1月30日,丹佛斯商用壓縮機(jī)中國(天津)工廠員工在車間內(nèi)組裝產(chǎn)品,。受訪者供圖
在日常生活中,,冷酷是一個貶義詞,會讓人聯(lián)想到鐵石心腸般的無動于衷,。但在丹佛斯商用壓縮機(jī)中國(天津)工廠(以下簡稱天津丹佛斯),,它的含義則截然不同。
以全球制冷行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者著稱的丹佛斯,,是丹麥最大的工業(yè)集團(tuán),。丹佛斯旗下的商用壓縮機(jī)制造商——天津丹佛斯扎根中國市場20多年,對“冷酷”的追求從未間斷過,。
“英語的COOL有冷和酷兩種含義,。為了足夠COOL的制冷能力,我們采用很酷的行業(yè)尖端技術(shù),?!碧旖虻し鹚垢呒夁\(yùn)營總監(jiān)張瑞興的“繞口令”,說出了“冷”與“酷”的新解,。
2019年,,這家低調(diào)務(wù)實的外商獨(dú)資企業(yè),躋身全球“燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò),,成為天津市首家獲此殊榮的數(shù)字化轉(zhuǎn)型典范,。
為“冷”而“酷”的天津丹佛斯,何以憑借一張普通的小卡片,,登上數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速列車,?一顆顆緊固的螺絲背后,又隱藏著怎樣的轉(zhuǎn)型之旅,?
數(shù)十萬張卡片的煩惱
走進(jìn)天津丹佛斯廠區(qū),,第一印象就是簡約:整潔而略顯擁擠的車間里,似乎沒有一件多余的裝飾物,,與想象中氣派的跨國公司工廠相去甚遠(yuǎn),。
自動化生產(chǎn)線上,穿著深灰色工服的現(xiàn)場工人,,雖然繁忙依舊,,但人變少了,活也輕了,。智能化生產(chǎn)流程有條不紊,,已很難尋見熱火朝天的場面了,。
在這里,每年有幾十萬臺壓縮機(jī)排隊下線,,運(yùn)往全球各地,,為眾多商超,、寫字樓,、冷鏈物流提供強(qiáng)勁“凍”力。
“憑借全數(shù)字追溯系統(tǒng)與智能傳感器,、視覺檢測,,自動監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)字工具,成功改善了質(zhì)量控制體系,,在兩年內(nèi)將勞動生產(chǎn)率提高了30%,,客戶投訴率減少了57%?!笔澜缃?jīng)濟(jì)論壇的專家評價,,說明數(shù)字化轉(zhuǎn)型最終還得靠數(shù)字說話。
自動化生產(chǎn)線背后的故事,,2003年進(jìn)廠的張瑞興最清楚不過,。這位來自豐田汽車的工程師,參與了天津丹佛斯數(shù)字化改造的每一個節(jié)點(diǎn),。
按照行業(yè)規(guī)范,,每臺商用壓縮機(jī)配備一張追蹤卡片——留存全部生產(chǎn)數(shù)據(jù)。一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題,,方便廠家追溯查找原因,。只要壓縮機(jī)沒有報廢,這張卡片就需要一直保留,。
2012年,,天津丹佛斯年產(chǎn)商用壓縮機(jī)約25萬臺,但尚未建立產(chǎn)品的數(shù)字化追溯系統(tǒng),。整理,、存檔和查詢這些紙質(zhì)卡片,成了一件非常麻煩的事情,。
“光存放就要占幾個房間,,查找更像進(jìn)了大圖書館??僧a(chǎn)量還要增加,,以后怎么辦?”張瑞興回憶,,廠里曾嘗試掃描錄入生產(chǎn)數(shù)據(jù),,由于基數(shù)太大,,用壞了不少掃描儀。
同時,,這些僅留在紙面上的產(chǎn)品信息——設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和工時工單等數(shù)據(jù),,本可為工廠管理層決策提供統(tǒng)計依據(jù),最終卻因無法共享而變成數(shù)據(jù)垃圾,。
