對于蘭茨胡特寶馬工廠噴射鑄造、壓鑄和發泡生產主管卡爾-鮑爾（Karl Bauer）來說，零缺陷文化以及工作流程和工藝的持續優化是日常業務的一部分（圖片：寶馬集團）

鑄造是一門經典工藝。寶馬在蘭茨胡特工廠證明，在鑄造過程中，向智能工廠方向轉動的不僅僅是小型控制桿。部門主管卡爾·鮑爾 (Karl Bauer) 在接受德國專業媒體采訪時解釋了這是如何運作的。

問

鑄造車間是一個經典的老式生產區。您是如何使其與時俱進的？

答

向電動汽車轉型不僅要改變產品組合。產品的轉型也意味著工藝的改變。多年來，我們一直在鑄造車間為這一變革做好準備。因此，我們不僅掌握了經典的曲軸箱和氣缸蓋的鑄造工藝，還掌握了全新的要求，例如汽車電動驅動單元的中央外殼。創新實力與現場專家的結合催生了新的工具，包括借助數字化技術，使我們的生產更加輕松，并確保了質量。在模擬的幫助下，我們還為電動汽車復雜的中央外殼開發了一種新的鑄造工藝 - 噴射鑄造，并獲得了專利。作為多年前啟動的數字化計劃的一部分，我們還實現了整個報告系統以及質量和產量評估的自動化?？傊?，我們研究了如何使我們的業務更加高效和智能。

問

您已經提到了一些工具和儀器。首先，參數監測是怎么回事？

答

為了讓您對其規模有所了解：僅中央機殼就需要在系統上設置約 8000個參數。如果我們在生產中改變了一個衍生產品，這些參數就必須使用所謂的參數表進行手動設置和檢查。為了實現零缺陷的目標，我們改變了這一流程。作為數字化計劃的一部分，我們清楚地認識到，我們需要一個由信息技術支持的系統，在這個系統中，我們可以存儲一種配方，并將其自動傳輸到我們的系統中。因此，我們在市場上尋找合適的解決方案，但并沒有找到。因為這對我們來說過去和現在都是一個非常重要的課題，所以我們自己的 IT 團隊開發了一個應用程序，技術專家可以在應用程序中存儲相關參數，并將其保存為"配方"。然后，只需按一下按鈕，這些參數就會自動傳輸到系統中，這樣我們就能百分之百地確保只按照所需的參數進行澆鑄。如果參數出現偏差或有人改變了某些參數，系統會識別并立即停止澆鑄過程。

問

這與所謂的以增值為導向的生產系統 WPS 有何聯系？

答

這是對整體的補充。我們談論的是一個巨大的推動力。我們的目標是追求卓越的流程。這意味著百分之百的零缺陷態度，以及對工作流程和工藝的持續優化。我們還將領班的角色融入到工作組織中。他的任務是在技術問題上減輕領班的負擔，從而使領班有更多的時間進行管理。領班早上會收到他所需要的所有信息，從而可以全神貫注于自己的任務，即優化流程、減少流程中斷、維持生產和培訓新員工。

問

那么數字化戰略還包括人的部分，即主管作為導師？

答

非常正確。對我們來說，數字化不是為了數字化而數字化，而是為了真正帶來進步、提高效率和可持續性而數字化，這一點非常重要。說到數字化，我們自然不僅要看自己的內部，還要看其他的 OE，并進行適當的基準測試。畢竟，我們談論的是資本密集型工廠，高產能利用率在其中發揮著重要作用。顯然，所有的技術成就只有在員工加以利用時才有意義。因此，另一個重要的關鍵詞是傳達目標感。在蘭茨胡特，我們擁有非常善于溝通和開放的文化。大家都知道，我們必須在成本和質量方面保持競爭力。

問

讓我們來談談您在開頭提到的新型噴射鑄造工藝。請解釋一下它的工作原理以及替代方案。

答

我們電動汽車的新型中央殼體是一個高度集成的部件，其中集成了高性能電子元件、變速箱、定子和轉子，冷卻系統也是模制的。這在一定程度上導致了部件的復雜性，一方面是厚壁，另一方面是薄壁區域或表面。此外，還有一定的扭轉要求和較高的質量要求。噴射鑄造工藝是一種創新的鑄造工藝，由蘭茨胡特的輕金屬鑄造廠開發并申請了專利。在這一工藝中，模具通過噴射器從內部填充，因此不需要額外的澆口系統。這可以為每個部件節省多達 40% 的熔料。由于注射器始終位于熔池上部，因此鑄模可以在較低的熔體溫度下澆注，從而進一步節約能源，縮短凝固時間，即循環時間。更快地凝固還能獲得更精細的微觀結構和更好的機械性能。該工藝適用于生產所有可采用標準重力壓鑄工藝生產的鋁鑄件。充型和凝固方面的優勢還使其能夠生產結構復雜、機械要求高的薄壁部件。

