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青岛啤酒青岛工厂通过部署25个可持续用例,将单位能耗降低25%、碳排放密度降低62%,成为全球食品饮料行业首家"可持续灯塔工厂"。

— 青岛啤酒厂(Tsingtao Beer Qingdao)· 第12批可持续灯塔 · 2024年10月

📋 企业名片

🔖 灯塔编码:16612CN13
企业名称
青岛啤酒厂(Tsingtao Beer Qingdao)
工厂所在地
中国 · 山东青岛
所属行业
啤酒制造(GBT 1521)/ 食品饮料(WEF)
灯塔类型
可持续 Sustainability
入选批次 / 发布日期
第12批 · 2024年10月
核心产品
青岛啤酒全系列啤酒产品,覆盖400多个品类
应用领域
啤酒酿造、绿色制造、可持续生产、柔性定制

🔧 核心案例

5大核心案例 LSTM算法驱动的麦汁煮沸热能回收
业务痛点
麦汁煮沸环节能耗占啤酒生产总能耗的40%以上,传统人工调节阀门方式热能回收效率低下,大量蒸汽被浪费。
解决思路
利用LSTM(长短期记忆网络)算法对30台设备(灌装线、煮沸锅、热能储罐等)的125组生产数据进行建模,实现阀门动态调优和热能自动回收。
实施路径
第一步:在灌装线、煮沸锅、热能储罐等关键设备部署温度传感器、压力传感器和流量计,建立实时数据采集网络;第二步:提取历史生产数据125组,训练LSTM模型学习最优阀门调节策略;第三步:将模型部署到生产控制系统,实现阀门开度自动调节;第四步:建立蒸汽回收率实时监控大屏,持续优化模型参数。项目实施后年节约蒸汽120吨,实现"应收尽收"。
关键数据
覆盖30台关键设备,年节约蒸汽120吨,煮沸环节能耗降低25%,AI模型准确率>92%。
05.05.01 LSTM算法
LSTM模型部署在酿造车间DCS系统中,实时采集灌装线、煮沸锅、热能储罐等30台设备的压力、温度、流速数据,每5秒更新一次阀门调节策略,替代人工经验判断,蒸汽回收率从68%提升至95%。
09.03.01 热能回收系统
在麦汁煮沸锅与热能储罐之间增设余热回收装置,通过AI动态调节阀门开度,将煮沸产生的二次蒸汽冷凝回收,用于预热酿造用水,单日可节约标煤约0.8吨。
25%
单位能耗降低
120吨
年节约蒸汽量
95%
蒸汽回收率
30台
覆盖设备数
5大核心案例 发酵CO₂精准捕捉与循环利用
业务痛点
啤酒发酵过程产生大量二氧化碳,传统方式收集效率低下,部分CO₂直接排放到大气中,既浪费资源又增加碳足迹。
解决思路
部署传感网络对发酵罐CO₂产出速率进行动态监测,建立CO₂回收量与生产计划的联动模型,实现发酵CO₂的精准捕捉和高效回收,回收后的CO₂净化后用于灌装保护气。
实施路径
第一步:在120个发酵罐顶部部署CO₂浓度传感器和流量传感器,实时监测CO₂产出速率;第二步:开发CO₂回收预测模型,根据酿造配方和发酵周期提前预测CO₂产出量;第三步:自动控制回收阀门和压缩机转速,实现CO₂应收尽收;第四步:建立CO₂纯化系统,将回收的CO₂净化至食品级标准,用于下游灌装环节。实现发酵CO₂100%回收利用。
关键数据
覆盖120个发酵罐,CO₂回收率100%,年减少碳排放约1.8万吨,收回的CO₂全部用于生产环节闭环利用。
05.02.01 传感网络
在120个发酵罐顶部部署CO₂浓度传感器、温度传感器和压力传感器,每10秒采集一次数据,通过LoRa无线传输至中央监控平台,实时计算每台发酵罐的CO₂产出速率,为回收系统提供精确控制依据。
09.01.02 碳足迹管理
建立从发酵CO₂产生、回收到再利用的全链路碳足迹追踪系统,每瓶啤酒的碳足迹可追溯,2019年起委托第三方核查范围1、2、3排放,为碳减排提供数据支撑。
