數(shù)字孿生，AI 分析全廠(chǎng)能耗數(shù)據(jù)
無(wú)需人工，耗能設(shè)備全部自動(dòng)控制
數(shù)字說(shuō)話(huà)，能耗預(yù)計(jì)可降低 20-30%
在當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)背景下，很多傳統(tǒng)制造型企業(yè)都面臨著節(jié)能減排、能效提升的迫切需求。西門(mén)子的低碳數(shù)字化改造，使得一座已成立二十多年的工廠(chǎng)，完美“變形”，宛若“新生”。
開(kāi)啟低碳數(shù)字化改造之旅
作為一家來(lái)自德國(guó)的世界 500 強(qiáng)企業(yè)，采埃孚集團(tuán)百年來(lái)深耕于乘用車(chē)、商用車(chē)和工業(yè)等諸多領(lǐng)域，創(chuàng)造了無(wú)數(shù)佳績(jī)。據(jù)《美國(guó)汽車(chē)新聞》發(fā)布的 2023 年全球汽車(chē)零部件供應(yīng)商百?gòu)?qiáng)榜，采埃孚集團(tuán)穩(wěn)居前三名。
采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司于 2002 年在上海安亭成立，主要開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和裝配汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)以及相關(guān)產(chǎn)品、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、乘員安全系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、射頻電子產(chǎn)品、駕駛員輔助電子系統(tǒng)，以及相關(guān)產(chǎn)品。
隨著全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源格局深刻調(diào)整，實(shí)現(xiàn)“綠色低碳”已經(jīng)成為重要的全球共識(shí)。近年來(lái)，這一理念被越來(lái)越多的企業(yè)落實(shí)到發(fā)展規(guī)劃和實(shí)踐行動(dòng)中。
數(shù)字化、智能化、綠色化成為采埃孚集團(tuán)的追求目標(biāo)。此前，采埃孚曾通過(guò)了一項(xiàng)科學(xué)碳倡議(即 SBTi 承諾)，提出要力爭(zhēng)在 2040 年之前實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈的凈零排放。為達(dá)成這一宏偉目標(biāo)，采埃孚設(shè)定了中期減排目標(biāo)：在 2030 年之前，將溫室氣體排放量相對(duì)于 2019 年降低 80%，將溫室氣體排放強(qiáng)度，即每百萬(wàn)歐元銷(xiāo)售額產(chǎn)生的排放量相對(duì)于 2019 年降低 40%。
在全球范圍內(nèi)，西門(mén)子承諾至 2030 年實(shí)現(xiàn)自身運(yùn)營(yíng)碳中和。根據(jù)西門(mén)子發(fā)布的《 2023 財(cái)年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》，2019 財(cái)年以來(lái)西門(mén)子已將自身運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少達(dá) 50%。2023 財(cái)年內(nèi)銷(xiāo)售的西門(mén)子產(chǎn)品和解決方案，幫助客戶(hù)避免了約 1.9 億噸的二氧化碳排放，比上一財(cái)年提升約 24%。在中國(guó)，西門(mén)子于 2021 年正式啟動(dòng)“零碳先鋒計(jì)劃”，在自身運(yùn)營(yíng)、供應(yīng)鏈和客戶(hù)三個(gè)維度加速履行減碳責(zé)任，攜手各方伙伴共創(chuàng)綠色生態(tài)。
在節(jié)能降碳這個(gè)共同目標(biāo)下，采埃孚和西門(mén)子可謂一拍即合，開(kāi)啟了低碳數(shù)字化改造之旅。
基于自身成熟的技術(shù)和平臺(tái)，西門(mén)子詳細(xì)采集和分析采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司的各種數(shù)據(jù)，提出個(gè)性化的低碳改造解決方案。
節(jié)能是為了增效，而改造過(guò)程中亦不能降低生產(chǎn)效率。在采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司的低碳數(shù)字化改造中，西門(mén)子將效率發(fā)揮到了極致。
在施工改造期間，也全程盡量不影響工廠(chǎng)的日常生產(chǎn)運(yùn)作。尤其令人印象深刻的是 2024 年的十一黃金周，采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司的生產(chǎn)線(xiàn)處于難得的休息狀態(tài)，西門(mén)子利用這個(gè)時(shí)間抓緊施工，將產(chǎn)線(xiàn)中的水都排放干凈，加裝了電動(dòng)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)冷機(jī)群控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
西門(mén)子注入硬核科技
