:自動化不是越多越好
蘭茨胡特工廠是寶馬1967年收購來的,擁有40多年的發動機生產歷史。既是寶馬碳纖維車身和電動車的研發和生產基地,又是寶馬傳統零部件生產基地。
「世界上任何一輛寶馬、MINI或者勞斯萊斯,都至少有一個部件來自蘭茨胡特工廠。」蘭茨胡特工廠負責人Ralf Hattler引以為豪。
「如今大部分發動機工廠都把鑄件外包生產或者外采,但寶馬依然堅持自己鑄造。」
蘭茨胡特鑄造車間是世界上最先進的鑄造車間之一,也是全球第一個零排放鑄造車間,還是寶馬目前唯一的鑄造車間(中國鐵西發動機工廠將建新鑄造車間)。每年生產約500萬件鋁鎂合金鑄件,總重高達6.9萬噸。寶馬發動機的機蓋、曲軸箱鑄件都在這裡生產,當然也生產汽車其他部分的鑄件。
之所以能成為第一個零排放鑄造車間,是因為採取了砂芯成型技術,砂芯採用環保無機硅膠,能夠減少98%的排放,同時提高經濟效益。據悉,蘭茨胡特工廠是最先完成此項技術改造的鑄造工廠,而且鑄造過程中超過90%的沙子可以回收再利用。
另一技術亮點是電弧噴塗技術。寶馬是首家將此技術用於量產車型氣缸內壁噴塗的車企;高壓高純氮氣把液態金屬顆粒噴到缸體表面,最終形成0.3毫米的塗層,塗層通過鎖相熱成像技術進行檢測。相比傳統的內部鑲嵌鑄鐵襯套技術,金屬塗層造價低、導熱好、摩擦小,能夠降低發動機油耗,減輕重量並延長壽命。
在蘭茨胡特,諸如此類的技術變革和創新有很多。工廠的管理人員告訴我們,大部分生產創新直接來自一線的藍領工人。這裡80%的工人是技術工人,他們大多有專科以上的教育背景,進入工廠以後從培訓生做起,甚至有的培訓生還在校讀書,目前蘭茨胡特工廠有110位培訓生。
發動機鑄造工廠的自動化程度比我們預先想到的要低一些 。但工廠的管理者認為,自動化並不是越多越好,在很多生產領域,目前的生產自動化程度已經足夠。
「人工並不代表不好,相比機器,技術工人有更高的能動性和創造性。人機要合理分配,適合自動化的工作給機器,適合人性化的工作給工人。」
也許德國工業4.0並不想當然就是高度自動化,德式工匠精神依然在傳承。當機器把人從枯燥的重複性工作中解救出來,製造工人可以專註於那些需要創新和人文關懷的部分。
丁格芬工廠:外化而內不化
丁格芬工廠是全新寶馬7系的誕生地,對寶馬來說,它有非凡的戰略意義,因為這裡還是寶馬i3、i8和其他混動車型的核心部件產地,包括高壓電池組合、電驅動組件和鋁製底盤。
丁格芬的2.1和2.2工廠就是專門生產電池組合和電驅動組件。由於目前市場需求還沒上來,每個產線只有一條,兩個工廠內都預留了空地,以備未來擴充產能。2.1工廠主要生產寶馬i3和i8的電池和電驅動組合,建於2006年,2013年實現量產。2.2工廠則為寶馬其他車型配備插電式混合動力系統。
無論是2.1工廠還是2.2工廠,都是高度自動化和模塊化的。高度彈性化高壓電池生產線,能夠實現多個型號電池共線生產。純電動的寶馬i3的電池組由8個電池模塊拼接而成,每個模塊含有12個電池單元。這些電池單元由寶馬和三星合作開發。電池單元用壓力黏接成一個排列緊密的模塊,再進行寶馬創新的鋁材激光焊接。最後,8個高壓電池模塊拼裝一體,與電控、電機、冷卻裝置組成整個動力系統。2.1工廠生產的寶馬i8的高壓電池組也是8個模塊,但是電池單元要小很多,電池組跟小排量發動機共同組成混合動力系統。
2.2工廠有非常靈活的模塊化混動系統生產線,數個電池模塊與電控系統、電機和小排量的模塊化發動機將隨時按照需要的動能、配備車型和安裝空間進行靈活組裝。7系的高效混合動力系統就產自這裡,寶馬宣布今年將推出的X5混動車型也會在這裡生產,未來這裡會給更多的寶馬車型配備混動系統。
作為一個做「燃油發動機」起家的車企,寶馬選擇在電動領域激進,還是蠻有魄力的。
但是康思遠不這麼想,他覺得寶馬是做「發動機」起家,無論是燃油、電池還是氫燃料的動力系統,都應該戰略領先。
「寶馬是不會把新能源廣闊的市場留給我們的競爭對手的。」在採訪中,康思遠提到了柯達和諾基亞的前車之鑒。
莊子《知北游》里的「外化而內不化」,也許可以用來理解當下的汽車行業。環保法規對汽車燃油經濟性和尾氣排放的要求日益嚴苛,新能源汽車將以什麼樣的曲線和速度發展還有爭議,外部環境充滿變數與挑戰,車企該如何自處?寶馬選擇以不變應萬變,永遠用行動踐行創新,而不是紙上談兵。正所謂「預測未來,不如創造未來。」
結語:
無論是生產模塊化,發動機小型化,還是驅動電力化,皆是為了更好的順應市場需求和法規升級。在迎合外界變化與挑戰的同時,保持寶馬的本色,不改初心,保持在發動機領域的核心競爭力,是大家最期待的。
明年,寶馬在鐵西的新發動機工廠將正式開始運行,鐵西工廠將是歐洲以外寶馬唯一的發動機工廠。屆時鐵西新發動機工廠也將成為寶馬設備和工藝最先進的發動機工廠。鐵西新發動機工廠將投產寶馬集團最新的1.5升和2.0升渦輪增壓發動機。在慕尼黑工廠參觀時,正好遇到鐵西工廠的幾位技術工人來此培訓,據他們說,光是發動機總裝線培訓就來了50多人。
目前,寶馬發動機的生產網路包括德國的慕尼黑、丁格芬以及蘭斯胡特工廠,位於英國的哈姆斯霍爾工廠,奧地利的斯太爾工廠、瀋陽的動力總成工廠和即將開業的鐵西發動機工廠。所有的工廠的材料、設備、流程和標準都會統一,任何一個工廠的技術創新和數據都會同步到全球,實現生產體系創新效益的最大化。
推薦閱讀:
※聰明女必知:血型決定男人出軌的動機
※德國賓士發動機製造過程全剖析
※意志是什麼以及意志品質的培養問題
※心理動機 我窺破
※兩個動機 透露男人愛說謊的秘密