美的樓宇科技獲評(píng)全球首座全流程AI賦能水機(jī)燈塔工廠

       1月14日，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）公布新一批“燈塔工廠”名單，美的樓宇科技重慶水機(jī)工廠成功獲評(píng)。自此，意味著全球中央空調(diào)冷水機(jī)組行業(yè)首座全流程AI賦能的燈塔工廠、重慶市首個(gè)燈塔工廠、美的首個(gè)ToB燈塔工廠正式誕生。這一榮譽(yù)不僅標(biāo)志著美的樓宇科技重慶工廠在智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，也彰顯了美的綠色工業(yè)在推動(dòng)全球工業(yè)4.0進(jìn)程中的重要作用。

　　“燈塔工廠”被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”，代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平，不僅推動(dòng)了全球制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐突破，還為各國工業(yè)4.0戰(zhàn)略提供了示范標(biāo)桿，助力制造業(yè)向高端化、智能化和綠色制造方向邁進(jìn)。作為一家以生產(chǎn)離心機(jī)式冷水機(jī)組為主要產(chǎn)品的水機(jī)工廠，美的樓宇科技重慶水機(jī)工廠的成功入選，離不開自身扎實(shí)的制造業(yè)基本功，以及勇敢創(chuàng)新的變革能力。

　　今天，讓我們一起走進(jìn)它，近距離感受這座新晉“燈塔工廠”的“智造”魅力。

　　數(shù)智賦能全流程智能制造

　　兼顧“質(zhì)”與“量”

　　近年來，重慶水機(jī)工廠面臨客戶需求激增、空前的訂單定制化（87%定制訂單，訂單批量≤2）和小批量多品種制造帶來的復(fù)雜質(zhì)量管控，工廠部署了機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、仿真等技術(shù)賦能的多個(gè)4IR用例，打造了從最優(yōu)選型、智能設(shè)計(jì)、敏捷生產(chǎn)到自適應(yīng)質(zhì)量保證的單臺(tái)按單定制交付模式，在定制訂單數(shù)量上升180%的情況下，仍然將水機(jī)選型周期縮短81%，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短45%，市場(chǎng)維修率降低31%。

　　工廠訂單智能選型

　　基于多物理場(chǎng)仿真構(gòu)建了一個(gè)由包含100多個(gè)高精度物理模型的數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以生成所有可能的虛擬機(jī)組，模擬每個(gè)虛擬機(jī)組的核心參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選型并一鍵自動(dòng)報(bào)價(jià)。整體的選型周期從5.3天縮短到1天，幫助公司把選型中標(biāo)率提升33%。

　　定制部件智能設(shè)計(jì)

　　87%的定制訂單在生產(chǎn)前需要進(jìn)行專屬部件設(shè)計(jì)，我們使用美的自研PLM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)。最后，使用數(shù)字化DFMA評(píng)審平臺(tái)，自動(dòng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行包含76條評(píng)審項(xiàng)目的DFMA評(píng)審，評(píng)審周期從1天縮短到10分鐘。整體的設(shè)計(jì)周期縮短45%。

　　敏捷交付和柔性制造工廠打造了一種能夠每3分鐘從5個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)更新并基于14種約束條件的產(chǎn)能模型。基于此產(chǎn)能模型使用多目標(biāo)遺傳算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃生成了設(shè)備利用率、交付周期的綜合最優(yōu)生產(chǎn)排程方案，機(jī)加制造周期從14天縮短到5天；同時(shí)，為了解決人工進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)換、排版、叫料帶來的效率低和材料損耗高的問題，我們通過基于特征幾何拓?fù)潢P(guān)系實(shí)現(xiàn)了圖文自動(dòng)處理，材料損耗率從27%降低到17%。

　　在產(chǎn)能提升和品質(zhì)增強(qiáng)的需求推動(dòng)下，建設(shè)了高端智能柔性離心式壓縮機(jī)車間，換熱器柔性智能車間，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線布局、設(shè)備配置、生產(chǎn)工藝和物流動(dòng)線的全面優(yōu)化，產(chǎn)能、效率、質(zhì)量大幅提升。在生產(chǎn)端，應(yīng)用高科技提升鯤禹水機(jī)品質(zhì)與靈活性，效率提高30%，成本降低15%；一碼溯源系統(tǒng)確保全程質(zhì)量可控，提高生產(chǎn)可靠性和效率。在交付端，通過流程優(yōu)化與系統(tǒng)升級(jí)，單/雙機(jī)頭產(chǎn)品交付時(shí)間縮短40%，三機(jī)頭與壓縮機(jī)交付分別減少33%與50%，加速響應(yīng)市場(chǎng)需求，提升客戶滿意度。

