在剛剛閉幕的第35屆德國裝配大會(Deutscher Montagekongress)上,德國BMW集團(tuán)旗下 Dingolfing 工廠團(tuán)隊(duì)?wèi){借其基于日本 Karakuri 原理設(shè)計(jì)的機(jī)械裝配小車,榮獲大會“最佳裝配創(chuàng)意”一等獎,并因其在裝配線上的效率及人機(jī)工程學(xué)改進(jìn)獲得廣泛行業(yè)關(guān)注。該創(chuàng)意在提高裝配效率、優(yōu)化工人體驗(yàn)方面效果顯著,是生產(chǎn)線創(chuàng)新與簡約工程設(shè)計(jì)結(jié)合的典型示范。
BMW Dingolfing 工廠長期致力于混線、大批量車型的靈活制造升級。在裝配過程中,技術(shù)員需將重約4–6公斤的車體零部件(Carset)從序列車推至主裝配線,每位操作員每天需處理 250 臺以上車體型號兼容多個車系和發(fā)動機(jī)版本,而傳統(tǒng)推車方式不僅增加非必要動作,還影響人體舒適性與流程連續(xù)性。團(tuán)隊(duì)由Lisa Czeschka 和 Anton Semmler(德國)主導(dǎo),研發(fā)了這一無需電力亦能自動跟車的機(jī)械 Karakuri 小車,顯著提升了操作效率。
這一裝配小車?yán)蔑L(fēng)琴彈簧原理—類似 1970 年代的 Darda 玩具小車回彈驅(qū)動—在工人推動車體??繒r,通過預(yù)置彈簧積能推動小車沿車體移動。與傳統(tǒng)推行相比,其顯著減少了操作員的物料搬運(yùn)負(fù)擔(dān)、消除重復(fù)舉起與推行動作。在實(shí)施初期,該演示方案經(jīng)過多個迭代優(yōu)化,最終由工廠內(nèi)部工具制造團(tuán)隊(duì)依據(jù) Karakuri 機(jī)制設(shè)計(jì)構(gòu)建而成,成本極低且易維護(hù),未涉及電子或電動設(shè)備。
該裝置投入試點(diǎn)使用后,明顯縮短人員行走和物料搬運(yùn)時間,經(jīng) BMW 相關(guān)測算,Handling 與 Wegezeit(路線時間)共減少約 27%,同時因消除了重復(fù)抬舉動作,大幅改善操作員的人機(jī)工效,提升員工滿意度與安全性。工廠前線員工稱之為“綠色工作站”,其創(chuàng)新性與實(shí)踐價值獲得一致認(rèn)可。
Karakuri 是源自日本的零電力輔助機(jī)械原理,其核心在于以重力、杠桿或彈簧等機(jī)械機(jī)制替代電動或液壓能源,實(shí)現(xiàn)“無源自動化”功能。該團(tuán)隊(duì)通過這一低成本、易復(fù)制的原理,將裝配車變?yōu)槟軌螂S車自動力移動車體,避免了電控復(fù)雜度,也為其他車間提供參考范式。
Lisa Czeschka說:“在流程改進(jìn)中,真正的挑戰(zhàn)是用有限資源創(chuàng)造最大化的效率。我們用簡約的機(jī)械設(shè)計(jì)解決了重復(fù)搬運(yùn)問題,也使用實(shí)踐循環(huán)保證產(chǎn)品經(jīng)久耐用。工人滿意、流程流暢才是價值所在?!?/p>
該項(xiàng)目由 BMW Dingolfing 工廠裝配創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)實(shí)施,其中多個構(gòu)想多次在小范圍測試中調(diào)整,通過模擬不同裝配節(jié)拍與各車型配置的 Carset 測評,確保機(jī)制的穩(wěn)定性與通用性。目前該裝配小車已在多個車系混裝線中試運(yùn)行,將在未來推廣至 BMW 其他工廠使用。
專家指出,此類 Karakuri 裝配工具體現(xiàn)了工業(yè) 4.0 背后的精益理念:非電氣化、零成本投入的流程改造,比起復(fù)雜自動化系統(tǒng)更具操作易行性。尤其在多車型混流水生產(chǎn)環(huán)境下,其柔性匹配能力與高復(fù)制性令人稱道。對于汽車裝配行業(yè)而言,此項(xiàng)創(chuàng)意并非一時之作,而是可演繹為不同生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的普適方案,將推動車企在工人輔助裝配、安全與效率方面實(shí)現(xiàn)低成本升級。
綜上,BMW Dingolfing 工廠通過 Karakuri 裝配車獲得“最佳裝配創(chuàng)意”獎,不只是一次榮譽(yù),更是低成本機(jī)械創(chuàng)意與生產(chǎn)效率提升結(jié)合的行業(yè)典范。未來若此方案在德國乃至全球車企復(fù)制,將為制造業(yè)提供簡潔而高效的流程優(yōu)化路徑,真正做到“簡單即至上”。
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