用最“酷”的方式制“冷”
全球制冷行业龙头天津丹佛斯“土洋”结合的数字化之旅
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（ 2023-02-04 ） 稿件来源：新华每日电讯 新华关注·调查观察
▲1月30日，丹佛斯商用压缩机中国（天津）工厂员工在车间内组装产品。 受访者供图
本报记者刘荒、黄海波、李坤晟、张典标
在日常生活中，冷酷是一个贬义词，会让人联想到铁石心肠般的无动于衷。但在丹佛斯商用压缩机中国（天津）工厂（以下简称天津丹佛斯），它的含义则截然不同。
以全球制冷行业领导者著称的丹佛斯，是丹麦最大的工业集团。丹佛斯旗下的商用压缩机制造商——天津丹佛斯扎根中国市场20多年，对“冷酷”的追求从未间断过。
“英语的COOL有冷和酷两种含义。为了足够COOL的制冷能力，我们采用很酷的行业尖端技术。”天津丹佛斯高级运营总监张瑞兴的“绕口令”，说出了“冷”与“酷”的新解。
2019年，这家低调务实的外商独资企业，跻身全球“灯塔工厂”网络，成为天津市首家获此殊荣的数字化转型典范。
为“冷”而“酷”的天津丹佛斯，何以凭借一张普通的小卡片，登上数字经济的高速列车？一颗颗紧固的螺丝背后，又隐藏着怎样的转型之旅？
数十万张卡片的烦恼
走进天津丹佛斯厂区，第一印象就是简约：整洁而略显拥挤的车间里，似乎没有一件多余的装饰物，与想象中气派的跨国公司工厂相去甚远。
自动化生产线上，穿着深灰色工服的现场工人，虽然繁忙依旧，但人变少了，活也轻了。智能化生产流程有条不紊，已很难寻见热火朝天的场面了。
在这里，每年有几十万台压缩机排队下线，运往全球各地，为众多商超、写字楼、冷链物流提供强劲“冻”力。
“凭借全数字追溯系统与智能传感器、视觉检测，自动监控系统等数字工具，成功改善了质量控制体系，在两年内将劳动生产率提高了30%，客户投诉率减少了57%。”世界经济论坛的专家评价，说明数字化转型最终还得靠数字说话。
自动化生产线背后的故事，2003年进厂的张瑞兴最清楚不过。这位来自丰田汽车的工程师，参与了天津丹佛斯数字化改造的每一个节点。
按照行业规范，每台商用压缩机配备一张追踪卡片——留存全部生产数据。一旦出现产品质量问题，方便厂家追溯查找原因。只要压缩机没有报废，这张卡片就需要一直保留。
2012年，天津丹佛斯年产商用压缩机约25万台，但尚未建立产品的数字化追溯系统。整理、存档和查询这些纸质卡片，成了一件非常麻烦的事情。
“光存放就要占几个房间，查找更像进了大图书馆。可产量还要增加，以后怎么办？”张瑞兴回忆，厂里曾尝试扫描录入生产数据，由于基数太大，用坏了不少扫描仪。
同时，这些仅留在纸面上的产品信息——设备运行状态和工时工单等数据，本可为工厂管理层决策提供统计依据，最终却因无法共享而变成数据垃圾。
从2012年开始，天津丹佛斯全数字追溯系统正式启动。
这个数字化改造项目的合作方——天津爱迪自动化科技有限公司（以下简称爱迪科技），也是天津丹佛斯的设备集成商，其负责人弋国成回忆，当时每个车间的最后一站，都存放着厚厚一沓追踪卡片。
“改造后，电子看板取代了纸质追踪卡，现场感觉一下子清爽了。”他补充道。
从打造数字化追溯系统，到应用各种数字化工具，再到引入机器人和视觉系统，整个工厂变得更加聪明、高效。
为了解决错装、漏装等装配环节问题，每个工作站都通过连锁系统实行“互锁”模式：前一个环节发生错误，就进入不到下一道工序，这确保了客户投诉率保持在百万分之五十以下。
近三年来，这座智能制造的全球“灯塔工厂”持续发光发亮：生产效率连续保持两位数提高，客户投诉率每年也平均呈两位数下降……
