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工业
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以“自动化”引燃空调升级加速度，揭秘“隐形冠军”GMCC美芝的高品质交付
在位于广东顺德的美芝容桂空压工厂的调芯车间内，一排排整齐的自动化设备正上演着一场“工业芭蕾”：机械臂轻盈而精准地把动作误差控制在微米级，即不到一根头发丝的十分之一。以往需要人工操作的高精度、高难度空调压缩机装配流程，如今已被机器替代。每个工序上的机器需要每3秒完成一个动作节拍，保证车间以6秒的整体产出节拍持续运行。
美芝容桂空压工厂调芯车间
得益于近年来海内外市场需求的持续增长，我国空调等家电产销量连年上升。与此同时，在定制化与个性化的消费潮流下，家电企业在产品研发和迭代上不断加快，这对上游零部件厂商的快节奏、柔性生产能力提出了更高要求。也因此，为更好满足市场需求，家电制造端近几年不断加大自动化、数字化投入，积极推进新一代信息技术和智能技术与传统家电制造业的深度融合。
中国家电作为中国制造的一张闪亮名片，其产业上下游企业的智能制造水平已经处于世界前沿。作为消费电器核心零部件系统级解决方案供应商，GMCC美芝自2006年起便持续领跑全球空调压缩机市场，不仅在产品能效、可靠性上保持行业领先，还通过自动化制造能力的持续迭代、突破，进一步提升制造工艺与效率，以更高的产品品质和稳定灵活的交付满足全球客户需求，更带动上下游伙伴携手高质量发展，跑出了产业升级的“加速度”。
引领行业自动化变革 美芝打造“未来工厂”
压缩机作为空调等产品的“心脏”，属于精密核心部件，产品本身较强的规范性使其更适合自动化生产，但极高的精度要求还是给自动化升级带来不小的挑战，很多工序的自动化在行业内并无先例可循。美芝决心充分利用压缩机生产特点，将旗下容桂空压工厂作为自动化研发与能力建设的策源地，通过复制成熟项目管理经验和开启未来线研究两手抓，有序推进工厂的自动化项目进程。
美芝容桂工厂包含装配、卷线、机加工和钣金四大车间，据美芝容桂工厂自动化工程师吴工介绍，这四大车间均建设了代表本车间最高自动化水平的专属未来线，自动化升级已经颇具成效。其中卷线车间的变频产线除了人工插入端子环节，能够全自动化处理从下料、绕线到出料的过程；机加工车间则在部件分选和上料环节实现了1.5微米的高精度自动化成果；钣金车间完成视觉AI识别检测安全系统建设，形成“无人化”区域；而装配车间调芯产线则率先打造了智能化“黑灯车间”，凭借多项首创成果为家电零部件自动化制造树立了行业标杆。
美芝容桂空压工厂自动化产线
自2014年在业内率先启动自动化首研，美芝容桂工厂目前整体自动化率已达到64.05%，检测工序实现100%自动化，以近三千万台的年产量销往全球。近年来，众多家电客户订单“定制化、小批量、短周期”化的需求明显，美芝容桂工厂正是凭借先进的自动化生产能力在不断变化的市场环境中独占鳌头。
“尤其是市场旺季，一条产线一天内换型五六次，生产不同型号的产品已经很普遍。美芝容桂工厂的自动化建设充分考虑了产品快速换型需求，保障品质的同时换型生产效率相比传统人工产线大大提升，这让我们在面对此类柔性订单时拥有了行业领先的竞争力。”吴工解释道。
众多首创、首研 美芝勇闯制造“无人区”
空调压缩机产线的自动化一直是行业内一块难啃的硬骨头，这主要是因为三个方面的难点：一是产线换型多，在自动化改造的同时还要考虑柔性生产需求；二是精度要求高，需要以机器人与算法的充分配合实现微米级误差；三是产线节拍快，对自动化设备的稳定性和低故障率要求较高。
