“解构”联想天津零碳智造工厂|探寻“碳归零”密码
“你好,我是光伏玻璃,我在发电中哦!”
走进联想集团天津零碳智造工厂(以下简称“天津工厂”)零碳连廊,在向阳一侧的玻璃上,你可以看到这样的话。这种会“发电”的玻璃表面覆盖了一层BIPV(光伏建筑一体化)膜,可以将太阳能转化为电能,源源不绝为工厂提供“绿电”。
这是联想天津工厂众多零碳智造“黑科技”的其中一项。目前,天津工厂已经在建筑设计、施工过程、园区管理、生产制程等九大领域,落地实现90个减碳场景。据统计,园区年碳排放量约1.2万吨,通过智能化手段确定碳排,并采用一套降碳组合拳后,工厂将完成碳中和。其中,自身减排和绿电绿能占比超过90%,达到行业领先水平,而在叠加“碳交易”后,工厂将正式实现“碳归零”。
在之前的五期文章中,我们已经从光伏绿电、建筑设计、智能化协同、产线自动化、智能仓储共五大方面为大家介绍了天津工厂中零碳智造的举措和成效。逐一了解细节之后,今天,我们从更加整体的角度出发,和大家一起探寻天津工厂的“碳归零密码”。
从“硬”建筑到“软”运营
天津工厂赢在“绿色起跑线”
“双碳”大背景下,“零碳”已经成为工业发展新趋势,联想天津工厂从规划之初便清晰锚定了双碳目标。在天津工厂的建设与运营中,天津工厂遵循“低功耗基础设施+绿色能源+精细化运营”思路,采用了大量绿色建筑、光伏面板与能耗回收技术。目前仅通过此三方面举措,天津工厂已经实现了每年减碳超5300吨,占减碳总量近50%。
低功耗基础设施建设是打造一座“零碳工厂”的第一步,为整个工厂的减碳之旅奠定基础。在绿色建筑方面,天津工厂采用动力房中心化设计,将供能半径从国家标准的500米减至200米以内,减少了能源损失和材料浪费;园区引入雨水调蓄和中水系统,年节约新鲜水用量超2.5万吨;利用地热热能,通过换热器调节新风系统温度,比常规供暖制冷方式节能50%。此外,园区智能车间建筑获得LEED金认证,全球生产制造厂房类获证仅占千分之6。
生产制造基地的主要碳排放源自能源消耗,为此联想天津工厂打造了“屋顶-墙面-地面”立体化光伏绿电体系。工厂在三座生产建筑的屋顶上铺设的3万平米分布式光伏板,年总发电量500多万度,相当于2000户普通家庭一年的用量,此举为园区减碳3000吨。此外,园区普遍采用离网型光伏产品,如光伏座椅和感应垃圾箱,以及同时利用风能供电的风光互补路灯。
绿色建筑与光伏绿电为工厂减碳提供了“硬”基础。而在日常运营中,园区充分利用每一个微小的减碳机会,有效回收资源和能源。例如,产业园利用空压机排放的热量,每年回收112万度电,节省超过80万元电费。此外,园区餐厅实现了100%的厨余垃圾回收,并将其资源化为化肥,垃圾减量超过90%。
智能车间、物流与园区
智造“肌肉”渗透每个细节
“绿色”是发展目标,“智能”是技术支撑,二者在实现可持续发展的道路上相辅相成,密不可分。天津工厂在联想智能制造经验基础上实现升级,深度融合自动化、物联网、AI、5G等先进技术,运用了超过千项联想专利,打造更高效、智能、绿色环保的智能车间、智慧物流及智慧园区。
在联想高智能化生产车间,笔记本产线自动化率超60%,是行业常见水平的2-3倍。目前,该产线每9秒即可下线一台笔记本,年产量超过180万台。而智能高速贴片生产线,全线自动化率超过80%。其中智能贴片段采用最新工艺,自动化率提升到了92%,板卡测试段实现了全自动智能黑灯测试,达到行业一流水平。
行业巅峰智造实力,除了“看得见”的先进智能化技术与设备支撑,更有“看不见”的智能化系统在“默默发力”。在天津工厂,产线和车间综合运用了智能排产、智能工艺平台、制造执行等智能化系统,其中,智能排产系统可将过去1至2小时的排程时间缩短至不到10分钟,产量提升 19%,也推动了节约资源与能源。
笔记本、服务器等产品在包装完毕后便被送到了天津工厂的“零碳智慧仓库“。该智慧仓是行业内支持场景最多、响应速度最快的“智能黑灯仓库”。在智能化技术、系统与自动化设备加持下,仅依靠行业平均水平约20%的人力,仓库就将备料拣选效率提升了10倍,拣货准确率远超99.99%,达到了零碳黑灯智慧化立体仓库业内最高水准。
为了方便管理人员的全局感知与管理,联想还为“零碳智慧仓”开发了智慧中央仓数字孪生系统,该系统可以将高24米,拥有13个巷道的智慧仓在系统中进行数字化映射,让管理人员第一时间获取对关键设备和业务流程的精准预测。
在智能化产线、车间与仓库基础上,联想天津工厂已经建成了可展示车间生产运营的实时状态的智能制造控制中心平台。该平台中包括产品累计产出量、当月的出货达成率、投入产出趋势及关键KPI的达成情况。智造中控平台确保了生产运作的高效率、高质量、敏捷交付和低能耗排放,实现智慧园区运营可看见、可分析、可预测、可感知,提升了管理效率及15%综合能耗降低。
该平台不仅是智能制造的“大脑”,更是全园区碳排管理的“神经中枢”。基于覆盖全园区的ESG管理控制台(ESG Navigator)与零碳3D可视化平台等智能化平台,天津工厂智能制造控制中心平台同时也会展示零碳园区管理的实时数据,包括碳排放和绿色能源、ESG认证、园区人数、设备数、水电能耗及园区安全等指标。据统计,智能化协同降碳系统的运用,已经为天津工厂减少碳排放超400吨。
从贯穿建筑设计到园区运营的减碳理念,到渗入制造全流程的智能技术,联想天津工厂的落成,为业界打造了一个高度自动化、全面智能化的可复制零碳智造解决方案。其中在天津工厂建设进程中,联想作为初编单位,参与制定了首个ICT行业零碳工厂标准,并在天津开展了试点验证。未来,联想还计划发布零碳智造工厂的相关白皮书,把天津工厂从建设到运营的系统性零碳经验向全球复制,并发挥链主优势,与产业链上下游共同构建零碳生态圈。
智能化与绿色化协同发展,是实现“双碳”目标的重要抓手。未来,联想将继续坚定推进数实融合转型实践,以科技创新驱动中国制造业高端化、智能化、绿色化发展,为构建可持续发展社会贡献智慧力量。
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