一條產線生產三種動力系統 BMW iFACTORY如何用機器人改寫汽車製造規則

2026年06月20日 17:32 - 優分析產業數據中心
一條產線生產三種動力系統 BMW iFACTORY如何用機器人改寫汽車製造規則
Reuters/TPG

2026年06月20日(優分析/產業數據中心報導)⸺ 過去數十年來,汽車工廠多採用固定式自動化設備,每條產線通常對應特定車型或動力系統。當市場需求改變或新車款上市時,車廠往往必須投入大量資本支出進行產線改造,甚至重新規劃工廠配置。

然而,隨著電動車、混合動力車與內燃機車款並存,車廠面臨的挑戰已從提高產能轉向提升生產彈性。為此,BMW近年透過BMW iFACTORY推動製造轉型,希望讓同一條產線能夠支援不同平台與動力系統車款生產,降低換線成本並提高產能調度效率。

BMW在匈牙利德布勒森(Debrecen)工廠的布局,是這項策略最具代表性的案例。

公司已於2025年之前投入超過22億美元在這座廠,涵蓋整車製造與高壓電池組裝產能建設。未來德布勒森工廠將率先量產新世代純電休旅BMW iX3,並成為其新世代電動車平台Neue Klasse全球布局的起點。BMW已規劃至2027年前推出超過40款Neue Klasse車型,使德布勒森工廠成為集團電動化轉型的重要基地。

多車型共線生產 彈性製造成為新目標

BMW iFACTORY的核心在於提升工廠彈性,而非單純追求更高自動化率。

事實上,BMW已透過3系列車款驗證這套模式。目前同一條產線可生產3系列房車、Touring旅行車、M Performance高性能車型,以及內燃機與插電式混合動力車款。未來隨著採用Neue Klasse平台的純電版BMW 3系列加入生產體系,BMW也將進一步擴大多車型、多動力系統共線生產能力。

在這樣的生產模式下,傳統固定式機器人已難以滿足需求,協作型機器人、自主移動機器人(AMR)及可程式化工作單元的重要性持續提升。對車廠而言,機器人設備的價值已從降低人力成本,轉向提升工廠應變能力與生產彈性。

自主移動機器人成物流核心

當工廠開始生產更多車型與動力系統時,物流系統也必須同步升級。

BMW雷根斯堡(Regensburg)工廠已部署50組自動牽引車(Autonomous Tugger Trains)與140台智慧運輸機器人(Smart Transport Robots),每天執行約10,000趟運輸任務,負責零組件配送、產線補料與物流調度。

這套模式也被導入德布勒森工廠,其中自動牽引車負責將高壓電池運送至安裝工位,智慧運輸機器人則配送小型零組件至組裝區域。

相較於固定輸送帶系統,AMR可直接整合既有工廠配置,並依據生產需求調整運輸路徑,因此逐漸成為汽車工廠內部物流的重要基礎設施。

AI視覺檢測提高品質管理效率

除了物流自動化之外,品質管理也是BMW導入人工智慧的重要領域。

BMW近年已在組裝與塗裝製程導入AI輔助檢測系統,用於品質檢查與表面瑕疵辨識。相較於傳統依靠固定規則的檢測方式,AI視覺系統可透過持續學習提高辨識能力,並即時回饋製程問題。

隨著電動車電子零組件增加,以及高階車款對車身表面品質要求提高,AI視覺技術正逐步擴展至車身、塗裝、電池與總裝等製程。除了缺陷檢測之外,AI視覺系統也開始應用於零件辨識、物料搬運、機器人抓取及品質驗證,成為智慧工廠的重要技術基礎。

數位孿生先模擬再上線 降低機器人導入風險

隨著工廠導入愈來愈多機器人與自動化設備,BMW也開始透過數位孿生(Digital Twin)技術進行生產規劃。

BMW於2025年表示,旗下BMW iFACTORY Virtual Factory已擴展至全球超過30座工廠的數位孿生系統,可在設備實際安裝前完成機器人碰撞檢查、生產流程模擬與產線規劃驗證,預估可降低約30%的生產規劃成本。

透過虛擬工廠,車廠可提前驗證機器人工作站配置、AMR運行路徑、人員動線及產線節拍變化,降低設備導入風險與調整成本。這也代表汽車製造正從傳統設備建置模式,逐步轉向以軟體驅動的生產系統規劃。

電池製造複雜度提升 自動化成車廠必然選擇

除了整車製造之外,電池組裝也是BMW iFACTORY的重要投資項目。

相較於傳統引擎與變速箱製程,電池包組裝對精度、安全性與搬運能力要求更高。從電芯排列、模組組裝到電池包封裝,各製程均需要大量自動化設備與機器人參與。

尤其高壓電池重量往往達數百公斤,人工搬運難度高,也提高智慧搬運設備與機器人的導入需求。

隨著全球車廠持續擴大電池產能布局,電池製造正成為機器人、自動化設備與智慧物流系統的重要應用場景。

德布勒森工廠成示範基地 帶動汽車製造升級

德布勒森工廠不僅是Neue Klasse平台的量產基地,也是BMW iFACTORY的重要示範場域。工廠採用100%再生能源運作,內部物流系統全面電動化,並導入無天然氣塗裝車間(Gas-Free Paint Shop),使每輛車生產過程的二氧化碳排放量較傳統工廠降低90%。

從BMW的布局來看,汽車製造正從固定產線轉向彈性製造,機器人的角色也從單一製程自動化擴大至物流調度、品質檢測、數位孿生規劃與電池組裝等環節。

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