新研發測試中心所屬工廠：用最“酷”的方式制“冷”
發表于： 來自：丹佛斯
在日常生活中，冷酷是一個貶義詞，會讓人聯想到鐵石心腸般的無動于衷。但在丹佛斯商用壓縮機中國（天津）工廠（以下簡稱丹佛斯天津），它的含義則截然不同。
以全球制冷行業領導者著稱的丹佛斯，是丹麥最大的工業集團。丹佛斯旗下的商用壓縮機制造商——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尖端技術。”天津丹佛斯高級運營總監張瑞興的“繞口令”，說出了“冷”與“酷”的新解。
2019年，這家低調務實的外商獨資企業，躋身全球“燈塔工廠”網絡，成為天津市首家獲此殊榮的數字化轉型典范。
為“冷”而“酷”的丹佛斯天津，何以憑借一張普通的小卡片，登上數字經濟的高速列車？一顆顆緊固的螺絲背后，又隱藏著怎樣的轉型之旅？
記者丨劉荒、黃海波、李坤晟、張典標
文章來源丨2月4日《新華每日電訊》
數十萬張卡片的煩惱
走進丹佛斯天津廠區，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。
自動化生產線上，穿著深灰色工服的現場工人，雖然繁忙依舊，但人變少了，活也輕了。智能化生產流程有條不紊，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排隊下線，運往全球各地，為眾多商超、寫字樓、冷鏈物流提供強勁“凍”力。
“憑借全數字追溯系統與智能傳感器、視覺檢測，自動監控系統等數字工具，成功改善了質量控制體系，在兩年內將勞動生產率提高了30%，客戶投訴率減少了57%。”世界經濟論壇的專家評價，說明數字化轉型最終還得靠數字說話。
自動化生產線背后的故事，2003年進廠的張瑞興最清楚不過。這位來自豐田汽車的工程師，參與了丹佛斯天津數字化改造的每一個節點。
按照行業規范，每臺商用壓縮機配備一張追蹤卡片——留存全部生產數據。一旦出現產品質量問題，方便廠家追溯查找原因。只要壓縮機沒有報廢，這張卡片就需要一直保留。
2012年，丹佛斯天津年產商用壓縮機約25萬臺，但尚未建立產品的數字化追溯系統。整理、存檔和查詢這些紙質卡片，成了一件非常麻煩的事情。
“光存放就要占幾個房間，查找更像進了大圖書館。可產量還要增加，以后怎么辦？”張瑞興回憶，廠里曾嘗試掃描錄入生產數據，由于基數太大，用壞了不少掃描儀。
同時，這些僅留在紙面上的產品信息——設備運行狀態和工時工單等數據，本可為工廠管理層決策提供統計依據，最終卻因無法共享而變成數據垃圾。
▲2022年12月7日，丹佛斯天津生產線上的工人正在作業。
從2012年開始，丹佛斯天津全數字追溯系統正式啟動。
這個數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），也是丹佛斯天津的設備集成商，其負責人弋國成回憶，當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追蹤卡，現場感覺一下子清爽了。”他補充道。
從打造數字化追溯系統，到應用各種數字化工具，再到引入機器人和視覺系統，整個工廠變得更加聰明、高效。
為了解決錯裝、漏裝等裝配環節問題，每個工作站都通過連鎖系統實行“互鎖”模式：前一個環節發生錯誤，就進入不到下一道工序，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”持續發光發亮：生產效率連續保持兩位數提高，客戶投訴率每年也平均呈兩位數下降……
光講擰螺絲就可以出本書
裝配工藝經理羅慧萍快人快語，十分干練。談及數字化之路，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，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據采集功能，難免出現漏擰或者擰不到位現象，留下質量隱患。
2012年，工廠引進了一家知名品牌的電動扳手，不但力矩可以校準，還可以采集上傳作業過程的所有數據。
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？
這種非標工具需求，讓設備供應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有解決方案，但由于生產工藝和產品精度差異，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，結果竟真做出來了。
2016年，工人們用上了針對壓縮機生產工藝定制的雙頭緊固扳手機構，動作效率提高了約50%，勞動強度卻同步降低了。
▲2022年12月9日，丹佛斯天津管理人員在討論設備改善計劃。
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？”
羅慧萍又帶領團隊反復設計、試驗，直到2018年，工作站用上了四頭緊固扳手。生產線還設置了光電防錯和順序防錯，確保工人進行正確的操作。
一旦嘗到效率的甜頭，升級沖動變得難以抑制。隨著一條新生產線上馬，他們決定采用自動送釘機構、工業視覺系統及機器人自動緊固系統，通過自動拍照識別緊固孔位置，實現了壓縮機螺絲全自動緊固。
就這樣，一顆倔強的螺絲終于完成了自動化數字化改造，徹底解放了工人的雙手，實現了“機器換人”的歷史性轉變。
過去10年間，這家工廠的員工一直在600人左右，年產量卻從20多萬臺攀升至近60萬臺，組裝單臺產品的平均耗時也從160秒減至60秒。
