以“自動(dòng)化”引燃空調(diào)升級(jí)加速度 揭秘“隱形冠軍”的高品質(zhì)交付

在位于廣東順德的美芝容桂空壓工廠的調(diào)芯車間內(nèi)，一排排整齊的自動(dòng)化設(shè)備正上演著一場(chǎng)“工業(yè)芭蕾”：機(jī)械臂輕盈而精準(zhǔn)地把動(dòng)作誤差控制在微米級(jí)，即不到一根頭發(fā)絲的十分之一。以往需要人工操作的高精度、高難度空調(diào)壓縮機(jī)裝配流程，如今已被機(jī)器替代。每個(gè)工序上的機(jī)器需要每3秒完成一個(gè)動(dòng)作節(jié)拍，保證車間以6秒的整體產(chǎn)出節(jié)拍持續(xù)運(yùn)行。

美芝容桂空壓工廠調(diào)芯車間

得益于近年來海內(nèi)外市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)空調(diào)等家電產(chǎn)銷量連年上升。與此同時(shí)，在定制化與個(gè)性化的消費(fèi)潮流下，家電企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)和迭代上不斷加快，這對(duì)上游零部件廠商的快節(jié)奏、柔性生產(chǎn)能力提出了更高要求。也因此，為更好滿足市場(chǎng)需求，家電制造端近幾年不斷加大自動(dòng)化、數(shù)字化投入，積極推進(jìn)新一代信息技術(shù)和智能技術(shù)與傳統(tǒng)家電制造業(yè)的深度融合。

中國(guó)家電作為中國(guó)制造的一張閃亮名片，其產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的智能制造水平已經(jīng)處于世界前沿。作為消費(fèi)電器核心零部件系統(tǒng)級(jí)解決方案供應(yīng)商，GMCC美芝自2006年起便持續(xù)領(lǐng)跑全球空調(diào)壓縮機(jī)市場(chǎng)，不僅在產(chǎn)品能效、可靠性上保持行業(yè)領(lǐng)先，還通過自動(dòng)化制造能力的持續(xù)迭代、突破，進(jìn)一步提升制造工藝與效率，以更高的產(chǎn)品品質(zhì)和穩(wěn)定靈活的交付滿足全球客戶需求，更帶動(dòng)上下游伙伴攜手高質(zhì)量發(fā)展，跑出了產(chǎn)業(yè)升級(jí)的“加速度”。

引領(lǐng)行業(yè)自動(dòng)化變革 美芝打造“未來工廠”

壓縮機(jī)作為空調(diào)等產(chǎn)品的“心臟”，屬于精密核心部件，產(chǎn)品本身較強(qiáng)的規(guī)范性使其更適合自動(dòng)化生產(chǎn)，但極高的精度要求還是給自動(dòng)化升級(jí)帶來不小的挑戰(zhàn)，很多工序的自動(dòng)化在行業(yè)內(nèi)并無先例可循。美芝決心充分利用壓縮機(jī)生產(chǎn)特點(diǎn)，將旗下容桂空壓工廠作為自動(dòng)化研發(fā)與能力建設(shè)的策源地，通過復(fù)制成熟項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)和開啟未來線研究?jī)墒肿?，有序推進(jìn)工廠的自動(dòng)化項(xiàng)目進(jìn)程。

美芝容桂工廠包含裝配、卷線、機(jī)加工和鈑金四大車間，據(jù)美芝容桂工廠自動(dòng)化工程師吳工介紹，這四大車間均建設(shè)了代表本車間最高自動(dòng)化水平的專屬未來線，自動(dòng)化升級(jí)已經(jīng)頗具成效。其中卷線車間的變頻產(chǎn)線除了人工插入端子環(huán)節(jié)，能夠全自動(dòng)化處理從下料、繞線到出料的過程；機(jī)加工車間則在部件分選和上料環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了1.5微米的高精度自動(dòng)化成果；鈑金車間完成視覺AI識(shí)別檢測(cè)安全系統(tǒng)建設(shè)，形成“無人化”區(qū)域；而裝配車間調(diào)芯產(chǎn)線則率先打造了智能化“黑燈車間”，憑借多項(xiàng)首創(chuàng)成果為家電零部件自動(dòng)化制造樹立了行業(yè)標(biāo)桿。

美芝容桂空壓工廠自動(dòng)化產(chǎn)線

自2014年在業(yè)內(nèi)率先啟動(dòng)自動(dòng)化首研，美芝容桂工廠目前整體自動(dòng)化率已達(dá)到64.05%，檢測(cè)工序?qū)崿F(xiàn)100%自動(dòng)化，以近三千萬臺(tái)的年產(chǎn)量銷往全球。近年來，眾多家電客戶訂單“定制化、小批量、短周期”化的需求明顯，美芝容桂工廠正是憑借先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)能力在不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境中獨(dú)占鰲頭。