光讲拧螺丝就可以出本书
装配工艺经理罗慧萍快人快语，十分干练。谈及数字化之路，她笑着说：“光是讲拧螺丝的事，就可以出本书！”
组装一台压缩机，通常需要紧固十多颗螺丝。过去工人紧固螺丝，使用手动咔哒扳手或气动扳手。由于这些定扭扳手没有数据采集功能，难免出现漏拧或者拧不到位现象，留下质量隐患。
2012年，工厂引进了一家知名品牌的电动扳手，不但力矩可以校准，还可以采集上传作业过程的所有数据。
新工具虽带来流程变革，实际效率却提升有限。工厂管理层提出，有没有能同时紧固两颗螺丝的扳手？
这种非标工具需求，让设备供应商和厂里的工程师犯了难。虽然多螺丝同时紧固在别的行业有解决方案，但由于生产工艺和产品精度差异，大家一开始都觉得不可能，不过大家没有放弃，硬着头皮钻研攻关，结果竟真做出来了。
2016年，工人们用上了针对压缩机生产工艺定制的双头紧固扳手机构，动作效率提高了约50%，劳动强度却同步降低了。
没多久，管理层又提出新要求，“既然两颗螺丝可以同时拧，何不试试四颗螺丝一起拧？”
罗慧萍又带领团队反复设计、试验，直到2018年，工作站用上了四头紧固扳手。生产线还设置了光电防错和顺序防错，确保工人进行正确的操作。
一旦尝到效率的甜头，升级冲动变得难以抑制。随着一条新生产线上马，他们决定采用自动送钉机构、工业视觉系统及机器人自动紧固系统，通过自动拍照识别紧固孔位置，实现了压缩机螺丝全自动紧固。
就这样，一颗倔强的螺丝终于完成了自动化数字化改造，彻底解放了工人的双手，实现了“机器换人”的历史性转变。
过去10年间，这家工厂的员工一直在600人左右，年产量却从20多万台攀升至近60万台，组装单台产品的平均耗时也从160秒减至60秒。
2003年入厂的周利，是压缩机产线最早的20名工人之一。从普通员工成为生产大领班，他始终在一线生产岗位，对数字化改造的体会更直接。
“两个工作站相隔不过三四米远，过去一天来回就要走上两万多步，还得把20多斤重的金属件反复举起400多次。”周利的话里透出当年的辛苦。
值得一提的是，厂里设立了针对生产过程改善的建议墙，不少金点子就是由一线工人提出来的。截至目前，每月召开的流程改善大会已持续了200多次，形成持续改善生产流程的工厂文化。
工厂刚启用自动送钉机构时，若螺丝帽直径超标就会卡壳，必须取出后才能恢复运行。周利班组根据员工建议，设计了一个专门拦截超标螺丝“过滤门”，巧妙解决了这一难题。
张瑞兴称，自己从未缺席过一次流程改善大会。他颇为自豪地说，员工对于生产流程改造的积极参与，是全球“灯塔工厂”可持续发展的重要保证。
焊接机器人当上搬运工
天津丹佛斯打造全球“灯塔工厂”，其实“走过一些歪路，也吃过一些亏”。
2018年，扳手供应商推出智能扳手，与升级前的脉冲式扳手相比，新产品力矩更加精准可控。
现场工人使用后却发现，由于螺丝表面经常附着一些焊渣，导致摩擦力增加，智能扳手经常出现误判。
“它误以为夹紧了，其实是假到位，有可能导致压缩机泄漏。”张瑞兴说。
所幸工厂有一批善于学习的工程师，设计出角度控制法替代力矩控制法——假设拧紧一颗螺丝需要50牛，先将智能扳手设置为40牛，然后再增设一个角度值，确保夹紧，杜绝质量隐患。
无独有偶。为了给机器人配上一双“慧眼”，实现工件按需要无序抓取，也让他们纠结过一段时间。
2017年，厂里引入配备3D相机的机器人。在实验室里，3D相机跟机器人协作流畅，抓取准确性高。工程师们兴高采烈把机器人接回厂里，却发现它们“水土不服”了。
工程客户质量经理边疆回忆：“在实验室它们一抓一个准，到了车间怎么抓都不准。国内外专家都请教了一遍，还是不行。”