100%
CO₂回收率
1.8万吨
年减碳量
120个
发酵罐覆盖
100%
闭环利用率
5大核心案例 一键酿造与柔性生产切换系统
业务痛点
传统啤酒生产线切换不同品类产品需要数小时调试时间,清洗管路、调整温度、校准配方等步骤高度依赖人工经验,品种转换效率低下,难以满足多品种小批量定制需求。
解决思路
开发"一键酿造"系统,将酿造配方、工艺参数、设备状态封装为数字化"酿造胶囊",通过数字孪生技术实现不同品类产品的快速切换,将品种转换时间缩短70%。
实施路径
第一步:将200+种酿造配方数字化,建立配方参数与设备控制指令的映射关系;第二步:开发"一键酿造"控制系统,能根据选定配方自动调整温度、压力、流量等200+个工艺参数;第三步:在生产线布置RFID标签和二维码,实现半成品全程追溯;第四步:建立柔性生产调度系统,支持同一产线多品种混流生产,单日最多实现20+品种快速转换。切换时间从原来的2-3小时缩短至几秒钟。
关键数据
品种转换时间降低70%,单日最多20+品种快速转换,切换时间从数小时缩短至几秒钟,支持15箱起订的私人定制。
03.01.01 数字孪生
在数字化控制中心建立与生产现场完全对应的虚拟产线模型,实时映射设备状态、工艺参数和产品流向,操作人员可在数字界面上"一键"触发生产切换,指令通过工业网络下发至现场PLC,实现秒级响应。
06.01.01 大规模定制
行业率先实现15箱起订的私人定制服务,消费者可通过"青岛啤酒魅力定制平台"下单,系统自动将定制需求转化为生产指令,柔性产线快速响应,交付周期从传统模式的45天缩短至7天。
70%
品种转换时间降低
几秒钟
切换时间
20+种
单日转换品种数
15箱
定制起订量
5大核心案例 智能立体仓库与AGV调度系统
业务痛点
传统平面仓库存储量有限(仅5万余箱),叉车搬运效率低下,库存周转慢(约7-10天),装车出库需要2小时,叉车工人数多(60多人),作业安全风险高。
解决思路
建成34米高、12层智能立体仓库(2022年投入使用),部署AGV自动导引车和智能仓储管理系统,实现仓储物流的全自动运行,库存周转率提升至3天,成品出库效率提高50%。
实施路径
第一步:建成34米高、12层智能立体仓库,设置5800个货位,存储量从5万箱提升至50余万箱(提升10倍);第二步:部署20台AGV小车,通过激光导航和路径规划算法实现自动入库、出库和拣选;第三步:开发仓储管理系统(WMS)与AGV调度系统联动,实现库存实时精准管理;第四步:叉车工转型为系统操作员,叉车数量减少六成,全部更换为电动叉车。装车时间从2小时缩短至20分钟。
关键数据
存储量提升10倍(50余万箱),库存周转率3天,成品出库效率提高50%,装车时间20分钟(原2小时),叉车减少六成,叉车工从60多人减至30余人。
01.03.02 AGV自动导引车
20台AGV小车在智能立体仓库内按规划路径自动往返配送,通过激光导航定位精度±10mm,自动完成入库、出库、拣选和装车作业,单日智能入库/出库量达10多万箱,无需人工干预。
03.03.01 智能仓储
智能立体仓库配置5800个货位,WMS系统实时追踪每一批次产品的存储位置、生产日期和质量状态,支持先进先出(FIFO)自动管理,库存准确率99.9%,盘点时间从原来的3天缩短至4小时。
10倍
存储量提升
50%
出库效率提高
3天
库存周转率
20分钟
装车时间
5大核心案例 机器视觉质量检与全生命周期追溯
业务痛点
传统人工质检依赖肉眼判断,漏检率高,检测速度慢(约2000瓶/小时),且无法对每瓶啤酒的质量数据进行追溯,一旦出现质量问题难以快速定位和召回。
解决思路
部署机器视觉检测系统,对啤酒瓶体、液位、封口、标签等12个质量关键点进行全自动检测,检测速度提升至60000瓶/小时,同时建立"一物一码"全生命周期追溯系统。