　　基于AR+AI視覺，裝配智能防錯(cuò)

　　利用AR和AI技術(shù)賦能關(guān)鍵質(zhì)量防錯(cuò)，塑造一流產(chǎn)品品質(zhì)。在組裝前，員工會(huì)接受AR眼鏡的培訓(xùn)，通過動(dòng)畫指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)過程可視化。在裝配過程中，結(jié)合多層次目標(biāo)檢測(cè)算法的AI視覺為員工提供100+步的實(shí)時(shí)防錯(cuò)預(yù)警。AR眼鏡也為員工展示各自最容易錯(cuò)誤步驟的個(gè)性化提醒，裝配缺陷率從13%下降到3%。

　　壓力容器的焊接質(zhì)量對(duì)于安全/壓力類要求至關(guān)重要，為了提升焊接質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)使用動(dòng)態(tài)編程來推導(dǎo)每個(gè)工件的焊接基準(zhǔn)參數(shù)。在焊接時(shí)，采用多層次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合算法預(yù)警5種缺陷及其根因，幫助員工提前采取行動(dòng)而不是在下游滯后的X射線檢測(cè)后采取行動(dòng)，以避免批量缺陷，焊接缺陷率從17%下降到5%。

　　iBUILDING Service數(shù)智服務(wù)為了滿足B端客戶在服務(wù)快速響應(yīng)、設(shè)備可靠運(yùn)行、運(yùn)營成本降低3個(gè)方面的要求，我們通過水機(jī)智能管家開發(fā)智慧空調(diào)管理系統(tǒng)的用戶端app——i管家，實(shí)現(xiàn)機(jī)組便捷管理，并支持用戶一鍵報(bào)修和無憂售后；我們的智能診斷平臺(tái)通過AI輔助分析采集的IoT數(shù)據(jù)，可提前預(yù)警機(jī)組故障和性能衰減，并通過i管家APP和美的i能效系統(tǒng)智能化的推送運(yùn)維改善建議，iBUILDING Service數(shù)智服務(wù)幫助用戶實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效、低成本的運(yùn)營；成功實(shí)現(xiàn)將市場(chǎng)服務(wù)投訴率下降37%，保內(nèi)維修成本降低21%。

　　美的首個(gè)零碳工廠綠色生產(chǎn)助力高質(zhì)量發(fā)展美的樓宇科技重慶水機(jī)工廠是美的智能制造代表工廠之一，也是美的首個(gè)可持續(xù)數(shù)智零碳工廠。遵循“綠電優(yōu)先、減排并進(jìn)、抵消為輔”的原則，美的重慶水機(jī)工廠依托iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺(tái)，通過系統(tǒng)級(jí)工藝優(yōu)化、數(shù)智化能源管理、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、碳抵消等“零碳”行動(dòng)，達(dá)成工廠碳中和目標(biāo)，并獲得了PAS2060碳中和認(rèn)證。

　　在設(shè)備升級(jí)上，采用蒸發(fā)冷高效空調(diào)，每年節(jié)電11.2萬度；使用高頻感應(yīng)加熱代替熱風(fēng)加熱，高頻焊代替火焰釬焊，每年節(jié)電9000度，節(jié)氣2000方；在新能源應(yīng)用上，新建5MW分布式光伏系統(tǒng)，建成后總發(fā)電620萬度/年，綠電占比55％，抵消碳排5323噸；在精益管理上，打造智慧運(yùn)行中心IOC，融合連接工廠的人、機(jī)、料、法、環(huán)，實(shí)現(xiàn)工廠的智慧運(yùn)營管理；通過數(shù)字化運(yùn)營倡導(dǎo)無紙化高效辦公、綠色出行、綠色生活等行為活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全員減碳。

　　實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，進(jìn)行智能化改造，是高質(zhì)量發(fā)展的必然要求，美的樓宇科技將以重慶水機(jī)工廠的樣板，繼續(xù)推動(dòng)變革創(chuàng)新，為制造業(yè)的提質(zhì)增效和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更多有效的動(dòng)能，讓更加綠色、智能的大型中央空調(diào)走進(jìn)更多行業(yè)建筑空間。