数字化转型网灯塔制造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

大家好,我是家电夏洛克,一位喜欢刨根问底的家电博主,旨在用通俗易懂语言帮助大家选到适合自己的家用电器,避免家电选购踩坑。
近两年有种说法,自2020年开始因为全球大宗原材料上涨,导致空调成本飙升,空调行业进入了全面减配的时代,厂商明升暗降的操作数不胜数,这一点让人寒心。
前不久,为验证这一问题是否真的存在,以及探讨好的空调该如何诞生,我有幸受邀参加了美的空调和知乎共同举办的“透明工厂”探访活动。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
这个活动主要是参观了美的南沙的“灯塔工厂”以及坐落在顺德的美的家用空调事业部。
期间和工厂负责人、美的研发工程师进行了深度交流,发现事实远没有我们想象的那么简单,更是加深了我对好空调的定义,也惊叹于美的在空调领域做出的付出和成绩。


一、探寻美的灯塔工厂
1. 什么是美的灯塔工厂
这次探访的是美的的南沙灯塔工厂,也称为广州工厂。
背书的东西就不多说了,简单说一句数据吧: 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
美的广州工厂于2011年9月建成并投产,目前占地面积370亩,在职员工4500人,空调年产能900万套。发展至今,授权及受理的专利共247项,发明专利36项。
先后被评为国家以及省部级“试点”企业,于2020年入选世界经济论坛(WEF)“灯塔工厂”。

可能很多人不了解“灯塔工厂”的含金量,“灯塔工厂”被称为第四次工业革命的前行者,代表数字化制造能力和工业4.0(也就是工业机器人)处于世界顶尖水平,拥有世界一流的制造能力。

截止至2021年6月,全球仅有69家“灯塔工厂”,属于中国大陆的仅有9家,美的广州工厂就是其中之一。

2. 探访路径
(1)数字化系统
在走进制造车间之前,负责人先带我们参观了广州工厂的互联网大数据中心,其实就是生产监控大屏,我称之为一个可视化的数字化系统。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
这个监控大屏可以实时监控生产线上的关键数据,比如订单任务、物料统计、成品统计、合格率统计、库存统计、订单跟踪,甚至可以全局监控整个工厂的生产概况。
说实话,当这个数字化系统呈现在我眼前时,着实有些惊艳。
它利用大数据,将机器生产制造的系统和其他系统结合在一起,做到数字化、自动化、精细化,打破各个系统之间的沟通壁垒,更加便于管理和运营。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
不过可惜的是,由于保密机制,这个环节不允许拍照,不过我从美的的宣传片里截取了一张图,可以看到图中的监控大屏,上面显示了工厂各个环节的明细。

监控大屏据说价值可是上千万的,卖了我都赔不起哈哈哈

(2)制造工厂
走进生产线后,意外的发现工厂里没有想象中的脏乱差,反而很干净。工厂里的人其实不多,很多工程都是由机器人和机械臂完成的,从技术员的讲解来看,整个工厂的自动化程度达到70%,并且由于数字化系统,工厂内也配有很多监控大屏来抓取数据。

机械臂用的是美的旗下库卡家的,库卡也是全球四大机械臂厂商之一了,以至于很多友商在自动化生产线链条上都会用到。
像单单这样一台机械臂,就要售价四十多万,整个工厂有超过200台,轻轻松松就实现了王健林的一个小目标。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)


吃瓜就先吃到这里,毕竟是家电从业者,我更想站在业内的专业角度来评价下灯塔工厂的智能制造水平,因此会和一线工程师们的学术性交流会多一些,虽然有些枯燥,不过还是希望大家了解一下,干货很多。
我们都知道,空调的压缩机是整机的心脏,衡量一台空调的好坏,70%都来自压缩机的性能。
不过南沙这个工厂自己是不生产压缩机的,都是外购美的旗下另一家上市公司美芝的高效稀土压缩机。
美芝压缩机目前在全球的市场份额占到了46%,平均每两台空调里就有一台采用了美芝压缩机。
如此高的销量得益于美芝压缩机突出的性能,相比普通压缩机,美芝压缩机采用“V字型”高磁密设计和“大转子”电机,并通过优化泵体结构和调芯间隙,来抑制变形,减少内部泄露。
另外,在整个压缩机领域,美芝压缩机的低频运转是做的最好的,低频转速波动抑制,转动惯量和排量相匹配。也就是说,同等排量的压缩机,美芝压缩机的能效是最高的。再搭配上美的领先的变频技术,使得美的空调在业内的节能做的十分出色。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
美芝压缩机带来了另外一个优势,那就是安静,通过转子外径削弧、V型角度等技术来优化噪音。相比格力的凌达压缩机,美芝压缩机运转的声音要低好几个分贝。