以调芯车间为例，调芯线的工作是对压缩机泵体内的6大部件进行3微米精度选配，然后精密组装到1微米同心度。要知道，压缩机泵体的精密性直接影响空调噪音、耐磨损性和能效等性能，因此需要以高精度制造保障产品高品质，自动化难度也随之增大。
如在调芯线的曲轴活塞柔性装配自动化项目中，零部件之间的配合间隙仅有13微米，业内一直采用人工手工装配，自动化方面尚无先例。吴工介绍道：“作为压缩机的核心部分，工人在这个环节的搬运和抓放时如果发生工件碰撞，即使非常轻微也会造成碰伤，后续运行就可能出现噪音甚至卡死的情况。”为了提升产品品质和可靠性，美芝容桂工厂研究和导入柔性机器人，通过实时扭矩反馈实现精密装配，同时杜绝了工件碰伤的风险点，美芝这一“首创”成果落地后还为行业提供了广泛借鉴。
美芝容桂空压工厂调芯车间
自动化替代除了让生产装配更精准，也通过不同自动化设备、系统之间的互联互通，使生产流程得到优化。例如主轴承铆接环节需要在铆接完毕后检查铆接高度和外观，其质量直接关系到压缩机的运行噪音，以往却都是依靠工人目视检测外观，准确性不够。为了提升检测效果、实现标准细化、量化，美芝研制出铆接自动化机，能够对所有零部件在铆接前后进行全自动检测，并留存检测数据。这样一来，整个铆接工序一共有激光测量、AI外观等8道品质防呆同步检测，相比传统一次性的人工目测，极大提升了检测效率和准确性。
美芝容桂空压工厂调芯车间
如今，美芝调芯智能化黑灯车间已实现高达94.4%的自动化覆盖率，万人机器人保有量达到1,000台，在产能和品质上都有了显著提升，单班产量相比原来提升了20%，代表产品品质的三级QEP防呆实现全覆盖，产品品质更加稳定可靠。凭借行业领先的精密装配自动化、智能化水平，美芝调芯智能化黑灯车间还被评选为2022年“佛山市智能化示范车间”。
生产全流程升级 美芝自动化点燃质造新“引擎”
美芝容桂工厂的自动化升级不只是单纯的“机器换人”，而是进一步推动了工厂生产运营全流程的变革。以自动化设备导入的前期准备为例，据吴工介绍，工厂首先对生产工艺进行了一系列标准化变革，如对小资材尺寸、螺丝倒角容差等进行细化规定；其次补齐生产全流程的品质检测维度和量化标准，并将间接检测调整为直接检测；最后对物流包装也做了变革优化，实现物料包材的标准化排列和码垛。一系列升级不仅给自动化设备导入创造了先决条件，也倒逼厂区的整体运营管理实现精益化提升。
美芝容桂空压工厂
不仅如此，自动化带来的一个更为重大的变化是厂区运营的数字化转型。“从物料配送、生产监控、工艺参数，到人员作业和故障报警，我们配合自动化产线打造了一套追溯产品全生命周期的数字化系统，深度集成机器人、大数据和AI技术。”吴工介绍道。通过自动化与数字化的深度融合，美芝容桂工厂提升了产品溯源和故障分析能力，有效助力精细化的品质管理和提升，同时也能够针对市场需求实现排产更加精准、高效，大大提高市场响应速度、缩短交付时间。
目前，美芝家用空调压缩机在全球市场占比已达45%，是名副其实的王者、冠军，其举足轻重的市场供应体量和行业地位，也使得美芝容桂工厂的自动化变革像投入池塘的石子，激起的层层涟漪不断向更远处荡开。据了解，在美芝容桂工厂物流包装变革的推动下，其上游供应商也开始实现统一的器具标准和包装，并通过自动化出调工序为美芝提供整列运送的原材料；与此同时，美芝压缩机产品的自动化包装和有序码放，也为下游空调企业的自动化升级奠定了基础。在美芝容桂工厂的带动下，规范化发展和自动化升级的动能正在快速传导至家电产业链上下游，也将为家电行业的高质量发展提供更有力的支撑。
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