宝马在 2023 年从波士顿动力公司购置了一台 Spot 四足机器人，用于在工厂进行自动化巡检。| 图片来源：波士顿动力公司
宝马集团位于英国伯明翰附近的汉姆斯霍尔工厂，在组装发动机和零部件的过程中产生了海量数据。波士顿动力公司表示，以前，理解这些数据，更重要的是找出数据盲点，就像在拼图碎片中寻找线索一样。
现在，借助数字孪生技术和波士顿动力公司的 Spot 四足机器人，宝马表示正在充分利用其产生的数据。
宝马汉姆斯霍尔工厂：发动机制造与数据洪流
汉姆斯霍尔工厂负责加工关键发动机部件，并组装三缸和四缸内燃机，以及 V8 和 V12 发动机，用于宝马集团的各种车型。其三个加工线的年产量达到 140 万个零部件，而两个制造工厂每年生产约 40 万台发动机。
曾经，内部团队使用超过 400 个定制仪表板来收集与各自领域相关的数据，所有这些都使用不同的数据访问方法。汉姆斯霍尔需要一个所有团队成员都可以访问的“单一数据源”。
为此，宝马开发了一个完全连接的工厂数字孪生模型。创建数字孪生模型涉及将 15 个以上的 IT 系统集成到工厂的三维模型中，团队成员可以使用智能手机或平板电脑访问该模型。数字孪生模型现在使用绿色或红色符号显示实时生产数据，以显示工厂内特定系统的运行状况。
宝马表示，维持生产所需的机械数量巨大，同样重要的是，需要通过定期检查来确保设备始终正常运行。汉姆斯霍尔拥有一个庞大的隧道系统，其中包含管道、冷水机和液压面板，这些设备容易发生漏气。尽管这些设备至关重要，但数字孪生模型揭示了工厂中完全缺少检查数据的区域。
很明显，创新与数字化 (I&D) 团队需要帮助维护人员扩展和自动化检查工作。
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Spot 承担巡检重任
以前，工厂会聘请承包商使用专业设备检查漏气。让汉姆斯霍尔维护团队接手这些手动检查将占用宝贵的维护或修理时间。I&D 团队转而寻求自动化解决方案。
在设备上安装物联网 (IoT) 传感器是收集自动化读数的一种选择，但 I&D 团队认为，安装所有必要的传感器需要数年时间，而且成本过高。一台配备 IoT 传感器的移动机器人可以覆盖相同面积，在具有挑战性的条件下重复精确测量，其成本仅为前者的几分之一。宝马表示，波士顿动力公司的 Spot 机器人是最佳选择。
“我们认识到，现在我们的生产数据具有很高的透明度，”汉姆斯霍尔 I&D 团队的技术负责人布拉德·汤姆林森说。“有了这种透明度，我们就可以开始识别差距，我们希望利用 Spot 来填补这些差距。我们没有所有资产的温度数据，也没有手动刻度盘读数和声学异常报告的具体细节。这就是我们使用 Spot 的方式。”
机器人进行例行检查
Spot 目前使用多种传感器进行检查，包括用于测量温度的热像仪、用于识别漏气的 Fluke SV600 声学传感器、360° 摄像头和用于 3D 扫描的激光雷达。由于这些机器必须 24/7 运行，因此它们在自动巡检中具有优先权，因此会为特定站点创建每天检查一次，而另一个站点每周检查一次的计划。
在 80% 的时间里，Spot 进行例行检查。然而，另外 20% 的时间则用于展望未来。
宝马团队成员可以使用平板电脑控制 Spot，将机器人带到生产线进行临时检查。拥有多年经验并了解设备的员工可能希望使用 Spot 来调查松动的轴承或异常振动。实习生会将 Spot 带到现场进行测量，然后团队可以决定是否需要紧急维修或可以稍后进行。
“这就像从 Spot 到数字孪生模型，再回到车间与维护人员完成闭环，”汤姆林森说。“Spot 实际上已经完全融入维护系统。”
宝马与 Spot 携手快速取得成果
宝马表示，其员工很快学会了如何与 Spot 协同工作。| 图片来源：波士顿动力公司
在使用声学传感器进行首次检查的几周内，创新与数字化团队经理克里斯蒂安·波斯表示，Spot 在意想不到的地方发现了漏气，这引起了车间团队成员的兴趣，他们确保定期监测这些地方。
汤姆林森表示，Spot 使运营效率提高的一个典型例子是维护请求。员工现在可以登录数字孪生模型，放大特定区域以查看 Spot 的检查详细信息，并在屏幕上直接提交维护请求。
宝马表示，Spot 的另一个明显优势是，它不需要多年的经验就能操作。这一点尤其重要，因为宝马有一个针对大学生的实习计划。在英国，本科生将整个第三年的学习时间都用于专业实习。
实习生每年轮换，因此宝马集团汉姆斯霍尔工厂需要能够快速学习和适应的技术实习生。Spot 使 I&D 团队能够扩展检查范围并开发其他解决方案，同时确保为学生提供高质量的实习机会。事实上，两个实习生领导了 Spot 集成项目。
“我们与一群年轻的专业人士合作，这有助于我们在快速推出这些项目方面保持敏捷。此外，这也为这些学生提供了非常好的实习机会，同时也反映了现有硬件的灵活性。”汤姆林森说。
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波士顿动力公司将在机器人峰会上发表主题演讲
波士顿动力公司首席技术官亚伦·桑德斯将在机器人峰会与博览会上发表主题演讲。该展会将于 4 月 30 日至 5 月 1 日在波士顿会议与展览中心举行，将汇集 5000 多名致力于为各种商业应用构建机器人的开发者。
桑德斯将在展会的第二天开场，发表题为“重新设计 Atlas：波士顿动力公司对人形机器人的未来展望”的演讲。
桑德斯在波士顿动力公司工作了 20 多年，曾担任过工程副总裁等重要职位。他领导着多学科团队，制定公司的技术愿景，并将研发与业务需求相一致。桑德斯拥有维多利亚大学机械工程硕士学位和阿尔伯塔大学学士学位。
您也可以查看完整日程安排，规划您的行程，并在此处注册。机器人峰会早鸟注册将于 2 月 28 日结束。请注意，演讲者仍在不断增加中。
本文最初发表于 The Robot Report，标题为“Spot 如何帮助宝马解决数据盲点”。
