PIA Automation 将采用 46 台机器人与数字孪生技术建设 BMW 电驱装配线
PIA Automation 将采用 46 台机器人建设 BMW 电驱装配线 跳转至主导航 跳转至主要内容 跳转至主侧边栏 跳转至次侧边栏 PIA Automation 正在为 BMW Group 位于奥地利斯太尔（Steyr）的工厂开发一条高度自动化的电驱（E-Drive）总成装配线。该项目拥有 78 个加工工位、27 个机器人单元和 46 台工业机器人，分布在两层、超过 5,600 平方米的空间内，是 PIA Automation 历史上规模最大的项目之一。该系统首先组装电动汽车的变速箱，然后将其与电机合装，形成完整的电驱总成。PIA Automation 在项目的工程设计与实施全过程中应用了定制化自动化解决方案、数字孪生技术和虚拟调试（Virtual Commissioning）。生产线最后部分的调试计划于 2027 年进行。
挑战：在不牺牲灵活性的前提下管理电驱装配的复杂性
向电动出行的转型正在催生新的制造应用，要求自动化、机器人、软件和质量监控无缝协同。尽管电驱动系统的机械零部件比传统内燃机更少，但其高度自动化的装配涉及必须精确协调的复杂工艺流程。这条电驱装配线结合了多项关键技术特征：
以批次规模为一（batch size one）生产不同型号的变速箱
短节拍时间和稳定的装配质量
跨两个生产层级的高度自动化
装配过程的监控与记录
集成到公司现有的软件环境中
对于这种规模的生产项目，如果只在物理设备组装完成后才验证编程逻辑和工艺流程顺序，将导致额外的审查周期，并在调试期间产生资源密集型的调整。因此，PIA Automation 从项目最早期阶段就引入了数字化工程方法。
解决方案：数字化工程与柔性工业自动化相结合
为了在开发过程的早期验证生产系统，PIA Automation 实施了以虚拟调试（Virtual Commissioning，VC）为核心的数字化工程战略。基于生产线设计，工程师创建了数字孪生模型，映射了轴、传感器、物料流以及现场设备行为等要素。这使得潜在的错误、碰撞和可优化区域能够被提前识别。通过及早发现问题，该项目减少了物理调试期间昂贵修改的需求，并提高了整体规划的可靠性。
该生产线横跨两层，面积超过 5,600 平方米。它首先组装电动汽车变速箱，然后将其与电机组合，形成完整的电驱总成。该系统最先进的工艺之一是全自动变速箱装配工位。在这里，三个齿轮被精确啮合，然后装入变速箱壳体。自动切换抓手使生产线能够在无需人工干预的情况下处理不同的变速箱型号，实现批次规模为一的生产，同时保持稳定的节拍时间。
在最终装配阶段，完成的变速箱与电机在机器人"合装"（marriage）单元中结合。十二把同步螺丝刀同时紧固各部件，确保每台电驱总成的装配精确且可重复。
为支持质量保证，系统在整个装配过程中记录关键生产数据，包括扭矩值、拧紧角度和力-位移曲线。每台产品都获得数字化文档，提供可追溯性，使制造商能够快速识别工艺偏差或分析生产绩效。
虽然 PIA Automation 也提供自己的工业应用套件（Industrial App Suite）用于数字化生产控制和监控，但本项目的自动化解决方案将集成到 BMW Group 已有的软件环境中。这使得系统能够按照公司既定的软件标准进行控制和监控。
成果：面向未来的电驱制造平台
斯太尔项目展示了数字化工程和工业自动化如何支持电动汽车生产的工业化。通过结合虚拟调试、先进机器人技术、柔性装配工艺和集成质量监控，PIA Automation 正在开发一个柔性的、面向未来的高度自动化电驱制造生产平台。
PIA Automation 电驱与动力总成业务部门经理 Franz Reiter 表示："我们特别高兴的是，我们在高效自动化方面的长期专业积累、在电动出行领域的丰富经验，以及此前合作项目的积极成果，是 BMW Group 决定与我们合作建设这一卓越制造系统的关键因素。"
"项目正按计划推进，我们期待看到该系统投入正常生产。"
关键成果
通过数字孪生技术和虚拟调试加速生产线开发
通过在物理安装前验证自动化流程顺序降低调试风险
在多种变速箱型号之间实现批次规模为一的柔性生产，无需人工换型
由 78 个加工工位、27 个机器人单元和 46 台工业机器人组成的高度自动化制造解决方案
通过持续监控和数字化文档实现生产可追溯性
集成到 BMW Group 现有的制造软件环境中
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