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能源消耗下降 35%、温室气体排放下降 36%——海尔天津洗衣机互联工厂用「设备稳态电流大数据分析」建立电力负荷模型,再用「能耗感知的生产排程」把节能嵌入每一张工单,三年内两度入选 WEF 灯塔,成为中国本土企业唯一入选的「可持续灯塔工厂」。

海尔天津洗衣机互联工厂 · 第10批 · 全球洗衣机行业首个「端到端 + 可持续」双灯塔

📋 企业名片

🔖 灯塔编码:14410CN20
企业名称
海尔天津洗衣机互联工厂(Haier Tianjin Washer,海尔智家旗下)
工厂所在地
中国 · 天津
所属行业
消费品行业(家用电力器具制造)
灯塔类型
可持续灯塔
入选批次 / 发布日期
第10批 · 2023年01月
核心产品
波轮洗衣机、滚筒洗衣机(一条智能产线 320+ 型号柔性混流生产)
应用领域
智能家电制造、绿色制造与碳中和、柔性大规模定制

🔧 核心案例

①基于设备功率负荷模型的能耗优化 核心用例
⚠️ 痛点:注塑车间等是高耗能关键区域,长期以来缺乏精细化的用能数据分析,设备无效耗能难以识别,导致整个区域能源利用率偏低,能耗成本随能源价格上涨持续承压。
💡 方案:对设备用电参数进行秒级采集,依托大数据分析构建设备稳态电流模型,精准识别无效耗能、自动分析并预警,智能匹配设备工艺参数的最优节能方案,实现精细化节能管理。
实施路径
Step 1 — 秒级采集:对设备用电参数进行秒级采集,建立全厂能耗数据底座
Step 2 — 稳态电流建模:基于大数据分析构建设备稳态电流模型
Step 3 — 无效耗能识别:精准识别设备无效耗能,自动分析并预警
Step 4 — 最优参数匹配:智能匹配设备工艺参数的最优节能方案
Step 5 — 精细节能落地:单台设备能耗降低 48%、废耗减少 61%
关键技术
01.01.05 IoT设备 · 设备用电参数秒级采集
在设备端部署 IoT 感知设备,对用电参数进行秒级高频采集,形成全厂能耗数据底座。
05.02.01 大数据分析 · 稳态电流模型构建
基于设备稳态电流的大数据分析,构建设备功率负荷模型,刻画设备正常能耗基线。
05.01.02 机器学习 · 无效耗能识别与预警
用机器学习算法识别偏离基线的无效耗能,自动分析并预警,替代人工经验排查。
09.03.01 能源监控 · 精细化节能管理
能源监控系统对能耗实时监控,量化每一台设备的节能空间并持续优化。
📊 核心成效:能耗 ↓32%、单台设备能耗 ↓48%、废耗 ↓61%
②基于能耗的生产排程优化 核心用例
⚠️ 痛点:传统生产排程只看产能与交期,不考虑能耗成本,导致高耗能工序在电价高峰时段集中开工,能源成本居高不下,节能与保产难以兼顾。
💡 方案:把能耗作为排程的第一性指标之一,建立单台生产能耗模型,部署能耗感知的生产调度程序,在满足交期的前提下实现最低能耗排产,并打通全流程碳排放计算模型。
实施路径
Step 1 — 能耗建模:建立单台生产能耗模型,量化每一张工单的能耗成本
Step 2 — 能耗感知排程:部署能耗优化生产调度程序,把能耗纳入排程目标
Step 3 — 最低能耗排产:在满足交期前提下实现最低能耗的生产排产
Step 4 — 全流程碳核算:利用 AI 规划建立全流程碳排放计算模型
Step 5 — 综合成效达成:能源消耗下降 35%、温室气体排放减少 36%
关键技术
03.03.03 智能排产 · 能耗感知生产调度
将能耗作为排产目标之一,智能排产在交期与能耗之间求最优解。
02.03.02 APS · 生产排程优化
APS 高级排程系统集成单台生产能耗模型,输出最低能耗的生产计划。
05.01.01 大模型/AI · 全流程碳排放计算
利用 AI 规划建立全流程碳排放计算模型,实现碳排放的可量化、可追溯。
09.03.02 节能优化 · 能耗与碳排协同优化
节能优化与排程协同,在保障生产的同时降低能耗与碳排放。
📊 核心成效:能耗 ↓13%、全厂能耗 ↓35%、温室气体排放 ↓36%

📊 绩效改善总览

指标改善前改善后提升幅度业务解读
能耗—降低 32%↓32%设备功率负荷模型识别无效耗能,精细化节能管理
能耗—降低 13%↓13%能耗感知的生产排程,把节能嵌入工单调度

🗺️ 技术全景图

01
智能装备
✔️
02
工业软件
✔️
03
智能工厂
✔️
04
智慧供应链
·
05
智能赋能技术
✔️
06
智能制造新模式
·
07
工业网络
·
08
系统安全
·
09
绿色可持续
✔️
已覆盖(5/9) 未涉及 WEF重点技术覆盖率:88%

🔍 可复制性分析

🏢 企业规模
海尔智家是全球家电龙头,洗衣机品牌零售量连续多年全球第一(2022 年第 14 次蝉联);天津海尔洗衣机互联工厂是其洗护产业核心基地,一条智能产线可生产 320 多个型号,波轮与滚筒两类洗衣机交替柔性生产
💰 投入规模
依托海尔智家卡奥斯 COSMOPlat 工业互联网平台与自研能源管理系统为底座,技术自给、边际成本可控,节能能力可持续复制
⏱️ 实施周期
2020 年起围绕「双碳」探索实践,2021 年获端到端灯塔,2023 年获可持续灯塔,三年内持续迭代
🎯 关键技术门槛
设备用电参数秒级采集与稳态电流建模、能耗感知排程算法、AI 全流程碳排放计算模型
👉 适合什么企业参考
有明确「双碳」目标、高耗能工艺占比大的离散制造企业(家电、电子、装备制造),尤其是面临能源成本上升、需要精细化能耗管理的工厂
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🏭 行业对标视角

国标分类路径:制造业 → 电气机械和器材制造业 → 家用电力器具制造(国标 3851)

📌 海尔天津洗衣机互联工厂是全球洗衣机行业唯一的「端到端 + 可持续」双灯塔:2021 年成为世界首个洗衣机行业端到端灯塔,2023 年成为中国本土企业唯一入选的可持续灯塔,3 年两度入选「灯塔中的灯塔」。

  • 海尔天津洗衣机互联工厂第10批 · 家用电器制造 · 本案例(可持续灯塔)
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  • 💡 节能与生产可兼得:海尔天津洗衣机互联工厂证明,能源优化不只是「装光伏、换设备」,更在于把能耗作为第一性指标嵌入设备建模与生产排程——用稳态电流大数据发现每一度电的浪费,用能耗感知调度避开高耗能时段的无效排产。这种「用数据算出来的节能」,比单纯投入硬件更可持续。

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    海尔天津用「设备稳态电流大数据」把注塑车间单台设备能耗砍掉 48%。你所在工厂的能耗管理,是秒级数据驱动,还是月底抄表估个大概?

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