对于兰茨胡特宝马工厂喷射铸造、压铸和发泡生产主管卡尔-鲍尔（Karl Bauer）来说，零缺陷文化以及工作流程和工艺的持续优化是日常业务的一部分（图片：宝马集团）

铸造是一门经典工艺。宝马在兰茨胡特工厂证明，在铸造过程中，向智能工厂方向转动的不仅仅是小型控制杆。部门主管卡尔·鲍尔 (Karl Bauer) 在接受德国专业媒体采访时解释了这是如何运作的。

问

铸造车间是一个经典的老式生产区。您是如何使其与时俱进的？

答

向电动汽车转型不仅要改变产品组合。产品的转型也意味着工艺的改变。多年来，我们一直在铸造车间为这一变革做好准备。因此，我们不仅掌握了经典的曲轴箱和气缸盖的铸造工艺，还掌握了全新的要求，例如汽车电动驱动单元的中央外壳。创新实力与现场专家的结合催生了新的工具，包括借助数字化技术，使我们的生产更加轻松，并确保了质量。在模拟的帮助下，我们还为电动汽车复杂的中央外壳开发了一种新的铸造工艺 - 喷射铸造，并获得了专利。作为多年前启动的数字化计划的一部分，我们还实现了整个报告系统以及质量和产量评估的自动化。总之，我们研究了如何使我们的业务更加高效和智能。

问

您已经提到了一些工具和仪器。首先，参数监测是怎么回事？

答

为了让您对其规模有所了解：仅中央机壳就需要在系统上设置约 8000个参数。如果我们在生产中改变了一个衍生产品，这些参数就必须使用所谓的参数表进行手动设置和检查。为了实现零缺陷的目标，我们改变了这一流程。作为数字化计划的一部分，我们清楚地认识到，我们需要一个由信息技术支持的系统，在这个系统中，我们可以存储一种配方，并将其自动传输到我们的系统中。因此，我们在市场上寻找合适的解决方案，但并没有找到。因为这对我们来说过去和现在都是一个非常重要的课题，所以我们自己的 IT 团队开发了一个应用程序，技术专家可以在应用程序中存储相关参数，并将其保存为"配方"。然后，只需按一下按钮，这些参数就会自动传输到系统中，这样我们就能百分之百地确保只按照所需的参数进行浇铸。如果参数出现偏差或有人改变了某些参数，系统会识别并立即停止浇铸过程。

问

这与所谓的以增值为导向的生产系统 WPS 有何联系？

答

这是对整体的补充。我们谈论的是一个巨大的推动力。我们的目标是追求卓越的流程。这意味着百分之百的零缺陷态度，以及对工作流程和工艺的持续优化。我们还将领班的角色融入到工作组织中。他的任务是在技术问题上减轻领班的负担，从而使领班有更多的时间进行管理。领班早上会收到他所需要的所有信息，从而可以全神贯注于自己的任务，即优化流程、减少流程中断、维持生产和培训新员工。

问

那么数字化战略还包括人的部分，即主管作为导师？

答

非常正确。对我们来说，数字化不是为了数字化而数字化，而是为了真正带来进步、提高效率和可持续性而数字化，这一点非常重要。说到数字化，我们自然不仅要看自己的内部，还要看其他的 OE，并进行适当的基准测试。毕竟，我们谈论的是资本密集型工厂，高产能利用率在其中发挥着重要作用。显然，所有的技术成就只有在员工加以利用时才有意义。因此，另一个重要的关键词是传达目标感。在兰茨胡特，我们拥有非常善于沟通和开放的文化。大家都知道，我们必须在成本和质量方面保持竞争力。

问

让我们来谈谈您在开头提到的新型喷射铸造工艺。请解释一下它的工作原理以及替代方案。

答

我们电动汽车的新型中央壳体是一个高度集成的部件，其中集成了高性能电子元件、变速箱、定子和转子，冷却系统也是模制的。这在一定程度上导致了部件的复杂性，一方面是厚壁，另一方面是薄壁区域或表面。此外，还有一定的扭转要求和较高的质量要求。喷射铸造工艺是一种创新的铸造工艺，由兰茨胡特的轻金属铸造厂开发并申请了专利。在这一工艺中，模具通过喷射器从内部填充，因此不需要额外的浇口系统。这可以为每个部件节省多达 40% 的熔料。由于注射器始终位于熔池上部，因此铸模可以在较低的熔体温度下浇注，从而进一步节约能源，缩短凝固时间，即循环时间。更快地凝固还能获得更精细的微观结构和更好的机械性能。该工艺适用于生产所有可采用标准重力压铸工艺生产的铝铸件。充型和凝固方面的优势还使其能够生产结构复杂、机械要求高的薄壁部件。

