北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司(简称 BBDC)新工厂被业界认为是现代化轿车厂制造工艺的一本教科书CONTROL ENGINEERING China版权所有，BBDC新工厂第一期建设工程 30 万平方米，具备年产10万辆汽车的生产能力，协同工作生产不同款式的奔驰和克莱斯勒品牌汽车，因此高性能的生产线和装配线是其根本保证。BBDC一直追逐着汽车柔性制造的梦想，在北京奔驰新工厂的设计阶段，工程师们便把柔性制造作为战略性措施予以重视，力图通过柔性制造实现新车型连续推向市场;同时在肩负人为本的社会责任和成本控制策略前提下，选择了西门子故障安全控制系统为生产线保驾护航。

柔性制造是当代汽车生产中一个充满魔力的词汇，数年来，北京奔驰一直追逐着汽车柔性制造的梦想。所谓“柔性制造”是由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能灵活、迅速的适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System - FMS)。在国外汽车产业中，主流汽车厂商如奔驰、宝马、大众、通用、福特、丰田、雷诺等公司都采用了柔性制造系统。经过柔性制造的“温柔”助推，汽车市场上各主要汽车生产厂家之间的竞争形态，从成本、价格为主的竞争，转向市场适应能力、新产品推出速度、产品个性化等方面的竞争，而不具有“柔性制造”能力的厂家将与此绝缘。

在北京奔驰新厂的设计阶段，工程师们便把柔性化、精益化制造作为战略性措施予以重视。怀着柔性的理念来设计生产线，对工程师们来说，需要一种不同的观念，一种寻求新颖制造的开放观念。投入使用的新式生产线拥有5种基本车型的生产能力，力图通过柔性制造实现跨越式发展，加速合资企业生产技术与跨国公司的接轨，将BBDC建成国内高端轿车的标杆企业，迎接汽车产业中新一轮市场竞争的洗礼。

柔性制造的钢铁汽车

我们的主人公——北京奔驰-戴姆勒?克莱斯勒汽车有限公司(简称 BBDC)被业界认为是现代化轿车厂制造工艺的一本教科书CONTROL ENGINEERING China版权所有，BBDC新工厂位于北京经济技术开发区，第一期建设工程 30 万平方米，2006年9月15日建成投产，具备年产10万辆汽车的生产能力，协同工作生产不同款式的奔驰和克莱斯勒品牌汽车，因此高性能的生产线和装配线是其根本保证。新厂目前主要生产梅赛德斯-奔驰E级、C级轿车、克莱斯勒300C、铂锐等产品。近期，轿车市场需求继续保持较快增长。截至2007年底，轿车销量达到472.66万辆，同比增长23.46%。2008年1至4月，日系轿车品牌在我国轿车市场中占据28.5%的优势份额，自主品牌轿车市场份额维持在25.9%，德系轿车品牌份额达到21.5%。从行业经济循环角度看，2008年国内轿车行业将主要位于景气的成长阶段。然而面对着来自上下游以及汽车行业本身的激烈竞争，汽车厂商都在竭力追求尽快适应市场变化，满足消费者多样性的汽车“口味”，BBDC志在成为市场中的常胜将军，柔性制造理念应势而生。

BBDC电气&材料主管高宏君先生说：“为了走好奔驰汽车迈向国产化的第一步，我们在新厂的设计中一直坚持生产线柔性化和控制系统透明化，这就对操作的高度自动化和生产线的安全性依赖非常大。在生产和管理中大量采用大型安全PLC和计算机控制技术，拥有国际先进水平的国内第一条能够生产5种车型的柔性化生产线，涵盖了冲压、焊装、涂装、总装等整车制造环节。”在BBDC的柔性制造中，两个“融合”是其最大特色，那就是生产线安全系统和自动化控制系统的融合，以及全厂生产线自动化控制系统和IT管理(ERP)系统的信息融合，前一个融合体现成本优先策略、后一个融合体现了效益优先和精益生产的策略。

控制和安全系统合为一体

“汽车市场是一个充分竞争的市场控制工程网版权所有，因此汽车制造商，必须采用各种先进技术提高产品质量、降低生产成本提高自己的市场竞争优势，在自动化安全系统领域同样如此”。BBDC对安全非常重视，高先生说，“我们不仅要对产品负责，还要对员工负责。BBDC在制定自动化安全控制策略时，基于安全可靠，和成本优先前提，最终选用自动化领域战略合作伙伴西门子公司的安全型PLC S7 416F-2DP/ 317F-2DP作为控制系统主控制器，以此实现安全系统与普通控制系统融合，同时节省了常规安全回路，降低了制造成本。例如在车身车间中，由焊接机器人和输送线组成的生产流水线可能存在安全危险隐患，为此我们通过使用光栅、光幕、安全开关和急停按钮等措施加强了生产线的安全性能，这些安全传感器通过集成安全I/O模块和安全总线与主PLC通讯。”

BBDC通过制定和执行统一的电气自动化控制标准，采用西门子的故障安全解决方案，已经建立覆盖整个公司生产车间的安全控制系统，实现了标准化和集成化的安全控制回路。负责BBDC新厂项目安全系统集成的西门子工厂自动化工程有限公司工程部工程师陈旭宏介绍了这个