除此之外,大家常常关注冷凝器的单双排,我也有和研发工程师交流。
不可否认,目前市面上很多空调都从双排改为1.6排,甚至有些改为单排了。一开始我单纯以为这是商家降本增效的手段,经过探厂后才发现,这更是一个趋势。就像手机追求“轻薄”一样,空调也不是说外机越重就越好。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
就这个问题,我特意问了美的的工程师。

首先他们承认目前低端价位的机型确实是有单排冷凝器的存在,我当时还很诧异那不就是石锤减配了吗?
但随后的一系列参观就打消了我蛮多的疑惑的,工程师们带我们去参观了冷凝器的制造过程:
首先,美的所用的冷凝器翅片是使用至臻金铝箔制造而成的,相比普通铝箔做成的冷凝器导热性更强,且翅片厚度更厚,达到了22mm,常规空调的厚度为19mm。
其次,美的冷凝器的铜管和普通铜管不同,也不是简单的内螺旋铜管,而是采用了高密齿铜管,这种铜管的换热面积更大,由此来提升整个冷凝器换热能力。


第三,美的挂机的内机做了不小的升级,以风尊为例,采用了全新一代的室内机平台,第三代控风技术,全新风道基于3.0大风口贝塞尔曲线设计,一体顺滑全程无阻;长扩压段长风道,充分整流,有效降噪,风量大噪音低,风轮尺寸D98*675,大风轮强劲增压,高效换热。将蒸发器的长度增加了22mm,全部铜管长度增加了2100mm,提升了整机的换热效率。风轮直径提升7.6mm,风道加长了73mm,使得送风更远。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
为了提升空调整机的换热效率,美的空调的蒸发器在推进新型5mm管径铜管,这项技术日系的空调企业大金已经走在了前面。相较以前的7mm铜管,换热效率和能效也得到了提升由于改管径涉及到蒸发器模具、翅片模具甚至是车间的整体翻新,对制造精密度也非常高,一次性投入的成本不小。在这里我真正见识到了美的对工艺的精益求精,从这一点也能看出美的广州工厂的实力不俗。
二、探访美的美的家用空调事业部
下午我们接着探访了位于顺德的美的家用空调事业部,里面汇聚了美的、东芝、COLMO等等的研发工程师。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)


其中一个板块主要针对空调的安全、性能、噪音、舒适性、可靠性来进行研发和创新,同时也拥有目前国内精度最高、国际最先进的可靠性运行实验室。在2000年曾通过中国实验室国家认可委员会实验室国家认可。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
期间我也进到里面和工程师们互动交流过,不过由于保密等限制,不能全部为大家呈现出来。比较遗憾的是焓差实验室因为时间较为紧凑的缘故,所以就没去成,这里就简单介绍一下比较有看点的温升温降、舒适性、极寒极热实验室吧:
1. 温升温降实验室
进入实验室后,可以看到里面内有非常多一捆捆类似线束的东西,一开始我还非常诧异觉得这些都是啥玩意呢? 数字化转型网(www.szhzxw.cn)


后面通过跟工程师交流得知,原来每一捆的线束都是代表一个温湿度测量点,其中金属部件属于温度探针,另一部分则是湿度传感器。主要是为了测量空调在运行过程中,全屋各个地方的温度和湿度变化。
在实验室上还看到了一个长方体物件的摆设,主要作用就是用以模拟人体的发热,以求更客观的还原用户的实际工况。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
2. 舒适性实验室
也叫无风感实验室,美的拥有国内首家热舒适性实验室,里面设置了210个高精度的风速传感器,可以测量屋内各处的风速和风向,得到不同距离下不同人群所感知的体感参数,从而调试得到人体最佳体感。
目前无风感也研发到了第三代,这离不开舒适性实验室的帮助。关于无风感的技术解析,我会放在第三个章节详细跟大家讲。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
防直吹和加个空调挡板本质上都是改变了内机出风口避免直吹到人,但依然没法实现真正意义的无风感。
国标GB/T18883-2002室内空气质量标准有明确规定,夏季空调适宜的标准值应在0.3m/s,而美的无风感正是能实现低于0.3m/s,从根本意义上解决了空调直吹到人容易得空调病的问题。

但美的远不满足如此,势必要在无风感的路上越走越精,至今已经研发出了第三代无风感技术了,空气流速低至0.1m/s,目前仅搭载在COLMO的高端机型上。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
但据可靠消息,第三代无风感技术有可能在下半年下放到美的旗舰机型上,大家也可以拭目以待。