問

人工智能目前廣受贊譽。在蘭茨胡特，您也依靠這一工具在計算機斷層掃描中進行質量控制。人工智能在鑄造廠中的作用是什么？

答

計算機斷層掃描是用于復雜中心殼體的正確工具，同時也適用于其他部件。就像在醫學中一樣，它可以用來獲得三維圖像。就外殼而言，任何孔隙、氣孔、氣泡等都可以很快識別出來。在掃描過程中，我們會生成高達千兆字節的數據，這些數據必須在很短的周期內進行分析。僅評估就需要數字化。然后，CT 掃描中的許多成分可以通過算法進行識別，并在大量圖像的幫助下進行訓練，這是人類永遠無法處理的。人工智能就是為此而生的。順便提一下，我們的檢查不涉及隨機抽樣；我們掃描百分之百的部件。

問

您認為人工智能在未來還有哪些應用？

答

鑄造是最古老的行業之一。轉型當然是一項重大挑戰。我們需要處理大量參數。我們希望人工智能能夠提前為我們提供行動建議，以便生產出始終如一的高質量產品。不僅要考慮車間溫度和濕度等外在影響因素，還要考慮熔體波動或模具變化等內在因素。我們已經在分析和記錄所有這些參數，目的是編寫機器學習算法并成功實施。

問

新車型將于 2025 年底或 2026 年初推出。新一代車輛在部件方面會給蘭茨胡特帶來哪些挑戰？

答

車輛顯然會帶來新的要求、新的幾何形狀，因此也會帶來新的產品。我們在現階段無法提供任何細節。但我們可以肯定的是：上述中央外殼等部件的鑄造技術當然也將應用于新一代汽車。

問

新一級轎車采用經典的鋼制車身。在車身結構方面，一些競爭對手正在轉向鋁壓鑄技術，即所謂的一體化壓鑄或巨型鑄造技術，用于生產單個部件。您如何評估這項技術的潛力？

答

在我們認為有必要將各種鈑金件轉為鋁壓鑄件時，我們已經在這樣做了。我們在蘭茨胡特使用一體化壓鑄機生產某些部件，但只是小批量生產。從目前的情況來看，我們不會一次性生產整個車身的鋁壓鑄件。當然，我們也在考慮一體化鑄造的問題，以期生產出更大的部件，但我們只考慮對我們真正有意義且不會造成損失的情況，尤其是在寶馬車的駕駛性能方面。

問

輕金屬鑄造廠是 Agamus 和 Automobil Produktion 頒發的 "2023 年汽車精益生產獎 "的獲得者，蘭茨胡特還通過了鋁管理倡議組織（ASI）的鋁可持續利用認證。這些獎項和認證對您和您的團隊有多重要，下一步將采取什么措施，特別是在精益生產和循環經濟方面？

答

這些獎項對我們很重要，是對我們和我們的舉措的極大褒獎。給您舉個例子：在蘭茨胡特，僅壓鑄一項，我們每年就生產超過一百萬個部件。因此，綠色環保對我們寶馬來說非常重要。就鑄造而言，我們所談論的是一個非常耗能的領域，在這個領域中，我們專注于二氧化碳的效率。在此過程中，我們承擔起了社會責任。首先從鋁的采購開始，我們確保原鋁從太陽能中獲取，例如在迪拜。我們檢查如何再利用燃燒器的熱量或廢氣。為此，我們對所有消費者進行了深入監控。我們還在引進新的、更精簡的工藝，如上述的噴射鑄造。一段時間以來，我們一直專注于強化回收循環，并與當地的回收商合作，研究在哪些方面可以保持材料的循環利用。這還包括砂和砂芯的處理、舊砂的再利用和混合，同時不損失重要的特性。其他鑄造廠使用有機材料，而我們則使用無機材料。此外，我們還減少了廢水。有一個數字：在壓鑄過程中，每次澆鑄用水量通常為 10 升，而我們使用了一個有 400 個噴嘴的配水系統，將用水量減少到 2 厘米。因此，我們的關注不僅僅是單一方面的，而是從確保將所有可能的環境影響降至最低的角度出發。

人物簡介

卡爾-鮑爾（Karl Bauer）是寶馬集團噴射鑄造、壓鑄和發泡生產部門的負責人。他畢業于工商管理專業，最初是一名自由 IT 軟件開發人員，后于 1998 年加入寶馬公司，擔任向整車廠供應 JIT/JIS 的 IT 應用經理，負責工廠的供應規劃。在 2014 年加入蘭茨胡特工廠之前，鮑爾已在柏林、丁格爾芬和慕尼黑等其他寶馬工廠擔任過各種管理職務。2008 年至 2013 年，他曾擔任慕尼黑數字化園區車輛廠和發動機廠 IT 運營和服務管理負責人。

本文來自：輕量化技術網，《壓鑄周刊》合作伙伴