作 者
先进制造业研究中心
先进制造业——超级工厂
发展智能制造是推进新型工业化的重要抓手，是培育新质生产力的重要方向，是我国建设现代化工业体系的重要路径。“超以象外，得其环中”，超级工厂系列研究甄选先进制造业主要领域规模较大、技术领先，且在数字化、智能化、绿色化、模式创新方面具有先进经验的工厂。聚焦工厂创新驱动、数字赋能、技术发展、绿色低碳、融合发展等多方面能力，从未来产业、新兴技术、传统产业升级等多个角度，通过赛迪视角加以解读分析。旨在宣传解析行业数字化转型“排头兵”、行业智能化发展“风向标”、模式创新“领头羊”工厂的先进做法，推广先进制造业发展模式和路径，引导行业企业“有样学样”。
一
发展历程
01
企业发展历程
湖北美的电冰箱有限公司成立于1998年8月，原名小天鹅（荆州）电器有限公司，属无锡小天鹅股份有限公司控股子公司。
2009年6月，美的集团正式收购小天鹅（荆州）电器有限公司。
2013年正式更名为湖北美的电冰箱有限公司，产品逐步由中低端向中高端转型。
公司厂区目前占地1662亩，现有职工4700多人，共有5个冰箱总装车间，包含8条冰箱生产线，并配备相应的注塑、吸塑、钣金等前工序车间及自主研发、设计、智能制造为一体的高端电脑板电子车间。厂区年产能可达1200万台冰箱、冷柜，是国内最大的单体冰箱制造基地。2023年公司总产量达成755万台，实现产值137亿元，也是荆州市首家突破百亿元的企业。
02
数智化发展历程
2009年美的集团对小天鹅原本的生产线开展了一系列生产工艺改造，2016年引进对开门冰箱生产线，开始批量生产多门冰箱，实现了多种型号的混流生产。
2019年数字化项目开始，重点围绕业务痛点、短板进行数字化探索和改善，进行数字化2.0的打造，全面推动数字化转型。
2020年10月，美的集团投资30亿元扩建工厂，全面引入柔性自动化、物联网和人工智能等智能制造和数字化技术，“5G+电子智慧车间”“5G+注塑黑灯车间”等陆续投入应用。
2024年计划投入9000万元，用于采购箱胆成型机、挤板机等生产设备和建设2条门封自制线体，围绕全面开双班需求，对原有商用柜产线进行改造，进一步提高产品自制率。预测2024年产量达850万台，产值达150亿元。
二
主要做法
01
柔性交付
柔性化“一个流”产线
首先是达成生产数字化全覆盖，通过数字化控制系统，实现一条生产线兼容39种产品共线生产，一键一秒完成生产换型。其次是全流程自动化，通过8大首创、37项自研自制、56项柔性突破，实现万人机器保有量2500台，自动化覆盖率62%。最后是“一个流”生产模式，从原料到成品一次性完成，实现生产过程“0”断点。以订单T+3全价值链制造一体化业务流程为基础，实现美的制造一体化业务基本逻辑，打造制造场景化生产资源调度。将传统的产销转为直接汇总零售商的订单，多批次小批量的柔性生产模式，共分为四个步骤——搜集客户订单，交付工厂（T）、工厂采购原料（T+1）、生产（T+2）、发货上门（T+3）。
自研PLM系统
在从早期的PDM系统、windchill商业套件基础上，美的自主研发了M.PLM系统，系统集成了统一研发主数据规范管理，建立研发流程体系，项目精细化管理，产品全生命周期管理，测试数据管理，工艺仿真平台等。在实现差异化的定制开发的同时，在用户直达方面聚焦数字化企划，落地用户研究与测评、市场中长期趋势分析、热点洞察等大数据能力。深入构建基于技术创新的全链路数字化平台，依托美的全球研发布局，构建全球研发一体化的业务平台。全面推动研发全业务场景的在线化，数字化，透明化，实现研发数字化开发以及数字同步孪生能力。
02
卓越质量
全流程数字化管控平台
通过企业数字化管控平台，对199个质量监控点进行实时质量检测，同时实现品质管理移动化、无纸化，达成品质控制点运行状态全面数字化，异常信息及直通率可视化、及时化管理。结合制程和品质的顽疾与痛点，采用AI视觉智能化检测技术，实现完全自动化检验。关键岗位人员系统化管理，上岗资质检测，上岗实时状态与产线互联，异常预警与停线控制，关键核心设备CTQ参数实现SCADA联机数据采集及SPC智能化分析、参数可视化。