3. 极寒极热实验室
主要是模拟各种极端室外环境条件,来测试空调的运行情况,比如测试高温制冷、低温制热等。美的的冷媒环技术,就是在这个实验室来测试的。
工程师们举了个非常简单的例子:
不知道大家有没有发现近年来的夏季温度是越来越高了,而冷媒环技术的诞生就是为了解决这样的极端天气! 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

期间我赶紧问了个比较尖锐的问题,那冷媒环和冷酷外机同为高温制冷技术,两者有什么区别呢?现场的工程师解答了一下冷媒环是采用“液冷”方案,用制冷剂为室外机的电控板降温,相当于给室外机装了一个小空调。而其他通用的是传统的风冷方案,用室外空气对电控降温。
我研究了下冷酷外机这项技术,本质上就是通过创新式C形冷凝器外机结构再搭配上自然风来实现对电控板的降温。但问题也随之而来,既然都是高温环境了,自然吹风的风也是热风,所以这样对比下来还是冷媒环会更好一些。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)


三、美的技术创新要点
虽然在实验室里不能拍照,但我在探访实验室的过程中和工程师进行了深入交流,也了解到不少美的目前已经研发成功以及正在研发的一些技术。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
1. ECO功能、CS功能介绍
ECO功能
美的空调ECO功能,美的的节能效果,很大程度上是依靠这个ECO功能,我将其总结四项创新技术。


① 超宽频运行技术
通过“高频信号注入法+磁通观测位置估算法”的协同控制技术,可以实现压缩机在0.1~160HZ之间超宽频运行,电流指令更准确,变频更高效,因此节能性更高。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
② 压缩机模糊低频振动抑制技术
在这项技术背景下,不同工况和负载的情况下都具有良好的振动抑制效果,可以实现低频段快速变频,使得空调在低频运行时更加节能。
③ 压缩机低油循环率设计
冷媒剂在出压缩机时,常常会带出一部分油,导致外机的热阻增加,降低换热效率。低油循环率则可以提高换热效率,从而达到节能的作用。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
④ 高能效比运行技术
空调电控板可以根据室内外温度,在不影响制冷的情形下自动匹配出高能效比的运行频率,从而达到节能的作用
CS功能介绍
这个就比较简单了,主要是针对长时间用空调的家庭。
CS功能就是使空调长时间低频运行,并且不会宕机,从而达到省电的目的,也很适合怕冷的人群。


2. 冷媒环
冷媒环是美的针对监狱机位研发的一种技术,监狱机位的代表就是栅栏机位,就是指空调外机安装在不通风的栅栏里,难以通过自然风散热。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
目前全球的温室效应越来越严重,在高温城市,室外地表温度甚至达到了80°C。在这种环境下,处于栅栏机位的空调运行压力很大,逼仄的空间又难以散热,导致电控板过热,很容易造成宕机。
很多厂商对此的解决办法是强制压缩机低频运行,从而减少发热,但是这样会严重影响空调制冷效果,但是厂商却宣称支持高温制冷。可以是可以,但是有没有用他们就不管你了。

美的冷媒环的原理是在电控板上加一层铝板,铝板中央布置一根U型环绕铜管,与节流装置前的常温制冷剂液管相连,利用常温冷媒来给电控板降温,从而降低高温对电控板的影响。
这种散热方式,其散热效率是普通空调的5倍,可以做到60°C高温稳定制冷。

3. 无风感
最初无风感理念提出的时候,其实像是一个悖论——无风感有凉感,怎么样在感受不到风的情况下,又能满足降温需求?这是个挑战。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
美的研发人员最终攻克了这个看似不可能的技术难关,实现了这项技术落地,无风感产品在市场也大卖,成为美的空调的主卖点。在参观美的舒适性实验室之时,美的的工程师给我们介绍了无风感的原理,这才发现无风感不仅仅是导风板增加几个微孔。

它是设计具有微孔散风特性的导风板,利用层递式气流柔化技术来构建空调的无风感出风系统。
并且空调的无风感是可以调节的,通过压缩机变频、风扇变速、导风板导风角度等多维度协同控制,在确保制冷效果的同时,降低人体吹风感。
目前无风感的迭代已经到了第三代。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

一代无风感的代表型号是纤白和舒适星,是在内机的内层导风板上增加1906个微孔(柜机是2655个)。

二代无风感的代表型号是风语者和领鲜者,不但在内层导风板增加了1345个微孔,在外壳上的大导风板上增加了6583个微孔,共计7928个柔风微孔。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
二代无风感在实验室中测试时,风速仅有0.25m/s。


三代无风感目前只有美的高端品牌colmo星图柜机搭载了,他是在微孔送风的基础上,利用航空双涵道控风技术,实现双层远近循环气流,来做到渐扩散流。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
第三代无风感不但散风效果出色,降温速度也非常快。