2003年入廠的周利，是壓縮機產線最早的20名工人之一。從普通員工成為生產大領班，他始終在一線生產崗位，對數字化改造的體會更直接。
“兩個工作站相隔不過三四米遠，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舉起400多次。”周利的話里透出當年的辛苦。
值得一提的是，廠里設立了針對生產過程改善的建議墻，不少金點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了200多次，形成持續改善生產流程的工廠文化。
工廠剛啟用自動送釘機構時，若螺絲帽直徑超標就會卡殼，必須取出后才能恢復運行。周利班組根據員工建議，設計了一個專門攔截超標螺絲“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，員工對于生產流程改造的積極參與，是全球“燈塔工廠”可持續發展的重要保證。
焊接機器人當上搬運工
丹佛斯天津打造全球“燈塔工廠”，其實“走過一些歪路，也吃過一些虧”。
2018年，扳手供應商推出智能扳手，與升級前的脈沖式扳手相比，新產品力矩更加精準可控。
現場工人使用后卻發現，由于螺絲表面經常附著一些焊渣，導致摩擦力增加，智能扳手經常出現誤判。
“它誤以為夾緊了，其實是假到位，有可能導致壓縮機泄漏。”張瑞興說。
所幸工廠有一批善于學習的工程師，設計出角度控制法替代力矩控制法——假設擰緊一顆螺絲需要50牛，先將智能扳手設置為40牛，然后再增設一個角度值，確保夾緊，杜絕質量隱患。
▲丹佛斯天津生產線的自動緊固場景（2022年12月7日攝）
無獨有偶。為了給機器人配上一雙“慧眼”，實現工件按需要無序抓取，也讓他們糾結過一段時間。
2017年，廠里引入配備3D相機的機器人。在實驗室里，3D相機跟機器人協作流暢，抓取準確性高。工程師們興高采烈把機器人接回廠里，卻發現它們“水土不服”了。
工程客戶質量經理邊疆回憶：“在實驗室它們一抓一個準，到了車間怎么抓都不準。國內外專家都請教了一遍，還是不行。”
那段時間，弋國成在一直在實驗室和工廠車間來回跑。“這條線50多個型號混產，零部件看著都差不多，相機識別難度很大，最后只能為機器人更換其它品牌的工業相機。”他解釋說。
目前，這家工廠一共引進了約50臺機器人，用于焊接、噴涂、裝配等勞動力繁重的工序。
“很多工序被機器人取代了，比如內裝線原來每班需要9名作業員，現在是5名作業員和6臺機器人。”周利說。
▲1月30日，丹佛斯天津的工人在組裝產品。
說來有趣，第一批進廠的焊接機器人，一年后被工程師們“馴服”，改行專門干重活的“搬運工”。
“焊接機器人相對便宜，加上我們已經吃透了這些機器，為了節約成本臨時讓它們干起了搬運工。”邊疆補充說。
焊接機器人最多能舉50公斤的重物，一開始還能勝任，隨著需要搬運的大件越來越多，后來實在搬不動了，廠里才購買了專業的搬運機器人。
丹佛斯天津大部分智能化升級改造，都是由其設備工程師與供應商合作完成，充滿了“土洋”結合的色彩，這也為其培養了一批出色的工程師。他們或精于設備改造，或精于系統開發，或既懂技術又會管理，形成了企業級智能制造人才梯隊。
“我們追求精益制造，就是要讓復雜流程簡單化，簡單流程標準化。選擇的技術和工藝可能不是最先進，但一定是最實用的。”張瑞興總結道。
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，化繁為簡來實現數字化轉型。”
燈塔就得讓別人看到你的光
不久前，廠里一位分管數字化的生產經理，被南方一家企業高薪聘用，對方看重的正是丹佛斯在數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’，就應該告訴別人應該怎么走，讓別人看到你的光。”
今年是羅慧萍入廠的第13個年頭，“剛來那幾年，我們更多是被供應商牽著走，現在慢慢地開始拽著他們走。”
“這些年，他們提的需求確實越來越多，也越來越細致。很多需求對我們來說是全新的，也是倒逼我們成長的。”弋國成說，自己的很多客戶點名要去丹佛斯參觀學習。
▲丹佛斯武清園區外景（2022年5月13日攝）。新華社記者 許健 攝
丹佛斯商用壓縮機在裝配過程中，需要對內部上下兩根軸承進行同軸度調整，允許誤差值須控制在0.04毫米以內，這是愛迪科技從未遇到過的挑戰。
“丹佛斯在丹麥的工廠有這種應用案例，我們認真學習吃透了其中的原理，加上自己的創新，幫助天津工廠實現了這一應用的落地。”弋國成說。
這位當年從天津摩托羅拉走出來的工程師認為，在天津甚至全國，自動化行業的進步，離不開國外先進制造企業在國內的落地。
“摩托羅拉來到天津后，很快吸引幾家新加坡企業過來從事非標服務，然后又慢慢帶動了天津非標自動化這一行業的發展。”弋國成說。
2021年，丹佛斯總部將美國壓縮機工廠關閉，所有產品搬至天津工廠生產，包括200多個型號10萬臺商用壓縮機訂單。2022年，企業計劃投資3億元，引進和新建10余條高尖端的新產線，每年預計為該工廠帶來8億元的新增產值。
同年，總投資近1.4億元的“全球制冷研發測試中心”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。最關鍵的部件——制冷壓縮機，就來自遙遠的北歐丹佛斯。
27年前，丹佛斯商用壓縮機落戶天津武清，成為其扎根中國市場的首個工廠。如今，中國已經成為這家北歐企業在全球第二大區域市場和最大的采購市場。
“在我們集團內部，丹佛斯天津工廠的數字化程度在第一檔次，這和中國市場和中國整體的經濟科技發展很大關系。”張瑞興并不掩飾對自己供職的這家工廠的自豪之情。