從2012年開始,,天津丹佛斯全數(shù)字追溯系統(tǒng)正式啟動。
這個數(shù)字化改造項目的合作方——天津愛迪自動化科技有限公司(以下簡稱愛迪科技),,也是天津丹佛斯的設(shè)備集成商,,其負(fù)責(zé)人弋國成回憶,當(dāng)時每個車間的最后一站,,都存放著厚厚一沓追蹤卡片,。
“改造后,電子看板取代了紙質(zhì)追蹤卡,,現(xiàn)場感覺一下子清爽了,。”他補(bǔ)充道,。
從打造數(shù)字化追溯系統(tǒng),,到應(yīng)用各種數(shù)字化工具,再到引入機(jī)器人和視覺系統(tǒng),,整個工廠變得更加聰明,、高效。
為了解決錯裝,、漏裝等裝配環(huán)節(jié)問題,,每個工作站都通過連鎖系統(tǒng)實行“互鎖”模式:前一個環(huán)節(jié)發(fā)生錯誤,就進(jìn)入不到下一道工序,,這確保了客戶投訴率保持在百萬分之五十以下,。
近三年來,這座智能制造的全球“燈塔工廠”持續(xù)發(fā)光發(fā)亮:生產(chǎn)效率連續(xù)保持兩位數(shù)提高,,客戶投訴率每年也平均呈兩位數(shù)下降……
光講擰螺絲就可以出本書
裝配工藝經(jīng)理羅慧萍快人快語,,十分干練。談及數(shù)字化之路,,她笑著說:“光是講擰螺絲的事,,就可以出本書!”
組裝一臺壓縮機(jī),,通常需要緊固十多顆螺絲,。過去工人緊固螺絲,使用手動咔噠扳手或氣動扳手,。由于這些定扭扳手沒有數(shù)據(jù)采集功能,,難免出現(xiàn)漏擰或者擰不到位現(xiàn)象,,留下質(zhì)量隱患。
2012年,,工廠引進(jìn)了一家知名品牌的電動扳手,,不但力矩可以校準(zhǔn),還可以采集上傳作業(yè)過程的所有數(shù)據(jù),。
新工具雖帶來流程變革,,實際效率卻提升有限。工廠管理層提出,,有沒有能同時緊固兩顆螺絲的扳手,?
這種非標(biāo)工具需求,,讓設(shè)備供應(yīng)商和廠里的工程師犯了難,。雖然多螺絲同時緊固在別的行業(yè)有解決方案,但由于生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品精度差異,,大家一開始都覺得不可能,,不過大家沒有放棄,硬著頭皮鉆研攻關(guān),,結(jié)果竟真做出來了,。
2016年,工人們用上了針對壓縮機(jī)生產(chǎn)工藝定制的雙頭緊固扳手機(jī)構(gòu),,動作效率提高了約50%,,勞動強(qiáng)度卻同步降低了。
沒多久,,管理層又提出新要求,,“既然兩顆螺絲可以同時擰,何不試試四顆螺絲一起擰,?”
羅慧萍又帶領(lǐng)團(tuán)隊反復(fù)設(shè)計,、試驗,直到2018年,,工作站用上了四頭緊固扳手,。生產(chǎn)線還設(shè)置了光電防錯和順序防錯,確保工人進(jìn)行正確的操作,。
一旦嘗到效率的甜頭,,升級沖動變得難以抑制。隨著一條新生產(chǎn)線上馬,,他們決定采用自動送釘機(jī)構(gòu),、工業(yè)視覺系統(tǒng)及機(jī)器人自動緊固系統(tǒng),通過自動拍照識別緊固孔位置,,實現(xiàn)了壓縮機(jī)螺絲全自動緊固,。
就這樣,,一顆倔強(qiáng)的螺絲終于完成了自動化數(shù)字化改造,徹底解放了工人的雙手,,實現(xiàn)了“機(jī)器換人”的歷史性轉(zhuǎn)變,。
過去10年間,這家工廠的員工一直在600人左右,,年產(chǎn)量卻從20多萬臺攀升至近60萬臺,,組裝單臺產(chǎn)品的平均耗時也從160秒減至60秒。
