- BMW je na Madžarskem odprl eno tehnološko najbolj naprednih avtomobilskih tovarn v Evropi, kjer proizvodnjo skoraj v celoti nadzoruje umetna inteligenca.
- Nova tovarna v Debrecenu je prva BMW-jeva tovarna brez fosilnih goriv med običajnim obratovanjem, energijo pa delno zagotavlja lastna sončna elektrarna.
- V obratu serijsko izdelujejo novi električni BMW iX3 generacije Neue Klasse.
- Karoserije vari približno 1.000 robotov, AI sistem pa v realnem času zaznava mikrorazpoke, preverja zvare in nadzira kakovost proizvodnje.
- Posebnost tovarne so tudi digitalna logistika brez papirja, baterijska proizvodnja v isti tovarni ter trajnostni ukrepi, kot so ovce med sončnimi paneli, jurte za zaposlene in ohranjanje biodiverzitete.
Gre za prvo BMW-jevo avtomobilsko tovarno, ki med običajnim obratovanjem deluje popolnoma brez fosilnih goriv, skoraj celotno proizvodnjo pa nadzoruje umetna inteligenca. Konec oktobra so v njej zagnali serijsko proizvodnjo novega BMW-ja iX3, prvega predstavnika generacije Neue Klasse, s katero želi BMW postaviti nove standarde električne mobilnosti. Na dvorišču tovarne smo lahko videli zamaskirane BMW-je IX2, ki jih bodo tudi izdelovali v Debecenu.
Pri BMW-ju pravijo, da so se z novo tovarno med drugim odzvali na pritisk kitajskih proizvajalcev električnih vozil in vse strožjih okoljskih zahtev, ki zahtevajo precejšnje preoblikovanje procesov. pospešeno preoblikuje. V Debrecenu zato niso postavili le nove tovarne, ampak praktično nov proizvodni model, po katerem bodo električne avtomobile izdelovali hitreje, ceneje, z bistveno manj emisijami in skoraj popolnoma digitalno.
Inovativna je bila že priprava na gradnjo. Tovarno so namreč najprej zgradii "virtualno". Vsak robot, vsak transportni trak, vsaka delovna postaja in vsak proizvodni proces so bili najprej simulirani v digitalnem dvojčku tovarne. Tudi virtualni začetek proizvodnje so izvedli že marca 2023. To pomeni, da so lahko inženirji vse procese optimizirali vnaprej in šele nato postavili dejanske stroje. Celotna tovarna je zato zasnovana bistveno bolj učinkovito kot klasični proizvodni obrati, možna pa je bila tudi hitra gradnja, ki je trajala le dobri dve leti.
Koncept izrabe energije
Celotni kompleks tovarne stoji na zemljišču, velikem 400 hektarjev, kar je enako približno 560 nogometnim igriščem. Pri gradnji proizvodnih objektov, ki za zdaj zasedajo manjši del zemljišča, okoli 700.000 kvadratnih metrov, je sodelovalo približno 8.000 gradbenih delavcev. BMW je infrastrukturo začel pripravljati že leta 2018, serijska proizvodnja pa je stekla sedem let kasneje. V tem času je nastal eden tehnološko najbolj kompleksnih industrijskih objektov v Evropi.
Med ukrepe za trajnostno zasnovo tovarne spada tudi vzdrževanje biodiverzitete na njenem ozemlju, Stavbe in servisne površine namreč trenutno zasedajo zgolj dobro polovico ozemlja, na katerem stoji tovarna, dobrih 200 hektarjev pa so še neizkoriščene zelene površine. Izraz neizkoriščene je pogojni. Pri BMW-ju so se namreč odločili, da na neizkoriščenem zemljišču uredijo nekakšno kopijo okolja na madžarski ravnici, pri čemer so se po pomoč zatekli k fakulteti za kmetijstvo v Debrecenu in upravi bližnjega narodnega parka Hortobagy. Na teh površinah se zato izmenjujejo samozadostni travniki z belim in vijoličnim cvetjem. Na delu površine so obdržali naravni akacijev gozdiček, če je bilo možno, s obdržali drevesa, poleg njih pa so posadili 10.000 novih. Med njimi so tudi sadna, denimo stare vrste hrušk, ki bi jih radi na ta način ohranili. Drevorede so nasadili tudi ob robu ozemlja, kjer v kombinaciji z umetnimi griči služijo za zaščito pred vetrom. Na zemljišču je urejenih tudi nekaj jarkov za zbiranje vode, kjer naj bi se naselile vodne živali, bivajo pa tudi sokoli, postovke, lastovke in druge ptice. V prihodnosti se bodo na pripravljenih drogovih morda naselile tudi štorklje, ki so jih že opazili v okolici. ukvarjali se bodo tudi s čebelarstvom. Na poseben način je urejena tudi "košnja" trave okoli sončnih celic, kjer so naselili 60 ovc, za katere dnevno skrbi pastir. Med proizvodnimi dvoranami so postavljene tudi jurte, kot tradicionalna bivališča na madžarski pusti, ki služijo počitku delavcev.