工业大数据指标实时管理运营体系
以经营为导向，驱动系统、岗位、人员对业务数据进行整合提炼，构建出工业大数据指标实时管理运营体系，大数据事件告警模块驱动对大数据流程指标事件的告警、跟踪、监督和闭环管理；以实时数据分析为牵引，通过数据建模、算法深化应用，实现数据-信息-知识的数据正向、数据逆向追溯价值最大化应用；系统拉通KPI管理无纸化无人化，打通15个系统壁垒，拉通48项指标数据，数据处理无人化、KPI管理平准化，实时数据抓取，生产进度实时管控，订单进度实时把握。
03
能源管理平台建设
平台智能规划每日用能，实现科学排产和开机。用能异常自动报警，出现异常时系统推送信息给相关人员，有效发现资源浪费。实时检测设备数据，判定设备使用状态，及时维护与保养。智能分析能耗影响因素，为技术改造提供方向建议和数据支撑。
绿色能源改造
通过建设屋顶光伏等设施，增加工厂绿电占比，同时节约电力成本。屋顶光伏一期已建成可用面积为6.5万平方米，年发电量可达540万千瓦时。目前工厂使用的绿电占比已达到30%，每年减少二氧化碳排放约3768.36吨。
三
成效及评价
01
改造成效
湖北美的电冰箱有限公司近年来高端产品需求、客制化需求不断增加。公司原本产线中SKU（最小存货单位）数量增加了70%，同时生产的型号从4种提升至12种，内外销产品混产，高中低端产品混产对工厂计划排产、制造装配、物流配送、质量管控均带来新挑战。公司通过智能化改造来应对上述挑战，成功在竞争中取得领先并实现提质增效，成品不良率下降64%，过程不良率下降53%，效率提升52%，单台制造成本下降20%。
图1：改造成效
02
案例评价
智能化超级工厂建设为企业带来持续的竞争优势
建设智能制造超级工厂是先进制造业的发展方向，是推动新型工业化的重要抓手，也是发展新质生产力的具象载体。湖北美的电冰箱有限公司通过十几年的发展，基于产品全生命周期与客户订单全流程两个主轴的全面数智化建设，逐步实现制造端到端、品质端到端、供应链端到端转型升级，建设信息透明化、过程无纸化、管理数字化、决策智能化的智能制造工厂，既成为了家电行业智能化的标杆，也成为了地方支柱产业的龙头企业。
柔性产线协助企业应对不断变化的市场
在传统家电这一产品竞争激烈的市场中，传统的产品竞争早已上升为企业生产模式的竞争。通过建设柔性化的生产线，一是使得企业迅速响应市场需求，当市场需求发生变化时，柔性产线可以快速切换产品类型、调整生产节拍和流程，以适应新的市场需求，抓住市场机遇。二是降低生产成本和风险，通过模块化设计、自适应调整等方式，降低了产品转换时间和生产成本，可以根据订单量的波动灵活调整生产规模，避免产能过剩或短缺。三是提升客户满意度，满足客户的个性化、定制化需求，适应市场多样化的需求。
数字化的质量管控成为企业的重要能力
对于大多数制造业企业而言，尽管数字化的质量监控需要前期投入较多成本，但往往其仍然是性价比最高的选择。一是其能够有效提高企业产品质量，通过精确的数据采集、分析和处理，及时发现并处理质量问题。二是提升生产效率，实现生产过程中的自动化检测和数据处理，避免了传统人工检测的繁琐和低效。三是实现质量追溯，记录产品生产过程中的所有关键数据，迅速定位问题源头，采取有效措施进行改进，避免类似问题的再次发生。四是支持决策优化，通过对历史质量数据的分析，企业可以发现生产过程中的规律和问题，为管理层提供有价值的决策依据，优化生产流程和质量管理体系。
绿色低碳成为企业智能化发展的新宠
随着全球制造业主要国家碳排放压力增大和中国双碳目标的逐步落实，绿色成为近年来智能化发展的新主题。除了对于环境压力和可持续性的需求外，企业逐年升高的能源成本和碳排放成本也成为促使这一趋势发展的重要因素。同时在企业形象层面，消费者和市场也呈现出对于环保产品的偏爱。因此绿色低碳成为当前很多企业进行智能化改造的“源动力”及“必修课”。