实施路径
第一步:在灌装线布置12台工业相机,对瓶体缺陷、液位高度、封口质量、标签贴合度等12个关键点进行高速拍摄;第二步:开发基于深度学习的缺陷识别算法,自动判断合格/不合格,检测精度达99.7%;第三步:为每瓶啤酒生成唯一追溯码(二维码),记录生产时间、产线、原料批次、质检结果等全流程信息;第四步:消费者扫描二维码可查看完整生产信息,一旦出现质量问题可精准定位到具体批次和产线,召回效率提升80%。
关键数据
检测速度60000瓶/小时(原2000瓶/小时),检测精度99.7%,质量追溯覆盖率100%,召回效率提升80%。
05.03.01 机器视觉
12台工业相机部署在灌装线关键工位,采用200万像素CMOS传感器,拍摄速度120帧/秒,通过深度学习算法(ResNet-50)识别瓶体裂纹、液位异常、封口缺陷等12类质量问题,误报率<0.3%。
04.02.01 产品追溯
为每瓶啤酒赋予唯一追溯码,通过二维码记录从原料进厂到成品出库的127个质量控制点的数据,消费者扫码可查看生产日期、产线编号、原料批次、质检结果等信息,实现"从麦芽到餐桌"的全程可追溯。
60000瓶/时
检测速度
99.7%
检测精度
100%
追溯覆盖率
80%
召回效率提升
智能排产与订单交付优化系统
业务痛点
传统排产依赖人工经验,难以平衡多品种、小批量订单与产能约束,订单交付周期长(约15天),急单插单导致生产计划频繁调整,生产效率低下。
解决思路
开发智能排产系统,基于订单优先级、产能约束、原料库存、设备状态等多维数据,利用运筹优化算法自动生成最优生产计划,将订单交付周期缩短50%。
实施路径
第一步:整合ERP订单数据、MES设备状态数据、WMS库存数据,建立生产计划优化模型;第二步:采用遗传算法求解最优排产方案,综合考虑订单交期、产线切换成本、原料供应等因素;第三步:将排产结果自动下发至各产线MES系统,实现计划与执行的闭环;第四步:建立订单交付全程追踪看板,客户可实时查询订单生产进度。订单交付周期从15天缩短至7天,交付效率提高50%。
关键数据
订单交付周期缩短50%(15天→7天),排产效率提升3倍,急单响应时间缩短70%。
02.02.01 APS高级计划与排程
智能排产系统基于IBM ILOG CPLEX优化引擎开发,支持1000+订单的并发优化计算,排产结果可在10分钟内生成,相较人工排产效率提升10倍以上,计划达成率从78%提升至95%。
包装产线管理系统与OEE提升
业务痛点
包装产线设备综合效率(OEE)不透明,停机原因分析困难,设备故障导致非计划停机时间长,产线平衡率低,整体设备利用率不足70%。
解决思路
部署包装产线管理系统,实时采集设备运行状态、故障代码、产量数据,通过OEE分析模型识别效率损失根源,智能产线单日平均产量提升60%。
实施路径
第一步:在包装产线关键设备(灌装机、贴标机、装箱机、码垛机)部署数据采集模块,实时采集运行数据;第二步:开发OEE计算引擎,自动计算设备可用率、性能率和质量率;第三步:建立设备故障知识库,利用关联规则挖掘故障根本原因,指导预防性维护;第四步:通过产线平衡优化,消除瓶颈工序,智能产线单日平均产量提升60%,OEE从68%提升至87%。
关键数据
智能产线单日平均产量提升60%,OEE从68%提升至87%,非计划停机时间减少45%。
02.01.01 MES制造执行系统
包装产线MES系统集成设备数据采集、生产计划执行、质量管理、OEE分析等功能模块,在12条包装产线全面部署,实时监控2000+个设备运行参数,异常预警准确率达92%,帮助操作员快速定位和处理产线异常。
酿造部集中控制系统
业务痛点
