工业4.0推动汽车精密装配升级,德国Sarissa超声波本地定位系统(LPS)自2017年起落地宝马慕尼黑工厂,核心用于发动机轴承壳装配防错,后拓展至电驱返修工位,既保障宝马装配精度与效能,也为行业提供了可复制的智能方案。
一、应用背景与核心技术挑战
宝马慕尼黑工厂作为百年旗舰基地,日均产出1000辆整车、2000台发动机,其发动机装配线对精度和质量管控要求很高。曲轴箱轴承壳装配面临三大核心挑战:一是不同厚度轴承壳外观相近,人工易混淆;二是安装需毫米级精度,偏差会导致发动机故障;三是需实现全流程追溯,满足质量管控要求。
二、Sarissa LPS系统核心组成与技术特性
宝马引入的Sarissa LPS系统以超声波定位为核心,整合硬件与软件,构建闭环防错体系,通过“感知-计算-决策"架构,实现高精度定位与防错管控。
超声波接收器为“感知核心",具备毫米级定位精度,抗干扰能力强,可实时捕捉位置变化,快速接入工厂现有通信网络,为精准判断提供数据支撑。
工具发射器安装在扫码枪上,与扫码动作同步触发,发射超声波信号,无需额外操作,不干扰现有装配流程。
PositionBox软件为“决策中枢",可比对坐标、判断装配合理性,与工厂现有系统无缝对接,实现数据同步、异常警示与全流程追溯。
三、轴承壳安装防错核心工作流程
Sarissa LPS系统采用双工位作业,核心亮点是定位轴承壳本身,规避工具定位误差,通过闭环流程确保装配精度,分为四个关键环节。
预测量与匹配环节,系统精准测量轴承座尺寸,匹配适配轴承壳,从源头减少混淆风险。
工位安装上轴承壳,工人扫码识别零件后,系统同步定位并比对位置,异常则锁定工位,合格则放行,流程高效严谨。
第二工位重复上述流程安装下轴承壳,系统记录零件与发动机的对应信息,构建完整追溯链,支撑质量排查与召回需求。
系统具备容错能力,不受操作角度影响,支持实时错误修正,减少返工时间,提升装配效率。
四、扩展应用:电驱返修工位的高精度引导
Sarissa LPS系统拓展至电驱返修工位,结合激光可视化引导技术,实现螺栓拆装的高精度引导与防错,助力新能源车型质量管控。
激光投射螺栓拆装参数与路径,系统定位工具位置,只有精准抵达预设位置才激活操作功能,杜绝错拧、漏拧问题。
该模式可引导螺栓精准拆解与重装,大幅提升电驱返修合格率,降低返修成本,体现系统的柔性适配能力。
五、实施效果与技术亮点
系统部署以来成效显著:轴承壳安装错误率降至零,减少返工与售后风险;缩短装配周期,稳定产能;降低成本,实现质量与经济效益双提升,成为工业4.0案例。
系统实现装配数据全采集与追溯,支撑工厂数字化转型,同时降低对工人技能的依赖,提升操作一致性。
其核心技术亮点的是抗干扰、柔性集成、可扩展,适配复杂工业环境,可快速对接现有系统,适配多类零部件装配与返修场景。