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世界經(jīng)濟(jì)論壇近日公布新一批“燈塔工廠”名單，重慶美的通用水機(jī)工廠成為水機(jī)行業(yè)全球首座全流程AI賦能的“燈塔工廠”。這座工廠將AI技術(shù)貫穿研發(fā)、制造、售后全鏈條，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)周期縮短45%、焊接缺陷率下降12%。

電子屏滾動(dòng)著“數(shù)據(jù)瀑布”，實(shí)時(shí)更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)；機(jī)械臂靈活抓取，旋轉(zhuǎn)騰挪間零部件精準(zhǔn)歸位；工人佩戴AR眼鏡進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)過程可視化……這是5月9日，記者在重慶美的通用水機(jī)工廠看到的生產(chǎn)場(chǎng)景。

近日，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）公布新一批“燈塔工廠”名單，美的樓宇科技旗下的重慶美的通用水機(jī)工廠成為水機(jī)行業(yè)全球首座全流程AI賦能的“燈塔工廠”，也是重慶市首個(gè)“燈塔工廠”。

作為中央空調(diào)領(lǐng)域的高精尖產(chǎn)品，水機(jī)素有“制冷行業(yè)皇冠”之稱。重慶美的通用水機(jī)工廠在2005年正式投產(chǎn)，生產(chǎn)大型中央空調(diào)。該工廠將AI技術(shù)貫穿研發(fā)、制造、售后全鏈條，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)周期縮短45%、焊接缺陷率下降12%，打破傳統(tǒng)制造“經(jīng)驗(yàn)黑箱”，賦能中國(guó)智造新高度。

全流程AI賦能的華麗蛻變

“經(jīng)驗(yàn)黑箱”是一個(gè)比喻性的概念，通常指基于大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累但難以用明確理論解釋的知識(shí)或技能系統(tǒng)。這種來自實(shí)踐的智慧同時(shí)也存在著難以系統(tǒng)復(fù)制的缺陷。

水機(jī)行業(yè)的“經(jīng)驗(yàn)黑箱”是怎樣被打破的？

重慶美的通用水機(jī)工廠的起點(diǎn)可以追溯到2004年，當(dāng)時(shí)美的與重慶通用成立合資公司重慶美的通用制冷設(shè)備有限公司，重慶美的通用水機(jī)工廠就屬于這家公司。

據(jù)了解，該工廠使用了美的集團(tuán)自研PLM（產(chǎn)品生命周期管理）系統(tǒng)，從23萬個(gè)歷史設(shè)計(jì)圖紙中提取設(shè)計(jì)參數(shù)的數(shù)值信息，結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)換熱器和管路的智能設(shè)計(jì)，最終使得設(shè)計(jì)周期縮短45%，快速滿足客戶“定制化設(shè)計(jì)”需求。

在前端研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，過去為訂單選型依靠人工經(jīng)驗(yàn)，需要30名工程師在數(shù)百萬種可選配置中篩選出符合客戶需求的機(jī)組配置，選型周期長(zhǎng)、性價(jià)比低?，F(xiàn)在基于多物理場(chǎng)仿真，工廠構(gòu)建了包含100多個(gè)高精度物理模型的數(shù)據(jù)平臺(tái)，整體的選型周期從5.3天縮短到1天。

記者現(xiàn)場(chǎng)看到，在成品裝配過程中，美的AI視覺大模型實(shí)現(xiàn)自動(dòng)質(zhì)檢，幫助員工成為“事前諸葛”，結(jié)合多層次目標(biāo)檢測(cè)算法，提供實(shí)時(shí)防錯(cuò)預(yù)警，壓力容器焊接周期從2.3天縮短到0.6天，維修率降低31%。

重慶美的通用制冷設(shè)備有限公司總經(jīng)理駱名文介紹，作為水機(jī)的“心臟”，壓縮機(jī)包含了100多根線束和50多個(gè)零件，復(fù)雜的裝配要求僅依靠人工處理極易造成質(zhì)量管控不穩(wěn)定。工廠通過仿真引擎和AI算法實(shí)現(xiàn)了“分鐘級(jí)”智能優(yōu)選和一鍵報(bào)價(jià)，使得選項(xiàng)設(shè)計(jì)周期大幅縮短81%，在訂單量激增180%的同時(shí)，依然能夠輕松應(yīng)對(duì)客戶個(gè)性化需求。利用超級(jí)計(jì)算機(jī)下發(fā)零部件關(guān)鍵參數(shù)、圖紙等信息，進(jìn)行智能排產(chǎn)，大幅降低材料損耗和原材料庫存，生產(chǎn)效率提升30%，運(yùn)營(yíng)成本降低15%。