“尤其是市場(chǎng)旺季，一條產(chǎn)線一天內(nèi)換型五六次，生產(chǎn)不同型號(hào)的產(chǎn)品已經(jīng)很普遍。美芝容桂工廠的自動(dòng)化建設(shè)充分考慮了產(chǎn)品快速換型需求，保障品質(zhì)的同時(shí)換型生產(chǎn)效率相比傳統(tǒng)人工產(chǎn)線大大提升，這讓我們?cè)诿鎸?duì)此類柔性訂單時(shí)擁有了行業(yè)領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)力?！眳枪そ忉尩馈?/p>

眾多首創(chuàng)、首研 美芝勇闖制造“無人區(qū)”

空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)線的自動(dòng)化一直是行業(yè)內(nèi)一塊難啃的硬骨頭，這主要是因?yàn)槿齻€(gè)方面的難點(diǎn)：一是產(chǎn)線換型多，在自動(dòng)化改造的同時(shí)還要考慮柔性生產(chǎn)需求；二是精度要求高，需要以機(jī)器人與算法的充分配合實(shí)現(xiàn)微米級(jí)誤差；三是產(chǎn)線節(jié)拍快，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和低故障率要求較高。

以調(diào)芯車間為例，調(diào)芯線的工作是對(duì)壓縮機(jī)泵體內(nèi)的6大部件進(jìn)行3微米精度選配，然后精密組裝到1微米同心度。要知道，壓縮機(jī)泵體的精密性直接影響空調(diào)噪音、耐磨損性和能效等性能，因此需要以高精度制造保障產(chǎn)品高品質(zhì)，自動(dòng)化難度也隨之增大。

如在調(diào)芯線的曲軸活塞柔性裝配自動(dòng)化項(xiàng)目中，零部件之間的配合間隙僅有13微米，業(yè)內(nèi)一直采用人工手工裝配，自動(dòng)化方面尚無先例。吳工介紹道：“作為壓縮機(jī)的核心部分，工人在這個(gè)環(huán)節(jié)的搬運(yùn)和抓放時(shí)如果發(fā)生工件碰撞，即使非常輕微也會(huì)造成碰傷，后續(xù)運(yùn)行就可能出現(xiàn)噪音甚至卡死的情況。”為了提升產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性，美芝容桂工廠研究和導(dǎo)入柔性機(jī)器人，通過實(shí)時(shí)扭矩反饋實(shí)現(xiàn)精密裝配，同時(shí)杜絕了工件碰傷的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，美芝這一“首創(chuàng)”成果落地后還為行業(yè)提供了廣泛借鑒。

美芝容桂空壓工廠調(diào)芯車間

自動(dòng)化替代除了讓生產(chǎn)裝配更精準(zhǔn)，也通過不同自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，使生產(chǎn)流程得到優(yōu)化。例如主軸承鉚接環(huán)節(jié)需要在鉚接完畢后檢查鉚接高度和外觀，其質(zhì)量直接關(guān)系到壓縮機(jī)的運(yùn)行噪音，以往卻都是依靠工人目視檢測(cè)外觀，準(zhǔn)確性不夠。為了提升檢測(cè)效果、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化、量化，美芝研制出鉚接自動(dòng)化機(jī)，能夠?qū)λ辛悴考阢T接前后進(jìn)行全自動(dòng)檢測(cè)，并留存檢測(cè)數(shù)據(jù)。這樣一來，整個(gè)鉚接工序一共有激光測(cè)量、AI外觀等8道品質(zhì)防呆同步檢測(cè)，相比傳統(tǒng)一次性的人工目測(cè)，極大提升了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。

美芝容桂空壓工廠調(diào)芯車間

如今，美芝調(diào)芯智能化黑燈車間已實(shí)現(xiàn)高達(dá)94.4%的自動(dòng)化覆蓋率，萬人機(jī)器人保有量達(dá)到1,000臺(tái)，在產(chǎn)能和品質(zhì)上都有了顯著提升，單班產(chǎn)量相比原來提升了20%，代表產(chǎn)品品質(zhì)的三級(jí)QEP防呆實(shí)現(xiàn)全覆蓋，產(chǎn)品品質(zhì)更加穩(wěn)定可靠。憑借行業(yè)領(lǐng)先的精密裝配自動(dòng)化、智能化水平，美芝調(diào)芯智能化黑燈車間還被評(píng)選為2022年“佛山市智能化示范車間”。

生產(chǎn)全流程升級(jí) 美芝自動(dòng)化點(diǎn)燃質(zhì)造新“引擎”