2003年入廠的周利,,是壓縮機(jī)產(chǎn)線最早的20名工人之一,。從普通員工成為生產(chǎn)大領(lǐng)班,他始終在一線生產(chǎn)崗位,,對數(shù)字化改造的體會更直接,。
“兩個工作站相隔不過三四米遠(yuǎn),過去一天來回就要走上兩萬多步,,還得把20多斤重的金屬件反復(fù)舉起400多次,。”周利的話里透出當(dāng)年的辛苦,。
值得一提的是,,廠里設(shè)立了針對生產(chǎn)過程改善的建議墻,不少金點(diǎn)子就是由一線工人提出來的,。截至目前,,每月召開的流程改善大會已持續(xù)了200多次,形成持續(xù)改善生產(chǎn)流程的工廠文化,。
工廠剛啟用自動送釘機(jī)構(gòu)時,,若螺絲帽直徑超標(biāo)就會卡殼,必須取出后才能恢復(fù)運(yùn)行,。周利班組根據(jù)員工建議,,設(shè)計了一個專門攔截超標(biāo)螺絲“過濾門”,巧妙解決了這一難題,。
張瑞興稱,,自己從未缺席過一次流程改善大會。他頗為自豪地說,,員工對于生產(chǎn)流程改造的積極參與,,是全球“燈塔工廠”可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
焊接機(jī)器人當(dāng)上搬運(yùn)工
天津丹佛斯打造全球“燈塔工廠”,,其實“走過一些歪路,,也吃過一些虧”。
2018年,,扳手供應(yīng)商推出智能扳手,,與升級前的脈沖式扳手相比,,新產(chǎn)品力矩更加精準(zhǔn)可控。
現(xiàn)場工人使用后卻發(fā)現(xiàn),,由于螺絲表面經(jīng)常附著一些焊渣,,導(dǎo)致摩擦力增加,智能扳手經(jīng)常出現(xiàn)誤判,。
“它誤以為夾緊了,,其實是假到位,有可能導(dǎo)致壓縮機(jī)泄漏,?!睆埲鹋d說。
所幸工廠有一批善于學(xué)習(xí)的工程師,,設(shè)計出角度控制法替代力矩控制法——假設(shè)擰緊一顆螺絲需要50牛,,先將智能扳手設(shè)置為40牛,然后再增設(shè)一個角度值,,確保夾緊,,杜絕質(zhì)量隱患,。
無獨(dú)有偶,。為了給機(jī)器人配上一雙“慧眼”,實現(xiàn)工件按需要無序抓取,,也讓他們糾結(jié)過一段時間,。
2017年,廠里引入配備3D相機(jī)的機(jī)器人,。在實驗室里,,3D相機(jī)跟機(jī)器人協(xié)作流暢,抓取準(zhǔn)確性高,。工程師們興高采烈把機(jī)器人接回廠里,,卻發(fā)現(xiàn)它們“水土不服”了。
工程客戶質(zhì)量經(jīng)理邊疆回憶:“在實驗室它們一抓一個準(zhǔn),,到了車間怎么抓都不準(zhǔn),。國內(nèi)外專家都請教了一遍,還是不行,?!?/p>
那段時間,弋國成在一直在實驗室和工廠車間來回跑,?!斑@條線50多個型號混產(chǎn),零部件看著都差不多,,相機(jī)識別難度很大,,最后只能為機(jī)器人更換其它品牌的工業(yè)相機(jī),。”他解釋說,。
目前,,這家工廠一共引進(jìn)了約50臺機(jī)器人,用于焊接,、噴涂,、裝配等勞動力繁重的工序。
“很多工序被機(jī)器人取代了,,比如內(nèi)裝線原來每班需要9名作業(yè)員,,現(xiàn)在是5名作業(yè)員和6臺機(jī)器人?!敝芾f,。
說來有趣,第一批進(jìn)廠的焊接機(jī)器人,,一年后被工程師們“馴服”,,改行專門干重活的“搬運(yùn)工”。
“焊接機(jī)器人相對便宜,,加上我們已經(jīng)吃透了這些機(jī)器,,為了節(jié)約成本臨時讓它們干起了搬運(yùn)工?!边吔a(bǔ)充說,。
焊接機(jī)器人最多能舉50公斤的重物,一開始還能勝任,,隨著需要搬運(yùn)的大件越來越多,,后來實在搬不動了,廠里才購買了專業(yè)的搬運(yùn)機(jī)器人,。