零碳不是終點(diǎn)，而是生產(chǎn)方式

走進(jìn)重慶美的通用水機(jī)工廠，陽光穿過屋頂?shù)墓夥?，在車間的數(shù)字大屏上投下一片光影。屏幕上的碳排放曲線顯示：其萬元產(chǎn)值碳排放較5年前下降35%。廠史館里，兩張照片形成鮮明對(duì)比：2004年建廠時(shí)的燃煤鍋爐房濃煙滾滾，2025年的光伏矩陣在藍(lán)天下熠熠生輝。

10年前，該廠大膽啟動(dòng)“分布式光伏+儲(chǔ)能”項(xiàng)目。工程師們將廠房屋頂荷載、光照角度、儲(chǔ)能效率等參數(shù)輸入數(shù)字孿生系統(tǒng)，模擬出最優(yōu)鋪設(shè)方案。如今，工廠的光伏發(fā)電占比從最初的5%提升至40%，配合兩充兩放儲(chǔ)能系統(tǒng)，即便陰雨天也能保障綠電穩(wěn)定供應(yīng)。

這座工廠代表著將數(shù)字科技和制造業(yè)深度融合的領(lǐng)先實(shí)踐。工廠依托美的樓宇科技的數(shù)字化平臺(tái)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等新一代信息技術(shù)，探索智能設(shè)計(jì)、敏捷生產(chǎn)、定制交付等生產(chǎn)模式，通過實(shí)施系統(tǒng)工藝優(yōu)化、數(shù)智能源管理、碳抵消等“零碳”行動(dòng)，達(dá)成工廠“碳中和”目標(biāo)并取得相關(guān)認(rèn)證。

駱名文告訴記者，從2006年推出變頻離心式冷水機(jī)組以來，美的樓宇科技不斷創(chuàng)新，持續(xù)推出新一級(jí)能效降膜式離心機(jī)、超高效雙級(jí)離心機(jī)、高效變頻直驅(qū)降膜離心機(jī)組和磁懸浮變頻離心機(jī)組等產(chǎn)品，累計(jì)取得470余項(xiàng)發(fā)明專利。

在該工廠智慧運(yùn)營(yíng)中心的大屏上，記者看到，用電量、光伏發(fā)電量、設(shè)備能耗、碳減排量……這些曾經(jīng)沉睡在報(bào)表中的數(shù)字，已通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器匯聚成動(dòng)態(tài)圖譜。

從光伏發(fā)“綠電”到生產(chǎn)設(shè)備的節(jié)能降耗，再到推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游綠色協(xié)同發(fā)展，這座“燈塔工廠”的創(chuàng)建過程還帶動(dòng)了企業(yè)低碳文化的培育。如今，員工都養(yǎng)成了“人走燈滅、垃圾分類”的習(xí)慣，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將咖啡渣制成3D打印材料，連食堂廚余垃圾都被轉(zhuǎn)化為生物柴油。

“零碳不是終點(diǎn)，而是一種融入血脈的生產(chǎn)方式?！瘪樏恼f。

中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)監(jiān)事長(zhǎng)房慶認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)正處于落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵階段，而“燈塔工廠”“智造+減碳”的協(xié)同創(chuàng)新模式，正是破解傳統(tǒng)制造業(yè)高耗能痛點(diǎn)的最優(yōu)解。

“獨(dú)樂樂”不如“眾樂樂”

從智能制造到零碳工廠，從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)到國(guó)際舞臺(tái)，重慶美的通用水機(jī)工廠的足跡也是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的縮影。該工廠自2004年投產(chǎn)以來，生產(chǎn)的中央空調(diào)等設(shè)備廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、高鐵站、工業(yè)廠房、商業(yè)地產(chǎn)及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。

“這座‘燈塔工廠’是制冷空調(diào)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的重要里程碑，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展樹立了新標(biāo)桿。”中國(guó)制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、全國(guó)冷凍空調(diào)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任委員李江評(píng)價(jià)。

在綠色發(fā)展的道路上，“獨(dú)樂樂”不如“眾樂樂”。2023年，這個(gè)工廠聯(lián)合鋼鐵、石化企業(yè)組建“減碳聯(lián)盟”，研發(fā)低碳鋼材、生物基塑料等新材料。2024年，該工廠將智能碳管理系統(tǒng)開源，供中小制造企業(yè)免費(fèi)使用，讓復(fù)雜的“碳管理”變得更簡(jiǎn)單。在協(xié)同推動(dòng)上下游節(jié)能降耗中，該工廠還摸索出一套“零碳園區(qū)解決方案”。目前，全國(guó)已經(jīng)有23個(gè)工業(yè)園區(qū)采用了這套系統(tǒng)。

美的樓宇科技相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在重慶美的通用水機(jī)工廠的柔性生產(chǎn)模式下，AI協(xié)助實(shí)現(xiàn)設(shè)備、人力等資源的彈性配置和多品類協(xié)同制造，支撐小批量定制與大規(guī)模生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)平衡，真正打破了傳統(tǒng)制造的“經(jīng)驗(yàn)黑箱”。