问

人工智能目前广受赞誉。在兰茨胡特，您也依靠这一工具在计算机断层扫描中进行质量控制。人工智能在铸造厂中的作用是什么？

答

计算机断层扫描是用于复杂中心壳体的正确工具，同时也适用于其他部件。就像在医学中一样，它可以用来获得三维图像。就外壳而言，任何孔隙、气孔、气泡等都可以很快识别出来。在扫描过程中，我们会生成高达千兆字节的数据，这些数据必须在很短的周期内进行分析。仅评估就需要数字化。然后，CT 扫描中的许多成分可以通过算法进行识别，并在大量图像的帮助下进行训练，这是人类永远无法处理的。人工智能就是为此而生的。顺便提一下，我们的检查不涉及随机抽样；我们扫描百分之百的部件。

问

您认为人工智能在未来还有哪些应用？

答

铸造是最古老的行业之一。转型当然是一项重大挑战。我们需要处理大量参数。我们希望人工智能能够提前为我们提供行动建议，以便生产出始终如一的高质量产品。不仅要考虑车间温度和湿度等外在影响因素，还要考虑熔体波动或模具变化等内在因素。我们已经在分析和记录所有这些参数，目的是编写机器学习算法并成功实施。

问

新车型将于 2025 年底或 2026 年初推出。新一代车辆在部件方面会给兰茨胡特带来哪些挑战？

答

车辆显然会带来新的要求、新的几何形状，因此也会带来新的产品。我们在现阶段无法提供任何细节。但我们可以肯定的是：上述中央外壳等部件的铸造技术当然也将应用于新一代汽车。

问

新一级轿车采用经典的钢制车身。在车身结构方面，一些竞争对手正在转向铝压铸技术，即所谓的一体化压铸或巨型铸造技术，用于生产单个部件。您如何评估这项技术的潜力？

答

在我们认为有必要将各种钣金件转为铝压铸件时，我们已经在这样做了。我们在兰茨胡特使用一体化压铸机生产某些部件，但只是小批量生产。从目前的情况来看，我们不会一次性生产整个车身的铝压铸件。当然，我们也在考虑一体化铸造的问题，以期生产出更大的部件，但我们只考虑对我们真正有意义且不会造成损失的情况，尤其是在宝马车的驾驶性能方面。

问

轻金属铸造厂是 Agamus 和 Automobil Produktion 颁发的 "2023 年汽车精益生产奖 "的获得者，兰茨胡特还通过了铝管理倡议组织（ASI）的铝可持续利用认证。这些奖项和认证对您和您的团队有多重要，下一步将采取什么措施，特别是在精益生产和循环经济方面？

答

这些奖项对我们很重要，是对我们和我们的举措的极大褒奖。给您举个例子：在兰茨胡特，仅压铸一项，我们每年就生产超过一百万个部件。因此，绿色环保对我们宝马来说非常重要。就铸造而言，我们所谈论的是一个非常耗能的领域，在这个领域中，我们专注于二氧化碳的效率。在此过程中，我们承担起了社会责任。首先从铝的采购开始，我们确保原铝从太阳能中获取，例如在迪拜。我们检查如何再利用燃烧器的热量或废气。为此，我们对所有消费者进行了深入监控。我们还在引进新的、更精简的工艺，如上述的喷射铸造。一段时间以来，我们一直专注于强化回收循环，并与当地的回收商合作，研究在哪些方面可以保持材料的循环利用。这还包括砂和砂芯的处理、旧砂的再利用和混合，同时不损失重要的特性。其他铸造厂使用有机材料，而我们则使用无机材料。此外，我们还减少了废水。有一个数字：在压铸过程中，每次浇铸用水量通常为 10 升，而我们使用了一个有 400 个喷嘴的配水系统，将用水量减少到 2 厘米。因此，我们的关注不仅仅是单一方面的，而是从确保将所有可能的环境影响降至最低的角度出发。

人物简介

卡尔-鲍尔（Karl Bauer）是宝马集团喷射铸造、压铸和发泡生产部门的负责人。他毕业于工商管理专业，最初是一名自由 IT 软件开发人员，后于 1998 年加入宝马公司，担任向整车厂供应 JIT/JIS 的 IT 应用经理，负责工厂的供应规划。在 2014 年加入兰茨胡特工厂之前，鲍尔已在柏林、丁格尔芬和慕尼黑等其他宝马工厂担任过各种管理职务。2008 年至 2013 年，他曾担任慕尼黑数字化园区车辆厂和发动机厂 IT 运营和服务管理负责人。

本文来自：轻量化技术网，《压铸周刊》合作伙伴