為采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司量身定做的低碳化改造主要包括智慧工廠(chǎng)能碳管理系統(tǒng)、冷凍機(jī)智能自控系統(tǒng)和智能會(huì)議系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全方位、智能化地節(jié)能降碳。
能源數(shù)字孿生技術(shù)，探索綠色制造新路徑
傳統(tǒng)的廠(chǎng)區(qū)能耗管理模式多依賴(lài)人工，需借助能耗巡查員手動(dòng)錄入數(shù)據(jù)，效率較低且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了讓工廠(chǎng)完成數(shù)智化蛻變，西門(mén)子借助智慧能碳管理平臺(tái) Smart ECX 將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)融合，嵌入 3D 建模，構(gòu)建出能源數(shù)字孿生。整個(gè)廠(chǎng)區(qū)以 3D 動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行完整展現(xiàn)，對(duì)工廠(chǎng)的日常耗能、產(chǎn)線(xiàn)用能等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和分析。這一系列功能，不僅直觀(guān)了解能源系統(tǒng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)有效融合，讓計(jì)算單品能耗成為可能，更能基于能源復(fù)合預(yù)測(cè)，幫助工廠(chǎng)的能源采購(gòu)和排產(chǎn)進(jìn)行決策參考，進(jìn)行碳盤(pán)查便于未來(lái)制定減碳計(jì)劃。
具體來(lái)看，該平臺(tái)包含了以下功能：
● 預(yù)測(cè)模塊：平臺(tái)使用了機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過(guò)大量的歷史數(shù)據(jù)，來(lái)進(jìn)行回歸預(yù)測(cè)分析。
● 數(shù)據(jù)處理和分析：平臺(tái)架構(gòu)中提到的數(shù)據(jù)層和物聯(lián)接口層，涉及大量的數(shù)據(jù)處理和分析工作，這些任務(wù)通常會(huì)使用 AI 技術(shù)來(lái)提高效率和準(zhǔn)確性。
● 系統(tǒng)優(yōu)化：為了支持高可用部署，平臺(tái)需要處理大量的數(shù)據(jù)并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，這其中涉及使用 AI 技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和資源調(diào)度。
公輔、生產(chǎn)雙管齊下，深入業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)真節(jié)能
公用輔助的空調(diào)、空壓、照明等用電占到全廠(chǎng)能耗的 50% 左右。依托智慧能碳管理平臺(tái) Smart ECX 的數(shù)據(jù)搜集和分析，西門(mén)子發(fā)現(xiàn)了該工廠(chǎng)還存在較大的節(jié)能潛力，于是冷源智能自控系統(tǒng)有了用武之地。
● 冷源智能自控系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)空調(diào)、冷凍機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、溫度、耗能等參數(shù)，自動(dòng)控制冷凍機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)。原先所有的冷凍機(jī)，無(wú)論是加負(fù)載、減負(fù)載還是停機(jī)，都需要人為手動(dòng)操作。安裝冷源智能自控系統(tǒng)后，系統(tǒng)能自動(dòng)分析當(dāng)前最符合冷凍機(jī)運(yùn)行工況的運(yùn)行狀態(tài)，讓冷凍機(jī)在最優(yōu)、最節(jié)能的狀態(tài)下運(yùn)行。
● 智能會(huì)議系統(tǒng)：覆蓋所有會(huì)議室，通過(guò)中央控制系統(tǒng)，對(duì)聲、光、電等各種會(huì)議設(shè)備進(jìn)行集中控制，無(wú)需人為操作，提升會(huì)議的便捷性和舒適性，也避免出現(xiàn)在會(huì)議結(jié)束后忘記關(guān)空調(diào)關(guān)燈等現(xiàn)象，最大程度地避免浪費(fèi)。
● 智慧能碳管理平臺(tái) Smart ECX：在工廠(chǎng)生產(chǎn)制造期間，全程監(jiān)控產(chǎn)出和能耗，并分析不同班次的數(shù)據(jù)，與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)波動(dòng)。在產(chǎn)線(xiàn)未排滿(mǎn)的時(shí)候，平臺(tái)會(huì)及時(shí)給出提示——某個(gè)工序正處于單產(chǎn)品能耗較高狀態(tài)，這樣的提示能幫助工廠(chǎng)優(yōu)化排產(chǎn)或者讓某些設(shè)備間歇工作，從而將生產(chǎn)能耗回歸到合理水平。
公輔設(shè)備的自動(dòng)優(yōu)化和生產(chǎn)期間的數(shù)據(jù)分析，深入業(yè)務(wù)雙管齊下，通過(guò)系統(tǒng)性的分析，找到高能耗源頭，為節(jié)能減排提供有力依據(jù)，幫助采埃孚實(shí)現(xiàn)真節(jié)能。
