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一线双生,全新BMW 5系插混是如何通过柔性生产线制造出来的?

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  全新BMW 5插电式混合动力的柔性生产方式为传统燃油车企低成本改造生产方式提供了宝贵的经验。这是否是未来汽车产品生产的必然趋势,尚待存疑,各种尝试依然在世界各地进行。但宝马这家在燃油车时代占剧王者之位的传统车企,在新能源领域发力的决心之大绝非一时口号。

文丨AutoR智驾 子不语

走进华晨宝马新大东工厂你才会发现,宝马这家在燃油车时代占剧王者之位的传统车企,在新能源领域发力的决心之大绝非一时口号。

驾驶全新BMW 5插电混动版最直观的感受,相比燃油版5系轿车,混动版车型驾驭体验层次感更为丰富,发动机与电机之间的切换极为平顺,是一款动力搭配十分成熟的车型,决非一款过渡性产品。

更为成熟的则是全新BMW 5插电混动版与全新BMW 5燃油版产自同一条生产线,华晨宝马在没有增加生产线的情况下,通过适当改造,实现了燃油车和混动版车型在同一条生产线的无缝同步生产,这就是华晨宝马引以为傲的柔性生产方式。

传统的柔性生产线,在一条生产线上实现几款不同车型的生产并不鲜见,但华晨宝马实现了新能源车型与燃油版车型同一条生产线的并线生产。华晨宝马一方面对生产线本身进行改造,一方面着重建设动力电池中心等新配件体系,让沈阳生产基地具备极强的灵活性,为BMW未来更多新能源产品的推出夯实了基础。

今年宝马的热销车型全新BMW X3刚刚实现国产,2020年它的纯电动版本全新BMW iX3也将采用柔性生产的方式国产,并销往国外。

通过柔性生产方式,实现传统燃油车型、插电式混合动力型以及纯电动车型的并线生产,对华晨宝马而言,是既可以保证产品品质一致性,又能提高差异化产品生产效率的最佳方案。

华晨宝马甚至自信地断言,这是未来汽车产品生产的必然趋势。

让我们先来了解一下华晨宝马的生产线是如何进行改造的。

华晨宝马沈阳建设了大东和铁西两座整车工厂和一座动力总成工厂,沈阳生产基地已成为宝马集团在全球最大的生产基地之一。而大东工厂2014年开始扩建出一座具备完整四大工艺的新大东工厂,并于2017年5月19日正式开业,生产全新一代BMW 5Li。

新大东工厂被称为宝马在全世界范围内现代化、数字化和智能化程度最高的工厂之一,也是工业4.0概念实践的一座代表性工厂。

华晨宝马如何将一条传统燃油车生产线改造成了柔性生产线,起点是宝马对全新宝马5系车型的改造。

全新BMW 5插电式混合动力530Le iPerformance)是与全新BMW 5长轴版同步开发。

它2017年在广州车展首发,是宝马第二代5系插混,与5系长轴版的最大变化是搭载了第三代eDrive系统结构。

动力系统采用了插电混动系统布置,由2.0升双涡管涡轮增压发动机和高效电动机组成。储能部分,配备了13kwh动力系统和一个46L油箱。

此外还有车载充电模块以供外接充电,以及混合动力系统电子模块。

虽然增加了新的动力系统,但二者之间的差距并不大,发动机都采用了2.0L涡轮发动机,只是马力有所不同,变速箱则没有差别,都是八挡手自一体的采埃福变速箱。另外因为插混版变速箱中集成了电动机,就车身总长而言,比燃油版增加了13毫米,几乎可以忽略不计。

从外观来看,如果不是华晨宝马有意在车身上加了i标识,在后加油盖上方和对侧添加了eDrive专属标识以及蓝色进气格栅和驾驶侧的充电口,几乎很难看出两款车的差别。

相比而言最直观的变化来自内饰部分,仪表盘是插混版专用,操控台部分变速箱挡杆左侧的eDRIVE按钮是混动版车型所独有,驾驶者可以切换混合驱动系统的运行模式,在AUTO eDRIVE模式下系统会自动调整动力的驱动方式:低速状态下优先纯电驱动,急加速或者高速巡航时发动机就会介入,电动机与发动机共同驱动;切换至MAX eDRIVE模式以后车辆就仅凭电动机驱动,最高车速可达140公里/小时;BATTERY CONTROL模式下,驾驶员可在30%-100%之间设定电量的目标值,车辆可保持或者提升电池的电量水平(动能回收)。

*驾驶模式切换

全新BMW 5插电式混合动力具有SPORT, COMFORT 和ECO PRO三种驾驶模式,以及ADAPTIVE自适应模式。

经过提成列组合,共有十余种驾驶模式,而液晶仪表为每一种模式设置了独特的显示色彩形式。

不过这样的变化主要是基于软件层面,并没有加大汽车生产制造的难度,智驾君在体验这款车后对动力性能最直观的感受是模式之间的切换平顺自然,而电机的适时介入强化了宝马车型的操控和加速性能,可以说电驱动的加持使这款车型的动力更为优秀。

两款车型在外观、内饰和动力系统变化不大,大量的零部件几乎完全一致,最大的变化就是如何在汽车底盘留出一定的空间放置电池。

为了放置新增加的电池包,宝马并没有改变底盘结构

两款车型都是基于宝马CLAR平台打造。CLAR是cluster architecture的简称,这是宝马的后驱车平台,宝马旗下所有的后驱底盘车型,都出自这一平台。

而后驱车型的特点是传动轴从前面连接到后桥,动力电池的放置必须符合这一结构。

华晨宝马的解决方案是将动力电池包跨坐在传动轴上,设计师将动力电池分为左右两组放置在了后排座椅下方,让传动轴以及高温的排气管在电池包下方通过。

为此,宝马创造了双模组设计,电芯是宁德时代提供的高能量电芯,12个电芯组成单模组,96个电芯组成了4个双模组,分置在传动轴两侧,形成了高达111瓦时/千克能量密度的动力电池系统。由于两个模组共用一个冷却管路,管路中的冷媒还由车载电动空调制冷提供,系统空间得以更好的利用。

这一电池包的设计来自华晨宝马动力电池中心研发和生产,这一中心建立于2017年,是华晨宝马实现柔性生产,布局生产基地规划的一部分:通过在同一个区域建立整车工厂、发动机工厂、研发中心和动力电池中心,形成日益本地化的供应链。

华晨宝马总裁兼首席执行官魏岚德的话说:“核心部件的生产和整车的生产之间的链条越短越具备灵活性……大东工厂负责生产BMW 5混动车型,动力电池在铁西生产,两个工厂之间距离很近,这样我们就可以随时根据市场的需求决定我们生产多少电池,从而避免了一个很长的链条。”

对于插混和燃油版并线生产,挑战较大的是总装车间,最复杂的部分无疑是总装车间内电池包的安装并将之顺利融入现有生产流程。

相比而言,冲压车间和车身车间

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