那段时间，弋国成在一直在实验室和工厂车间来回跑。“这条线50多个型号混产，零部件看着都差不多，相机识别难度很大，最后只能为机器人更换其它品牌的工业相机。”他解释说。
目前，这家工厂一共引进了约50台机器人，用于焊接、喷涂、装配等劳动力繁重的工序。
“很多工序被机器人取代了，比如内装线原来每班需要9名作业员，现在是5名作业员和6台机器人。”周利说。
说来有趣，第一批进厂的焊接机器人，一年后被工程师们“驯服”，改行专门干重活的“搬运工”。
“焊接机器人相对便宜，加上我们已经吃透了这些机器，为了节约成本临时让它们干起了搬运工。”边疆补充说。
焊接机器人最多能举50公斤的重物，一开始还能胜任，随着需要搬运的大件越来越多，后来实在搬不动了，厂里才购买了专业的搬运机器人。
天津丹佛斯大部分智能化升级改造，都是由其设备工程师与供应商合作完成，充满了“土洋”结合的色彩，这也为其培养了一批出色的工程师。他们或精于设备改造，或精于系统开发，或既懂技术又会管理，形成了企业级智能制造人才梯队。
“我们追求精益制造，就是要让复杂流程简单化，简单流程标准化。选择的技术和工艺可能不是最先进，但一定是最实用的。”张瑞兴总结道。
最近，他还向同事推荐了一本书《减法》，“这本书提醒我们不要走极端，化繁为简来实现数字化转型。”
灯塔就得让别人看到你的光
不久前，厂里一位分管数字化的生产经理，被南方一家企业高薪聘用，对方看重的正是丹佛斯在数字化改造方面的成效。
张瑞兴乐见这种人才流动，“作为‘灯塔工厂’，就应该告诉别人应该怎么走，让别人看到你的光。”
今年是罗慧萍入厂的第13个年头，“刚来那几年，我们更多是被供应商牵着走，现在慢慢地开始拽着他们走。”
“这些年，他们提的需求确实越来越多，也越来越细致。很多需求对我们来说是全新的，也是倒逼我们成长的。”弋国成说，自己的很多客户点名要去天津丹佛斯参观学习。
丹佛斯商用压缩机在装配过程中，需要对内部上下两根轴承进行同轴度调整，允许误差值须控制在0.04毫米以内，这是爱迪科技从未遇到过的挑战。
“丹佛斯在丹麦的工厂有这种应用案例，我们认真学习吃透了其中的原理，加上自己的创新，帮助天津工厂实现了这一应用的落地。”弋国成说。
这位当年从天津摩托罗拉走出来的工程师认为，在天津甚至全国，自动化行业的进步，离不开国外先进制造企业在国内的落地。
“摩托罗拉来到天津后，很快吸引几家新加坡企业过来从事非标服务，然后又慢慢带动了天津非标自动化这一行业的发展。”弋国成说。
2021年，丹佛斯总部将美国压缩机工厂关闭，所有产品搬至天津工厂生产，包括200多个型号10万台商用压缩机订单。2022年，企业计划投资3亿元，引进和新建10余条高尖端的新产线，每年预计为该工厂带来8亿元的新增产值。
同年，总投资近1.4亿元的“全球制冷研发测试中心”签约天津，成为丹佛斯落户天津以来的第六次，也是最大一次增资，显示这家外资企业对中国市场和中国制造的信心。
67年前，我国制造的第一台电冰箱“雪花”在北京诞生。最关键的部件——制冷压缩机，就来自遥远的北欧丹佛斯。
27年前，丹佛斯商用压缩机落户天津武清，成为其扎根中国市场的首个工厂。如今，中国已经成为这家北欧企业在全球第二大区域市场和最大的采购市场。
“在我们集团内部，丹佛斯天津工厂的数字化程度在第一档次，这和中国市场和中国整体的经济科技发展很大关系。”张瑞兴并不掩饰对自己供职的这家工厂的自豪之情。（刘荒 黄海波 李坤晟 张典标）
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