以“自動化”引燃空調(diào)升級加速度 揭秘“隱形冠軍”GMCC美芝的高品質(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)，一排排整齊的自動化設(shè)備正上演著一場“工業(yè)芭蕾”：機械臂輕盈而精準(zhǔn)地把動作誤差控制在微米級，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)壓縮機裝配流程，如今已被機器替代。每個工序上的機器需要每3秒完成一個動作節(jié)拍，保證車間以6秒的整體產(chǎn)出節(jié)拍持續(xù)運行。

美芝容桂空壓工廠調(diào)芯車間

得益于近年來海內(nèi)外市場需求的持續(xù)增長，我國空調(diào)等家電產(chǎn)銷量連年上升。與此同時，在定制化與個性化的消費潮流下，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，為更好滿足市場需求，家電制造端近幾年不斷加大自動化、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。

中國家電作為中國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。作為消費電器核心零部件系統(tǒng)級解決方案供應(yīng)商，GMCC美芝自2006年起便持續(xù)領(lǐng)跑全球空調(diào)壓縮機市場，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，更帶動上下游伙伴攜手高質(zhì)量發(fā)展，跑出了產(chǎn)業(yè)升級的“加速度”。

引領(lǐng)行業(yè)自動化變革 美芝打造“未來工廠”

壓縮機作為空調(diào)等產(chǎn)品的“心臟”，屬于精密核心部件，產(chǎn)品本身較強的規(guī)范性使其更適合自動化生產(chǎn)，但極高的精度要求還是給自動化升級帶來不小的挑戰(zhàn)，很多工序的自動化在行業(yè)內(nèi)并無先例可循。美芝決心充分利用壓縮機生產(chǎn)特點，將旗下容桂空壓工廠作為自動化研發(fā)與能力建設(shè)的策源地，通過復(fù)制成熟項目管理經(jīng)驗和開啟未來線研究兩手抓，有序推進(jìn)工廠的自動化項目進(jìn)程。

美芝容桂工廠包含裝配、卷線、機加工和鈑金四大車間，據(jù)美芝容桂工廠自動化工程師吳工介紹，這四大車間均建設(shè)了代表本車間最高自動化水平的專屬未來線，自動化升級已經(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)，能夠全自動化處理從下料、繞線到出料的過程；機加工車間則在部件分選和上料環(huán)節(jié)實現(xiàn)了1.5微米的高精度自動化成果；鈑金車間完成視覺AI識別檢測安全系統(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”，憑借多項首創(chuàng)成果為家電零部件自動化制造樹立了行業(yè)標(biāo)桿。

美芝容桂空壓工廠自動化產(chǎn)線

自2014年在業(yè)內(nèi)率先啟動自動化首研，美芝容桂工廠目前整體自動化率已達(dá)到64.05%，檢測工序?qū)崿F(xiàn)100%自動化，以近三千萬臺的年產(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)的自動化生產(chǎn)能力在不斷變化的市場環(huán)境中獨占鰲頭。

“尤其是市場旺季，一條產(chǎn)線一天內(nèi)換型五六次，生產(chǎn)不同型號的產(chǎn)品已經(jīng)很普遍。美芝容桂工廠的自動化建設(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，這讓我們在面對此類柔性訂單時擁有了行業(yè)領(lǐng)先的競爭力?！眳枪そ忉尩?。

眾多首創(chuàng)、首研 美芝勇闖制造“無人區(qū)”

空調(diào)壓縮機產(chǎn)線的自動化一直是行業(yè)內(nèi)一塊難啃的硬骨頭，這主要是因為三個方面的難點：一是產(chǎn)線換型多，在自動化改造的同時還要考慮柔性生產(chǎn)需求；二是精度要求高，需要以機器人與算法的充分配合實現(xiàn)微米級誤差；三是產(chǎn)線節(jié)拍快，對自動化設(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)芯線的工作是對壓縮機泵體內(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化項目中，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，自動化方面尚無先例。吳工介紹道：“作為壓縮機的核心部分，工人在這個環(huán)節(jié)的搬運和抓放時如果發(fā)生工件碰撞，即使非常輕微也會造成碰傷，后續(xù)運行就可能出現(xiàn)噪音甚至卡死的情況?！睘榱颂嵘a(chǎn)品品質(zhì)和可靠性，美芝容桂工廠研究和導(dǎo)入柔性機器人，通過實時扭矩反饋實現(xiàn)精密裝配，同時杜絕了工件碰傷的風(fēng)險點，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

自動化替代除了讓生產(chǎn)裝配更精準(zhǔn)，也通過不同自動化設(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)系到壓縮機的運行噪音，以往卻都是依靠工人目視檢測外觀，準(zhǔn)確性不夠。為了提升檢測效果、實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化、量化，美芝研制出鉚接自動化機，能夠?qū)λ辛悴考阢T接前后進(jìn)行全自動檢測，并留存檢測數(shù)據(jù)。這樣一來，整個鉚接工序一共有激光測量、AI外觀等8道品質(zhì)防呆同步檢測，相比傳統(tǒng)一次性的人工目測，極大提升了檢測效率和準(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現(xiàn)高達(dá)94.4%的自動化覆蓋率，萬人機器人保有量達(dá)到1,000臺，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QEP防呆實現(xiàn)全覆蓋，產(chǎn)品品質(zhì)更加穩(wěn)定可靠。憑借行業(yè)領(lǐng)先的精密裝配自動化、智能化水平，美芝調(diào)芯智能化黑燈車間還被評選為2022年“佛山市智能化示范車間”。

生產(chǎn)全流程升級 美芝自動化點燃質(zhì)造新“引擎”

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

美芝容桂空壓工廠

不僅如此，自動化帶來的一個更為重大的變化是廠區(qū)運營的數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！皬奈锪吓渌?、生產(chǎn)監(jiān)控、工藝參數(shù)，到人員作業(yè)和故障報警，我們配合自動化產(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)，深度集成機器人、大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)。”吳工介紹道。通過自動化與數(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，同時也能夠針對市場需求實現(xiàn)排產(chǎn)更加精準(zhǔn)、高效，大大提高市場響應(yīng)速度、縮短交付時間。

目前，美芝家用空調(diào)壓縮機在全球市場占比已達(dá)45%，是名副其實的王者、冠軍，其舉足輕重的市場供應(yīng)體量和行業(yè)地位，也使得美芝容桂工廠的自動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下，其上游供應(yīng)商也開始實現(xiàn)統(tǒng)一的器具標(biāo)準(zhǔn)和包裝，并通過自動化出調(diào)工序為美芝提供整列運送的原材料；與此同時，美芝壓縮機產(chǎn)品的自動化包裝和有序碼放，也為下游空調(diào)企業(yè)的自動化升級奠定了基礎(chǔ)。在美芝容桂工廠的帶動下，規(guī)范化發(fā)展和自動化升級的動能正在快速傳導(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。