98% 自動化、每輛車 2 萬項數據回傳:解析 BMW 慕尼黑廠的 iFACTORY 數位升級邏輯
在擁擠的慕尼黑市中心,一座最初以製造飛機引擎起家、1950 年才轉型製造汽車的工廠,是 BMW 全球歷史最悠久的生產基地。如今,這座擁有 104 年歷史的工廠正在經歷創廠以來規模最大的一次轉型。
根據 BMW 官方資料與外媒報導,BMW 正斥資 6.5 億歐元(約 7.5 億美元)對慕尼黑廠進行全面改造,目標是在 2027 年前將其轉型為純電動車生產基地,成為 BMW 集團旗下第一座專門生產「Neue Klasse(新世代)」純電動車的既有廠區。這座工廠的第一步,是在 2026 年 8 月正式量產純電轎車 BMW i3,後續還將包括 BMW i3 Touring 在內的多款 Neue Klasse 車型。
這次改造的特殊之處,在於整個工程是在工廠持續運作的情況下進行。根據《The Independent》報導,施工期間慕尼黑廠每天仍持續生產多達 1,000 輛車,目前仍生產 3 系列與 4 系列的所有車型,顯示這場轉型工程的複雜程度。至於改造範圍,則涵蓋約三分之一的廠區面積,包含全新的車身組裝車間、現代化的整車裝配區與全新的物流區域,並對既有設備進行大規模升級。
iFACTORY 戰略:效率、永續與數位化三位一體
BMW 將這次轉型定位在其 iFACTORY 戰略框架之下。BMW AG 生產董事會成員 Milan Nedeljković 表示,BMW 已針對旗下所有工廠的啟動做好準備,並在技術、數位化與 AI 領域投入大量資源。
iFACTORY 的核心聚焦在效率、永續與數位化三大面向。BMW 慕尼黑廠廠長 Peter Weber 指出,工廠在近年已大幅降低生產成本,隨著 BMW i3 量產啟動,慕尼黑廠的整體生產成本將再進一步下降 10%,低於現行車型世代的水準;若針對單一車輛來看,新廠帶來的每輛車生產成本可降低 25%。
報導指出,BMW 慕尼黑廠區的效率提升,原因涵蓋製程優化、自動化與數位化的針對性投入,以及 Neue Klasse 全新車輛架構本身所帶來的簡化效益。
數位孿生「預先」建廠、800 台機器人 98% 自動化
慕尼黑廠最矚目的技術亮點,是全新的車身組裝車間。據 BMW 官方資料,這座車間在動工之前,已完全透過數位孿生(digital twin)進行規劃與模擬,在虛擬環境中完成每一台機器人的位置配置與工作流程設計,再落實到實體建設。
該工廠的車間內共部署 800 台工業機器人,負責處理接合工序,自動化程度高達約 98%。BMW 同時將接合製程類型精簡至 5 種,降低下游協調的複雜度。《The Independent》報導指出,新款 i3 的前端組件數量比舊款 3 系列減少了三分之一。
在沖壓車間,鋼材與鋁材每日在高度自動化的沖壓產線上被加工成數以萬計的零件。BMW 在全球生產網絡中統一沖壓機與工具規格,使設備可在不同廠區間調配,員工也能跨廠輪調而無需重新培訓。沖壓產生的邊角料則會被分類回收,用於製造新的鋼材或鋁材捲料。
在塗裝車間,BMW 則導入 AI 輔助的自動化表面檢測系統(ASI),以攝影機搭配 AI 即時偵測車身表面的細微瑕疵,並以數位方式記錄。自動化表面處理系統(ASP)在生產流程進行中直接修正偵測到的異常,而非等到生產結束後再另行處理。塗裝車間同時採用電力驅動的 eRTO 製程淨化廢氣,並配備熱能與能源回收機制及節水循環系統。
每輛車即時回傳 2 萬項數據,裝配線全面數位化
原本用於引擎製造的廠區,現已改建為 Neue Klasse 的全新裝配區域。據 BMW 官方資料,裝配過程中,每輛 BMW i3 會即時將多達 2 萬項功能的狀態數據傳送至生產系統,讓問題在生產過程中即時浮現,而非等到流程末端才發現。
整個裝配區實現端到端的數位化流程,車輛、系統與工具全面互聯,並配備數位即時追蹤與自動化嵌入式品質檢測功能。工作站也針對人體工學進行優化,設有可調節高度的設備與簡化的作業流程,同時搭配針對數位領域的專項人才培訓。
每日移動 250 萬零件,物流系統智慧升級
製造之外,物流是這次轉型的另一個核心戰場。據 BMW 官方資料,慕尼黑廠每天需移動約 250 萬個零件,未來約 70% 的零件將直接配送至裝配工作站,減少內部運輸距離、節省空間並加快供料速度。
為因應慕尼黑市區廠址空間有限的限制,BMW 還專門開發了一套多層樓建築結構,零件在地面層卸貨後,由輸送技術運送至各樓層,再直接配送至裝配工作站。未來,自動化供料系統、智慧運輸機器人與無人駕駛運輸系統將承擔約 60% 的供料任務,並由一座數位物流控制中心統一管理所有流程。
《The Independent》另報導,慕尼黑廠外設有儲存設施,每天有逾 1,000 輛卡車運入 200 萬個零件,並設有 4 小時零件庫存上限,確保零件準時抵達所需的生產環節。
7,000 名員工、73.5 秒一輛車,人仍是關鍵
當產線全速運作時,每 73.5 秒將有一輛車下線,生產一輛 BMW i3 的總工時為 30 小時,其中 9 小時在裝配車間完成。
在高度自動化的背後,BMW 強調人力仍是這座工廠不可或缺的核心。慕尼黑廠目前共有逾 7,000 名員工,廠長 Peter Weber 特別肯定員工在這場轉型中所扮演的角色,指出員工透過高度專業、熱忱與投入,證明了即使在最艱困的條件下,世界級的工業生產仍然可以實現。
對 BMW 而言,慕尼黑廠的轉型不只是一次電動化升級,更是在證明汽車製造的未來,不一定要建在遠郊的空曠廠區,它可以在城市中心、在歷史建築的基礎上,透過數位孿生、AI 與機器人重新改寫。
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*本文開放合作夥伴轉載,資料來源:《The Interesting Engineering》、《The Independent》、《BMWBLOG》、BMW Group,首圖來源:BMW