项目的最大亮点：“BBDC使用了安全系统和控制系统集成一体的方法，将安全和控制合成到了一根现场总线上，那样便几乎去除了所有安全继电器的使用，节省了控制面板的空间和其他硬件，它同样也减少了工程设计、安装和布线的成本。故障报警准确、方式统一，故障追踪处理快速高效。”使用PROFIsafe，各种符合BBDC电气控制标准的普通电气元件和安全相关的电气元件均联到统一网络上：包括MASTERDRIVER 变频器、MOBY识别系统、ET200eco、F型ET200S、标准ET200变频器、TP170B、PP17-I等。

BBDC正在享受着这种整合带来的比“安全”二字更为深远的影响。让我们来看一组数据，仅仅在总装车间P&F输送系统中使用的安全产品，便可省去15个安全继电器和大约60个普通继电器。一个S7 416F-2DP可以实现所有的安全功能，省去了专用安全型PLC。PROFIsafe网络可以连接所有电气控制设备，省去了专用的安全系统网络，立即节省了1200米的布线。电气系统从图纸到接线，现得更加简洁清晰，减少了接线工作量和现场安全硬件调试时间，设计时间减少了大约15%，硬件调试时间减少了大约15%。软件编程更加灵活，安全程序和普通程序均通过STEP7完成，软件调试时间工作量减少了大约20%。这些就是BBDC坚定不移的选用西门子安全解决方案的驱动力所在。

高先生的话语印证了这一观点：“使用集成系统，能够大大降低配线需要，从而节省了配线费用以及柜内空间。另一个主要优点是它的通用工程环境，控制和安全系统只需要用一套工程工具来完成工作。统一的结构大大减少了对工程、培训、操作、维护和备件种类的需求，也相应减少了这些方面的成本费用。我们看到了全集成自动化概念的明显优势，灵活性更强，接线和所需电缆更短，网络功能更加丰富，PROFIBUS集成以及更短的调试时间等。”

物理与信息双重透明

同样在BBDC的项目中，信息透明性方面也堪称典范。网络方面为透明性提供了必要的支持，向上与车间管理监控层设备通过工业以太网连接。向下，通过标准的PROFIBUS/ PROFIsafe现场总线系统和现场传感器和操作设备和驱动设备连接，使得生产信息能够直接提交到BBDC的ERP系统。同时，无线射频识别系统(RFID)系统MOBY保证工件能够“及时按序”的运送到适当的地点，以便安装到车身的适当部位，同时保证了操作质量。

“透明工厂也是我们在实现柔性制造中非常重视的一个方面控制工程网版权所有，它不仅仅是物理层面生产线的透明，更重要的是实现信息层面的透明，从仪表、到控制、再到管理整个信息链的透明。”高先生总结了这种透明性带来的好处，“这样的透明框架可以使我们自动化更好的与IT部门进行合作，并且为将来的集成，数据管理和后续技术采用制定标准，实现更为优秀的业务连贯性。透明化的实现使得我们每日的生产例会变得更具意义。”透明性还带来了一些超出预期的效益，除了改善操作的安全性，提高跨车间管理的可视性，它加强了BBDC处理突发事件的恢复能力，减少为了改善设计而使系统变得更为复杂的情况。

系统上线之后控制工程网版权所有，运行良好，没有遇到任何问题，高先生认同BBDC目前的成功很大程度上得益于统一的电气自动化控制标准和与战略伙伴西门子的合作，“奔驰的企业文化一向比较稳重，对西门子的选择是基于长期的产品应用经验的积累，拥有扎实的基础以及奔驰与西门子全球合作背景决定。”使用西门子全新SIMATIC安全集成概念，BBDC通过简捷的硬件配置和接线和便利的软件配置，便可以实现和满足汽车生产车间不同区域的安全等级要求，最高等级可以达到SIL3/ AK6/ EN954-1 Category4。

在中国汽车产业，在钢材大幅涨价、其它原材料也处在上升趋势、人工成本上升、货币紧缩政策导致企业融资成本上升等生产端的因素会传递给企业较大的成本、费用压力，但轿车市场的竞争格局又不支持产品的价格提升，总体还是降价为主，柔性制造是许多厂家的唯一出路。另一方面，对于面临全球化的中国汽车企业来说，使自己的生产系统能够进行安全等级评价控制工程网版权所有，增强了企业的综合竞争力，安全总线及其带来的经济利益将倍受关注。与独立的安全网络和独立的安全PLC相比，故障安全系统中使用的安全通信协议PROFIsafe，可将安全设备和标准设备的数据流完全整合在以PROFIBUS为平台的总线系统中，使标准设备和安全设备能同时共用一条通信链路。开放性架构使得选择其它厂商的产品成为可能，目前大量厂商都提供支持PROFIsafe的设备，如Ba

nner、Beckhoff、Sick、Turck和Wago等。随着柔性制造技术的加速普及和现场总线技术的进步，故障安全系统必将越来越凸现其重要性，拥有更加广阔的应用天地。BBDC采用西门子安全型控制产品，是汽车行业成功案例的一个缩影CONTROL ENGINEERING China版权所有，其丰富的行业经验和工艺Know How，成为在市场中独领风骚的竞争优势。