企業(yè)全面碳管理，加速企業(yè)碳中和之旅
智慧能碳管理平臺(tái) Smart ECX 既能幫助降低產(chǎn)品的能耗成本，也能幫助降低單品的碳排放量。其一大亮點(diǎn)在于把生產(chǎn)數(shù)據(jù)與能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，計(jì)算單產(chǎn)品能耗，單產(chǎn)品能耗也可以幫助企業(yè)計(jì)算產(chǎn)品碳足跡中的制造部分，為未來(lái)產(chǎn)品碳足跡打下基礎(chǔ)。
圍繞符合 ISO14064 的企業(yè)碳盤(pán)查需求，Smart ECX 內(nèi)建了企業(yè)碳盤(pán)查的一套邏輯，通過(guò)數(shù)字化排放源的配置，可以比較清晰地進(jìn)行全壽命周期產(chǎn)品碳足跡計(jì)算，并據(jù)此進(jìn)行節(jié)能減排規(guī)劃，從而幫助客戶(hù)在供應(yīng)鏈選擇、制造、使用報(bào)廢及交付等各個(gè)環(huán)節(jié)，收集、分析碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)，為低碳產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
同時(shí)，結(jié)合工廠(chǎng)里各種能耗數(shù)據(jù)，自動(dòng)識(shí)別高能耗、高碳排環(huán)節(jié)，挖掘潛在的節(jié)能空間，幫助企業(yè)做出一些節(jié)能舉措和其他降碳措施的決策，如優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃等，有助于企業(yè)制定科學(xué)的減排路徑規(guī)劃，加速企業(yè)碳中和之旅。
雙輪驅(qū)動(dòng)助力高質(zhì)量發(fā)展
綠色，是低碳化改造的目標(biāo)，也是高質(zhì)量發(fā)展的底色。
此前，采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司也做過(guò)某一條線(xiàn)或某一模塊的數(shù)字化升級(jí)，但以往的信息化建設(shè)的數(shù)據(jù)未能得到高效利用。通過(guò)引入輕量化的數(shù)字化工具和知識(shí)圖譜體系，西門(mén)子的低碳數(shù)字化改造將所有產(chǎn)線(xiàn)和基礎(chǔ)設(shè)施一一梳理，把之前的各個(gè)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都接到智慧能碳管理平臺(tái)上，聯(lián)結(jié)成一張系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，有助于對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理和對(duì)所有耗能單元的優(yōu)化調(diào)整，使其生產(chǎn)效率、設(shè)備使用率得到提升。
在西門(mén)子的技術(shù)加持下，采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司的低碳化改造取得了斐然的成績(jī) — 能耗預(yù)計(jì)可降低 20-30%。
面對(duì)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的時(shí)代考題，采埃孚和西門(mén)子合力交出了一份亮眼答卷，而這份答卷還將續(xù)寫(xiě)新的傳奇。
采埃孚在中國(guó)有數(shù)十家工廠(chǎng)，西門(mén)子為采埃孚汽車(chē)系統(tǒng)(上海)有限公司做的低碳智能化改造，也可以復(fù)制到采埃孚的其他工廠(chǎng)，以及其他車(chē)企。
綠色發(fā)展是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)。當(dāng)前，中國(guó)正加速產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和綠色低碳轉(zhuǎn)型，這與西門(mén)子的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高度契合。西門(mén)子將一如既往地憑借創(chuàng)新的技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)，挖掘中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和“雙碳目標(biāo)”所帶來(lái)的雙重機(jī)遇。
隨著數(shù)字化和低碳化成為驅(qū)動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的雙引擎，西門(mén)子將繼續(xù)以數(shù)智化能碳管理系統(tǒng)為核心，攜手更多西門(mén)子X(jué)celerator生態(tài)伙伴，為制造業(yè)的綠色節(jié)能轉(zhuǎn)型提供全方位、端到端的解決方案。
同時(shí)，西門(mén)子也將繼續(xù)發(fā)揮其行業(yè)先行者的帶頭效應(yīng)，推動(dòng)更多企業(yè)加入節(jié)能減排的行列，助力中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，共同為實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
（來(lái)源：西門(mén)子X(jué)celerator中國(guó)）