Največja posebnost debrecenske tovarne sicer ni njena velikost, ampak predvsem koncept izrabe energije. Tovarna namreč v običajnem obratovanju lahko deluje povsem brez uporabe zemeljskega plina in nafte, ki sta sicer običajna energenta pri proizvodnji avtomobilov.
BMW je ob tovarni na približno 50 hektarjih površin postavil sončno elektrarno, ki pokriva okoli četrtino vseh energetskih potreb kompleksa. Viške energije, do katerih prihaja predvsem med konci tedna, ko tovarna ne deluje, porabijo za ogrevanje vode v ogromnem toplotno izoliranem termalnem hranilniku s prostornino 1.800 kubičnih metrov in kapaciteto 130 megavatnih ur. Sistem deluje podobno kot velika toplotna baterija. Ko je sončne energije več, kot jo tovarna potrebuje, se energija shrani v obliki toplote oziroma tople vode, nato pa jo uporabljajo v obdobjih največje porabe.
Lakirnica brez plina
Prehod na elektriko je še posebej pomemben za lakirnico, ki je energetsko najbolj potraten del avtomobilske proizvodnje. Klasične avtomobilske lakirnice za doseganje temperatur do 180 stopinj Celzija uporabijo ogromne količine zemeljskega plina, v Debrecenu pa peči, sušilni sistemi in procesi delujejo izključno na elektriko.
Posebej pomembna je tehnologija “power-to-heat”, s katero BMW električno energijo neposredno pretvarja v toploto za delovanje lakirnice. V kombinaciji s sistemom Heat Grid, ki zajema odpadno toploto iz kompresorjev, sušilnih peči in hladilnih sistemov, lahko še dodatno zmanjšajo porabo energije za približno deset odstotkov. Celoten sistem deluje tudi pri precej nižjih temperaturah kot klasične naprave. Medtem ko običajne lakirnice vodo segrevajo na 90 do 120 stopinj Celzija, sistem v Debrecenu deluje pri približno 65 stopinjah Celzija.
Pomemben del lakirnice je tudi tehnologija eRTO oziroma "electric regenerative thermal oxidation". Gre za sistem čiščenja izpušnega zraka, ki deluje izključno na elektriko. Zrak iz lakirnice segrevajo na temperature med 800 in 1.000 stopinj Celzija, pri čemer se ostanki topil sežgejo v keramičnih filtrih. Druga pomembna novost je suha filtracija barvnih delcev. Klasične lakirnice za zajem presežne barve uporabljajo velike količine vode, v Debrecenu pa odvečne delce ujamejo z apnenčastim prahom. S tem lahko ponovno uporabijo kar 90 odstotkov zraka, poraba vode pa se bistveno zmanjša. Ujeti odpadni material porabijo v cementni industriji.
Rezultat vseh teh tehnologij je nizek ogljični odtis. Pri BMW-ju ocenjujejo, da bodo samo v lakirnici emisije ogljikovega dioksida zmanjšali za 12.000 ton na leto. Skupni ogljični odtis proizvodnje vsakega novega BMW iX3 bo tako, vključno s proizvodnjo komponent v drugih tovarnah, znašal približno 80 kilogramov ogljikovega dioksida. V sami tovarni pa bodo emisije nižje celo za okoli 90 odstotkov oziroma približno 34 kilogramov ogljikovega dioksida na avtomobil.
Robotizacija in umetna inteligenca
Sama proizvodnja v tovarni je v veliki meri robotizirana. To še posebej velja za karoserijsko delavnico, v kateri karoserije sestavlja približno 1.000 robotov. Roboti na posamezno karoserijo izvedejo okoli 4.500 natančnih varov, sistem pa omogoča tudi proizvodnjo več različnih modelov na isti liniji. Varjenje je pretežno točkovno, določene dele pa spojijo tudi z laserskim varjenjem in lepljenjem. Posebnost tovarne so servo-električne varilne klešče, ki namesto stisnjenega zraka za delovanje uporabljajo elektriko. To pripomore k manjši porabi energije in natančnejšemu delovanju.
Pri BMW-ju so z novo generacijo avtomobilov poenostavili tudi proizvodnjo. Manj je različnih načinov spajanja komponent, manj je tudi samih komponent in poenostavljena pa je tudi montaža. Sprednji del avtomobila ima denimo več kot tretjino manj sestavnih delov, kabli pa so krajši za 600 metrov in približno 30 odstotkov lažji kot v prejšnji generaciji BMW-ja iX3.