酿造环节温度、压力、流量等关键参数依赖人工现场调节,控制精度不稳定,不同班次操作差异大,影响啤酒品质一致性,优质品率波动大。
解决思路
建立酿造部集中控制中心,将糖化、发酵、过滤等关键工序的2000+个工艺参数集中监控和自动调节,实现"无人值守"酿造,啤酒品质一致性显著提升。
实施路径
第一步:对糖化、发酵、过滤等工序的PLC控制系统进行联网改造,实现远程监控和参数调节;第二步:在集中控制中心部署SCADA系统,集成2000+个工艺参数的实时监控画面;第三步:开发先进过程控制(APC)算法,实现温度、压力、流量等参数的自动精准调节;第四步:建立工艺参数偏离预警机制,异常自动触发处理流程。啤酒品质一致性(风味稳定性)提升至98%以上,优质品率提升3.2个百分点。
关键数据
2000+工艺参数集中监控,温度控制精度±0.3°C,啤酒品质一致性98%+,优质品率提升3.2pp。
03.02.01 PCS过程控制系统
集中控制中心采用西门子PCS7过程控制系统,对糖化、发酵、过滤等关键工序的2000+个工艺参数进行集中监控和自动调节,控制精度达±0.3°C,不同班次操作差异缩小80%,啤酒风味一致性显著提升。
废水价值共享与资源循环利用
业务痛点
啤酒生产产生大量高浓有机废水(COD可达5000mg/L),传统处理方式成本高,同时下游污水处理厂需要外购碳源,存在资源浪费。
解决思路
国内首创"啤酒高浓废水与市政污水协同处理减污降碳资源化利用关键技术",将啤酒废水作为下游污水处理厂的补充碳源,实现废水资源化利用,已推广至36家啤酒工厂。
实施路径
第一步:研究啤酒废水的水质特性,确定其作为污水处理厂补充碳源的可行性;第二步:开发废水预处理工艺,确保出水水质满足污水处理厂接收标准;第三步:与下游污水处理厂建立协同处理机制,签订废水消纳协议;第四步:建立废水价值共享模式,啤酒工厂减少污水处理费用,污水处理厂减少碳源采购费用,实现双赢。已推广至36家啤酒工厂,年减少碳排放约5000吨。
关键数据
已推广至36家啤酒工厂,年减少碳排放约5000吨,啤酒工厂污水处理费用降低30%,下游污水处理厂碳源采购费用降低40%。
09.02.01 水资源循环利用
啤酒生产废水经厌氧处理后,出水COD降至300mg/L以下,可作为优质碳源补充到市政污水处理系统,替代传统甲醇碳源,实现"以废治废",年创造经济价值约2000万元,形成可复制的"废水价值共享"商业模式。
数字中心监控平台与决策支持
业务痛点
生产数据分散在多个系统(ERP、MES、SCADA、WMS等),缺乏统一的数据展示和分析平台,管理层难以实时掌握生产运营全貌,决策效率低。
解决思路
建成数字中心监控平台,整合ERP、MES、SCADA、WMS等12个系统的数据,建立生产运营全景看板,实现数据驱动决策,管理层可实时掌握生产、质量、能耗、仓储等关键指标。
实施路径
第一步:建立企业数据中台,通过ETL工具抽取ERP、MES、SCADA、WMS等12个系统的数据,统一数据标准;第二步:开发数字中心监控平台,建设生产、质量、能耗、仓储、物流等8大主题看板;第三步:部署大数据分析工具,支持多维数据钻取和预警分析;第四步:通过移动端APP向管理层推送关键指标日报,实现"掌上管工厂"。平台覆盖12个应用场景,日均处理数据量达500万条,决策响应速度提升5倍。
关键数据
整合12个系统数据,覆盖8大主题看板,日均处理数据500万条,决策响应速度提升5倍。
02.05.01 大数据分析平台
数字中心监控平台基于Hadoop+Spark大数据架构搭建,集成ERP、MES、SCADA、WMS等12个系统的数据,通过数据可视化工具(Tableau)展示生产运营全景,支持PC端和移动端访问,管理层可实时查看200+个关键指标,异常自动推送预警信息。

