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全球首座家庭中央空调"灯塔工厂"——海尔合肥空调互联工厂,把先进算法、数字孪生和知识图谱融入研发、生产、测试全流程,实现能效↑33%、缺陷↓58%、生产率↑49%、成本↓22%。

海尔合肥中央空调 · 第11批 · 全球首座家庭中央空调灯塔工厂

📋 企业名片

🔖 灯塔编码:15411CN09
企业名称
Haier Hefei Air Conditioner(海尔智家旗下海尔合肥空调互联工厂)
工厂所在地
中国 · 合肥(安徽)
所属行业
家用电器 · 家庭中央空调
灯塔类型
单一工厂灯塔
入选批次 / 发布日期
第11批 · 2023年12月
核心产品
家庭中央空调、中央空调多联机(室内机、室外机)
应用领域
家庭中央空调(舒适家居、全屋智慧健康空气)

🔧 核心案例

①AI流体分析优化设计 核心用例
⚠️ 痛点:传统空调固定流路依赖经验试错+样机实验,无法兼顾制冷制热能效最优,设计迭代慢、试错成本高。
💡 方案:用AI流体分析对流路进行智能寻优设计,融合大数据+蚁群算法替代经验试错+样机实验,加速可变分流技术落地。
实施路径
Step 1 — 参数化建模:建立空调流路的参数化仿真模型,覆盖制冷、制热工况
Step 2 — AI流体分析:融合大数据+蚁群算法,对流路方案进行流体分析寻优
Step 3 — 智能寻优:可变流路智能寻优设计平台自动推荐最优流路方案
Step 4 — 虚拟验证:以仿真替代样机实验,快速迭代确定设计方案
关键技术
05.01.01 大模型/AI · 流路智能寻优
AI 对流路方案进行流体分析寻优,替代传统经验试错设计。
02.01.01 CAD/CAE · 流体仿真分析
用 CAE 流体仿真建立流路参数化模型,覆盖制冷制热工况。
05.02.01 大数据分析 · 蚁群算法优化
大数据+蚁群算法求解流路最优方案,加速可变分流技术推广。
📊 核心成效:设计周期 ↓63%
②动态跨公司劳动力共享 核心用例
⚠️ 痛点:工厂淡旺季用工波动大,跨厂、跨公司劳动力难以灵活调度,新人培训周期长、上手慢。
💡 方案:用动态分析实现跨公司劳动力共享调度,按需调配人力并沉淀标准化经验,缩短培训周期。
实施路径
Step 1 — 需求分析:分析各工厂产能与用工需求,识别劳动力缺口
Step 2 — 动态匹配:数据分析驱动跨公司劳动力共享匹配
Step 3 — 灵活调配:按订单波动动态调配劳动力资源
Step 4 — 快速上手:标准化培训+经验沉淀,缩短新人培训周期
关键技术
05.02.01 大数据分析 · 劳动力需求分析
分析产能与用工数据,识别劳动力缺口与调配需求。
06.02.01 横向集成 · 跨公司协同
跨公司、跨工厂协同调配劳动力,实现资源共享。
05.02.03 实时分析 · 动态调度
基于实时数据分析动态调度劳动力,匹配订单波动。
📊 核心成效:培训周期 ↓60%
③数字孪生高精度换线 核心用例
⚠️ 痛点:翅片高速冲片机换型参数多、调试复杂,传统人工换线费时费力且易出错,微停机频繁。
💡 方案:搭建翅片高速冲片机数字孪生模型,联合虚拟调试快速确定换型参数,实现1分钟内一键换型。
实施路径
Step 1 — 孪生建模:搭建翅片高速冲片机数字孪生模型,27种传感器实时监测设备状态
Step 2 — 联合虚拟调试:对28种产品进行联合虚拟调试
Step 3 — 参数确定:快速确定换型的17种关键参数
Step 4 — 一键换型:实现1分钟内设备一键换型,大幅减少微停机
关键技术
03.01.01 数字孪生 · 冲片机孪生模型
1:1复制还原虚拟翅片高速冲片机,实时监测电压电流、位移等数据。
03.03.01 柔性制造 · 高精度换型
虚拟调试快速确定换型参数,实现高精度快速换型。
05.04.02 产线数字孪生 · 联合虚拟调试
产线数字孪生支撑28种产品联合虚拟调试,缩短换线时间。
📊 核心成效:换线时间 ↓93%
④机器视觉智能焊接自调 核心用例
⚠️ 痛点:换热器焊接点多、自动焊存在缺陷,内部焊接质量难以检测,拆检报废成本高。
💡 方案:多目视觉+热成像技术在线识别焊环装配质量参数,AI自动推荐工艺参数调整方案,实现焊接自调优。
实施路径
Step 1 — 焊前检测:5G+AI,焊接前用AI算法检测外观瑕疵
Step 2 — 焊后检测:焊接后利用视觉与热成像技术检测焊接情况
Step 3 — 参数识别:在线精确识别焊环装配位置、姿态等50多项质量参数
Step 4 — 自调优:自动推荐工艺参数调整方案,人工补焊闭环
关键技术
01.03.01 机器视觉 · 多目视觉检测
多目视觉系统在线采集焊接区域图像,识别焊环装配状态。
01.03.02 视觉检测 · 热成像检测
视觉与热成像技术在线检测焊接质量,及时调整设备参数。
05.01.02 机器学习 · 工艺参数自调优
AI 自动推荐工艺参数调整方案,实现焊接质量自调优。
📊 核心成效:焊接缺陷率 ↓85%
⑤知识图谱检测专家系统 核心用例
⚠️ 痛点:外机性能检测依赖人工,故障定位慢、根因诊断难,问题定位与解决周期长。
💡 方案:基于知识图谱的外机性能检测专家系统,扫码虚拟测试快速锁定故障点、诊断根因、推荐修复方案。
实施路径
Step 1 — 图谱构建:构建包含139项质量问题、10万+节点的知识图谱
Step 2 — 扫码测试:根据产品二维码或条形码对其进行虚拟测试
Step 3 — 故障定位:快速精准锁定故障点
Step 4 — 根因诊断:自动诊断质量异常根因,在线推荐修复方案
关键技术
05.01.03 知识图谱 · 质量知识图谱
构建覆盖139项质量问题、10万+节点的质量知识图谱。
05.01.01 大模型/AI · 专家系统推理
专家系统根据图谱推理诊断质量异常根因。
08.02.01 预测性维护 · 故障快速定位
虚拟测试快速锁定故障点,缩短问题定位与解决周期。
📊 核心成效:MTTR ↓67%