4. 第三代控风技术(3D环游风)
舒适风是美的的另一个研究方向,主要是为了避免冷风直吹,也叫第三代导风技术。
初代导风技术是小而直的导风板,这种导风板导风角度小,风阻大,送风面积小,空调直吹严重。
二代导风技术采用高尔夫球面设计,并且加大了导风板尺寸,相较于一代导风技术降低了风阻,提升了送风面积,但是冷风直吹的问题没有得到解决。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
第三代控风技术则是利用基于3.0大风口贝塞尔曲线设计,一体顺滑全程无阻;长扩压段风道,充分整流,有效降噪。风量大噪音低从而达到精确控风的效果,送风角度大,并且可以实现可变双风道控风。
具体而言,制冷时采用水平风道,冷风向上吹,由于冷空气自然下沉,形成天幕风,在防直吹的同时还可以全域降温。在制热时切换为垂直风道,暖风贴着墙面朝下吹,暖空气自然上升,在制热模式下可以做到先暖足再暖身。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)


另外,第三代导风技术也可以做到3D环游送风,180°可旋转风道,可以做到全屋快速降温。

目前搭载了美的第三代导风技术的挂机有旋耀和风尊,风尊是2022年的新款,应用了美的不少新技术。
风尊到手价为3699元,定位美的中高端机型,我个人认为性价比非常高,趁着间隙我也给大家介绍一下。
四、美的舒适风风尊
1. 风尊旗舰版配置点评
• 型号:KFR-35GW/N8MXC1A
• 外机配置:排量为10.3cc单转子美芝压缩机+电子膨胀阀+有冷媒环
• 内机特色:上下左右扫风+750m3/h循环风量+第三代导风技术+三重静眠功能
• 能效等级:5.35
前面有提到美的的压缩机和冷凝器都有不少的升级,美芝压缩机以低频高效运转得以做到高能效、低噪音。冷凝器的铜管采用高密齿铜管,翅片更厚,且采用至臻金铝箔,换热系数高。
值得一提的是,风尊旗舰版的外机是配备了冷媒环的,支持60°C高温制冷,可以应对监狱机位。
内机的特色在于采用全一代室内机平台,3.0大风口贝塞尔曲线设计,长扩压段风道,充分整流,有效降噪,风量大噪音低;风轮尺寸D98*675,大风轮强劲增压,高效换热;在防直吹和制热方面表现非常出色。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

2. 风尊旗舰版、时尚版、科技版对比
目前风尊有三个版本,分别是旗舰版、时尚版和科技版,三款机器的内机都是一样的(都是同一平台,美的全新一代室内机平台),搭载了第三代导风技术,区别在于外机和部分功能
为方便区分,我做了一个横向对比。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

不难发现,旗舰版配置最高,配备了1.6排的冷凝器和冷媒环,时尚版和科技版则是单排,也没有冷媒环,但价格更低。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
其实,单评冷凝器排数就判定空调好坏是很不科学的,我在探厂时,工程师提及其实空调是一个整体的系统,单看一个部件无法评判一款产品的优劣,这一点我非常赞同。
再加上风尊其实在内机上做了不少升级,采用全新一代室内机平台,比如蒸发器整体长度提升了22mm,铜管长度提升了2100mm,整机的换热效率有很大的提升。


另外再加上美的在冷凝器上做的优化,其实做到了单排的冷凝器做到和双排相接近的换热效率。
如果对价格敏感的朋友,且家里不是监狱机位,风尊的时尚版和科技版也是一个不错的选择。
而时尚版和科技版的区别在于,时尚版不支持蓝牙闪控和电量查询,这一点其实就看个人选择了,我觉得历史电量查询在一定程度上有一定的用处,可以看到自己使用空调消耗的电量。
五、总结
其实目前知乎上有很多大V都有测评空调,但受限于场地、资金等因素,很难从一个较为全面的角度来评判空调的好坏。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
然而单看堆料并不能代表一款空调的性能,藏在产品身后的品牌方的人文关怀、研发理念、制作工艺、研发实力等要素,也是非常重要的因素。
而美的从用户的角度出发,注重解决消费者的痛点问题,花费精力和资金去研究诸如无风感、高温制冷、节能等注重消费体验的技术,这一点让我十分敬佩,我也非常有幸可以看到一台好的空调从无到有的诞生。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
这次的探访美的灯塔工厂真没白来!
今日,夏洛克分享到此结束,欢迎点赞收藏!

数字化转型网灯塔智造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:
1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!
3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!
4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。
5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!
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本文由数字化转型网(www.szhzxw.cn)转载而成,来源于家电夏洛克;编辑/翻译:数字化转型网宁檬树。