美芝容桂工廠的自動(dòng)化升級(jí)不只是單純的“機(jī)器換人”，而是進(jìn)一步推動(dòng)了工廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全流程的變革。以自動(dòng)化設(shè)備導(dǎo)入的前期準(zhǔn)備為例，據(jù)吳工介紹，工廠首先對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了一系列標(biāo)準(zhǔn)化變革，如對(duì)小資材尺寸、螺絲倒角容差等進(jìn)行細(xì)化規(guī)定；其次補(bǔ)齊生產(chǎn)全流程的品質(zhì)檢測(cè)維度和量化標(biāo)準(zhǔn)，并將間接檢測(cè)調(diào)整為直接檢測(cè)；最后對(duì)物流包裝也做了變革優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物料包材的標(biāo)準(zhǔn)化排列和碼垛。一系列升級(jí)不僅給自動(dòng)化設(shè)備導(dǎo)入創(chuàng)造了先決條件，也倒逼廠區(qū)的整體運(yùn)營(yíng)管理實(shí)現(xiàn)精益化提升。

美芝容桂空壓工廠

不僅如此，自動(dòng)化帶來的一個(gè)更為重大的變化是廠區(qū)運(yùn)營(yíng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。“從物料配送、生產(chǎn)監(jiān)控、工藝參數(shù)，到人員作業(yè)和故障報(bào)警，我們配合自動(dòng)化產(chǎn)線打造了一套追溯產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化系統(tǒng)，深度集成機(jī)器人、大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)?！眳枪そ榻B道。通過自動(dòng)化與數(shù)字化的深度融合，美芝容桂工廠提升了產(chǎn)品溯源和故障分析能力，有效助力精細(xì)化的品質(zhì)管理和提升，同時(shí)也能夠針對(duì)市場(chǎng)需求實(shí)現(xiàn)排產(chǎn)更加精準(zhǔn)、高效，大大提高市場(chǎng)響應(yīng)速度、縮短交付時(shí)間。

目前，美芝家用空調(diào)壓縮機(jī)在全球市場(chǎng)占比已達(dá)45%，是名副其實(shí)的王者、冠軍，其舉足輕重的市場(chǎng)供應(yīng)體量和行業(yè)地位，也使得美芝容桂工廠的自動(dòng)化變革像投入池塘的石子，激起的層層漣漪不斷向更遠(yuǎn)處蕩開。據(jù)了解，在美芝容桂工廠物流包裝變革的推動(dòng)下，其上游供應(yīng)商也開始實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的器具標(biāo)準(zhǔn)和包裝，并通過自動(dòng)化出調(diào)工序?yàn)槊乐ヌ峁┱羞\(yùn)送的原材料；與此同時(shí)，美芝壓縮機(jī)產(chǎn)品的自動(dòng)化包裝和有序碼放，也為下游空調(diào)企業(yè)的自動(dòng)化升級(jí)奠定了基礎(chǔ)。在美芝容桂工廠的帶動(dòng)下，規(guī)范化發(fā)展和自動(dòng)化升級(jí)的動(dòng)能正在快速傳導(dǎo)至家電產(chǎn)業(yè)鏈上下游，也將為家電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供更有力的支撐。

關(guān)于美的工業(yè)技術(shù)

美的集團(tuán)工業(yè)技術(shù)事業(yè)群以科技為核心驅(qū)動(dòng)力，聚合“綠色能源”與“工業(yè)核心部件”領(lǐng)域的核心科技力量，擁有GMCC美芝、Welling威靈、CLOU科陸電子、Hiconics合康、Servotronix高創(chuàng)、MR美仁、MOTINOVA、美墾、Toshiba東芝、RYE日業(yè)等多個(gè)品牌。為全球泛工業(yè)客戶提供綠色、高效、智慧的產(chǎn)品和技術(shù)解決方案，為數(shù)十億終端用戶創(chuàng)造美好生活。

目前，美的工業(yè)技術(shù)全球智能工廠數(shù)量已達(dá)26家，并在中國(guó)、印度、日本等地建成28個(gè)研發(fā)試驗(yàn)中心，累計(jì)授權(quán)專利6500多件，持續(xù)加大對(duì)核心、前沿技術(shù)的研發(fā)投入，產(chǎn)品覆蓋壓縮機(jī)、電機(jī)、芯片、閥、減速機(jī)、汽車部件、運(yùn)動(dòng)控制及自動(dòng)化、高低壓變頻器、儲(chǔ)能和散熱部件等高精密核心部件產(chǎn)品。

以科技驅(qū)動(dòng)萬物為愿景，美的工業(yè)技術(shù)以創(chuàng)新科技，推動(dòng)世界工業(yè)邁向高效、可靠、綠色、創(chuàng)新、開放的美好工業(yè)。

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