天津丹佛斯大部分智能化升級改造,,都是由其設(shè)備工程師與供應(yīng)商合作完成,充滿了“土洋”結(jié)合的色彩,,這也為其培養(yǎng)了一批出色的工程師,。他們或精于設(shè)備改造,或精于系統(tǒng)開發(fā),,或既懂技術(shù)又會管理,,形成了企業(yè)級智能制造人才梯隊。
“我們追求精益制造,,就是要讓復(fù)雜流程簡單化,,簡單流程標(biāo)準(zhǔn)化。選擇的技術(shù)和工藝可能不是最先進(jìn),但一定是最實用的,?!睆埲鹋d總結(jié)道。
最近,,他還向同事推薦了一本書《減法》,,“這本書提醒我們不要走極端,化繁為簡來實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,?!?/p>
燈塔就得讓別人看到你的光
不久前,廠里一位分管數(shù)字化的生產(chǎn)經(jīng)理,,被南方一家企業(yè)高薪聘用,,對方看重的正是丹佛斯在數(shù)字化改造方面的成效。
張瑞興樂見這種人才流動,,“作為‘燈塔工廠’,,就應(yīng)該告訴別人應(yīng)該怎么走,讓別人看到你的光,?!?/p>
今年是羅慧萍入廠的第13個年頭,“剛來那幾年,,我們更多是被供應(yīng)商牽著走,,現(xiàn)在慢慢地開始拽著他們走?!?/p>
“這些年,,他們提的需求確實越來越多,也越來越細(xì)致,。很多需求對我們來說是全新的,也是倒逼我們成長的,?!边畤烧f,自己的很多客戶點(diǎn)名要去天津丹佛斯參觀學(xué)習(xí),。
丹佛斯商用壓縮機(jī)在裝配過程中,,需要對內(nèi)部上下兩根軸承進(jìn)行同軸度調(diào)整,允許誤差值須控制在0.04毫米以內(nèi),,這是愛迪科技從未遇到過的挑戰(zhàn),。
“丹佛斯在丹麥的工廠有這種應(yīng)用案例,我們認(rèn)真學(xué)習(xí)吃透了其中的原理,,加上自己的創(chuàng)新,,幫助天津工廠實現(xiàn)了這一應(yīng)用的落地。”弋國成說,。
這位當(dāng)年從天津摩托羅拉走出來的工程師認(rèn)為,,在天津甚至全國,自動化行業(yè)的進(jìn)步,,離不開國外先進(jìn)制造企業(yè)在國內(nèi)的落地,。
“摩托羅拉來到天津后,很快吸引幾家新加坡企業(yè)過來從事非標(biāo)服務(wù),,然后又慢慢帶動了天津非標(biāo)自動化這一行業(yè)的發(fā)展,。”弋國成說,。
2021年,,丹佛斯總部將美國壓縮機(jī)工廠關(guān)閉,所有產(chǎn)品搬至天津工廠生產(chǎn),,包括200多個型號10萬臺商用壓縮機(jī)訂單,。2022年,企業(yè)計劃投資3億元,,引進(jìn)和新建10余條高尖端的新產(chǎn)線,,每年預(yù)計為該工廠帶來8億元的新增產(chǎn)值。
同年,,總投資近1.4億元的“全球制冷研發(fā)測試中心”簽約天津,,成為丹佛斯落戶天津以來的第六次,也是最大一次增資,,顯示這家外資企業(yè)對中國市場和中國制造的信心,。
67年前,我國制造的第一臺電冰箱“雪花”在北京誕生,。最關(guān)鍵的部件——制冷壓縮機(jī),,就來自遙遠(yuǎn)的北歐丹佛斯。
27年前,,丹佛斯商用壓縮機(jī)落戶天津武清,,成為其扎根中國市場的首個工廠。如今,,中國已經(jīng)成為這家北歐企業(yè)在全球第二大區(qū)域市場和最大的采購市場,。
“在我們集團(tuán)內(nèi)部,丹佛斯天津工廠的數(shù)字化程度在第一檔次,,這和中國市場和中國整體的經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展很大關(guān)系,。”張瑞興并不掩飾對自己供職的這家工廠的自豪之情,。(記者劉荒,、黃海波,、李坤晟、張典標(biāo))