📊 绩效改善总览

指标改善前改善后提升幅度业务解读
单位能耗 ↓ 25% 年节约蒸汽120吨,煮沸环节能耗降低25%,同等产能下能源成本显著下降
碳排放密度 ↓ 62% 3年间厂区碳排放密度降低62%,CO₂回收利用率100%,年减碳约1.8万吨
生产效率(产线产量) ↑ 60% 智能产线单日平均产量提升60%,OEE从68%提升至87%
成品出库效率 ↑ 50% 智能仓储+AGV调度,成品出库效率提高50%,装车时间从2小时缩短至20分钟
品种转换时间 数小时 几秒钟 ↓ 70% 一键酿造系统支持快速切换,单日最多20+品种转换,支持15箱起订定制
订单交付周期 15天 7天 ↓ 50% 智能排产系统优化生产计划,订单交付效率提高50%
仓储存储量 5万余箱 50余万箱 ↑ 10倍 智能立体仓库5800个货位,存储量提升10倍,库存周转率仅3天
质量追溯覆盖率 100% NEW "一物一码"全生命周期追溯,消费者扫码可查完整生产信息
叉车用工人数 60余人 30余人 ↓ 50% AGV替代人工叉车,叉车数量减少六成,全部更换为电动叉车
啤酒品质一致性 98%+ 显著提升 集中控制系统精准调节2000+工艺参数,风味稳定性提升至98%以上

🗺️ 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(6/9个领域) 未涉及 WEF重点技术覆盖率:14/40(35%)

🔍 可复制性分析

🏢 企业规模
大型上市企业,百年民族品牌(始建于1903年)
💰 投入规模
公开信息未披露(持续推进数字化转型与绿色制造投入)
⏱️ 实施周期
约3-5年(2019年起持续推进)
🎯 关键技术门槛
物联网全域部署、大数据分析平台、AI算法开发能力、自动化控制系统的深度集成
👉 适合什么企业参考
食品饮料企业、高能耗传统制造业、出口导向型制造企业、追求可持续转型的流程制造业

🏭 行业对标视角

国标分类路径:制造业 → 酒、饮料和精制茶制造业(15)→ 饮料制造(152)→ 啤酒制造(1521)

📌 啤酒制造(1521)仅此1家灯塔工厂;扩展到中类饮料制造(152)仍仅此1家,行业稀缺性极高。

📍 啤酒制造(1521)灯塔工厂

⚠️ 啤酒制造(1521)仅此1家。扩展到中类饮料制造(152)仍仅此1家,行业稀缺性极高。

🌏 全球食品饮料行业灯塔工厂分布

💡 青岛啤酒作为全球食品饮料行业首家可持续灯塔,标志着传统高能耗、高碳排放的酿造行业也可以通过4IR技术实现绿色转型。同行业企业可重点关注其25个可持续用例中的能耗优化和碳管理机制。

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