📊 绩效改善总览

指标改善前改善后提升幅度业务解读
设计周期—缩短 63%↓63%AI流体分析优化设计替代经验试错
培训周期—缩短 60%↓60%动态跨公司劳动力共享缩短培训
换线时间—缩短 93%↓93%数字孪生高精度换线一键换型
焊接缺陷率—降低 85%↓85%机器视觉智能焊接自调优
MTTR(平均修复时间)—缩短 67%↓67%知识图谱检测专家系统快速定位

🗺️ 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(7/9) 未涉及 WEF重点技术覆盖率:87%

🔍 可复制性分析

🏢 企业规模
海尔智家旗下家庭中央空调基地,年产能300万台、产值60亿元,坐落于合肥经济技术开发区
💰 投入规模
引入IIoT、5G、数字孪生、知识图谱等AI技术,构建冲片机数字孪生系统与10万+节点质量知识图谱
⏱️ 实施周期
持续数智化改造,实现全工厂数字化、生产过程全自动化智能化,2023年12月获WEF灯塔认定
🎯 关键技术门槛
AI流体分析、数字孪生、机器视觉+热成像焊接自调、知识图谱专家系统等能力
👉 适合什么企业参考
家电制造、空调/暖通设备制造商,以及离散型制造企业(冲压、焊接、装配等工序)
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🏭 行业对标视角

国标分类路径:电气机械和器材制造业 → 家用电器制造 → 家用空气调节器制造(国标 3852)

📌 据 WEF 官方披露,海尔合肥空调互联工厂为全球首座家庭中央空调"灯塔工厂",是家电行业智能制造的标杆。

💡 家庭中央空调"智造"突围:家庭中央空调是典型的离散制造,冲压、焊接、装配工序多、质量敏感。海尔合肥把AI流体分析、数字孪生、机器视觉和知识图谱嵌入研发、生产、测试全流程,用"算法+数据"驱动设计提效与质量跃升,为家电行业的数字化转型提供了可复制的范式。

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家庭中央空调工序多、换线频繁、焊接质量难控。看完海尔合肥的5个用例,你觉得哪一条对你的产线最有借鉴价值?

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