Ključno vlogo ima tudi umetna inteligenca. BMW uporablja lasten sistem AIQX (Artificial Intelligence Quality Next), ki s kamerami, tipali in algoritmi v realnem času spremlja kakovost proizvodnje. Vsaka faza ustvarja ogromne količine podatkov, algoritmi pa jih analizirajo sproti in zaposlene v nekaj sekundah opozorijo na morebitne nepravilnosti. Sistem zaznava mikrorazpoke v kovini, preverja kakovost zvarov, nadzoruje lakiranje in celo analizira pravilnost delovanja vrat ter glasovnih ukazov v avtomobilu.
Napredna logistika
Logistika v debrecenski tovarni velja za eno najbolj naprednih v celotni BMW-jevi mreži. Kar 80 odstotkov komponent prispe neposredno na mesto vgradnje, kar je najvišji delež med vsemi BMW tovarnami. To pomeni, da delov praktično ne skladiščijo več, ampak komponente, ko pridejo v tovarno, gredo neposredno na montažno linijo.
Celoten logistični sistem je popolnoma digitalen in brez papirja. Vsak tovornjak, zabojnik ali posamezen del je sledljivi v realnem času. V tovarni smo med drugim lahko videli avtonomne transportne robote in električne vlečne vlake brez voznikov, ki sicer tudi vsi delujejo na elektriko.
Proizvodne linije so zasnovane s tako imenovano “finger structure”, ki omogoča logistično oskrbo z obeh strani linije. Gre za nadgradnjo koncepta, ki ga je BMW prvič uporabil v Leipzigu. V Debrecenu lahko vozilo pripelje komponente neposredno do posamezne delovne postaje, s čimer dodatno zmanjšujejo čas in število opravil.
Posebnost tovarne je tudi intermodalni logistični terminal, eden največjih na Madžarskem, ki omogoča kombinacijo železniškega in cestnega transporta. Med drugim ori BMW-ju priznavajo, da jih je Madžarska prijetno presenetila pri zagotovitvi prometne infrastrukture, saj jih je junija 2020, ko začeli z gradnjo, pričakala popolnoma pripravljena infrastruktura z dokončanimi cestami in priključki. Med drugim pred tovarno stoji celo največje krožišče v državi.
Debrecen kot prva BMW-jeva tovarna na svetu serijsko proizvaja novo, šesto generacijo visokonapetostnih baterij. Gre za eno ključnih tehnologij projekta Neue Klasse. Nova generacija baterijskih celic ima več kot 20 odstotkov višjo energijsko gostoto, polnjenje pa je približno 30 odstotkov hitrejše kot pri sedanji generaciji, kar med drugim zagotavlja tudi cilindrična zasnova baterijskih celic, ki jih po sklopih zložijo v ohišja, ki med drugim tvorijo nosilno osnovo karoserije.
Baterije sestavljajo neposredno v tovarni, kar pomeni krajše logistične poti in nižje stroške. Močno skrajšane so tudi logistične razdalje dobaviteljev, ki so večinoma skoncentrirani v okolici tovarne. CATL denimo tovarno baterijskih celic gradi neposredno ob BMW-jevi tovarni. Tudi sestavljanje baterij nadzira umetna inteligenca, ki sproti preveri vsak zvar, spoj in baterijski modul na koncu pa izvede končni pregled.
Nova filozofija dela
Pomembna sprememba je tudi filozofija dela z izrazito digitalno in agilno organizacijo. Zaposleni, vključno z direktorjem, uporabljajo mobilne telefone pri skoraj vseh procesih od komunikacije do vzdrževanja strojev. Klasičnih pisarn skoraj ni več. Vodstvo dela v odprtih komunikacijskih conah, zaposleni pa uporabljajo fleksibilne delovne postaje. Velik poudarek namenjajo dodatnemu izobraževanju, jezikovnim tečajem in digitalnim veščinam.
V tovarni je BMW zgradil tudi enega največjih izobraževalnih centrov na Madžarskem, ki deluje v prostorih s skupno površino 6.500 kvadratnih metrov. Zaposlene usposabljajo s pomočjo virtualne resničnosti in digitalnih simulacij. Delavci se lahko na virtualnih modelih učijo reševanja napak in upravljanja proizvodnih procesov, še preden stopijo na dejansko proizvodno linijo. Posebni prostori za trening so urejeni tudi ob samih proizvodnih linijah. Vodstvo med drugim denimo ugotavlja, da delavci po službi pogosto obiskujejo jezikovne tečaje.
Lahko torej zaključimo, da BMW-jeva nova tovarna v Debrecenu ni le še ena avtomobilska tovarna, ampak poskus evropske avtomobilske industrije, da ponovno prevzame tehnološko pobudo. To pomeni tudi izčrpno sodelovanje z mestom Debrecen in njegovimi izobraževalnimi ustanovami. V Debrecenu namreč trenutno študira okoli 36.000 študentov, med katerimi je tudi 8.000 tujcev iz več kot 110 držav. Tudi zaposlitvena struktura tovarne je zelo pestra, saj je v delo vključenih več kot 55 narodnosti.
matija.janezic@styria-media.si
