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美的集团重庆工厂是全球中央空调冷水机组行业首座全流程AI赋能灯塔工厂,部署79个数字用例,定制订单占比从31%跃升至87%,水机选型周期缩短81%,以端到端AI打通"选型-设计-生产-交付"全链路。

— 美的集团重庆水机智造工厂,全球首座全流程AI赋能冷水机组灯塔工厂,重庆市首个灯塔工厂

📋 企业名片

🔖 灯塔编码:18813CN13
企业名称
美的集团(Midea Group)
工厂名称
美的通用制冷设备有限公司水机智造工厂
工厂所在地
中国 · 重庆
所属行业
家用制冷电器具制造(国标) / 家用电器(WEF)
灯塔类型
端到端 全流程AI赋能
入选批次 / 发布日期
第13批 · 2025年01月
核心产品
大型中央空调冷水机组(水冷离心机、水冷螺杆机、风冷涡旋机等)
应用领域
机场、高铁站、工业厂房、商业地产、数据中心、大型公共建筑

🔧 核心案例(79个数字用例精选)

5大核心案例 1AI驱动水机选型优化
业务痛点
中央空调冷水机组选型极其复杂,需综合考虑建筑热负荷、气候条件、末端需求、能效等级等20+个参数,传统依赖资深工程师人工计算,选型周期长、出错率高,且难以覆盖42个行业的定制化需求。
解决思路
部署AI选型引擎,将20+个参数和上万个历史选型案例训练为深度学习模型,实现"输入客户需求 → AI自动生成最优方案"的秒级选型。
实施路径
第一步:梳理水机选型的全部影响因素(建筑类型、面积、气候区、冷量需求、能效目标、噪音限制等),建立标准化选型参数体系。第二步:收集美的空调在42个行业的数万个历史选型案例和最终交付数据,构建训练数据集。第三步:训练基于Transformer架构的AI选型模型,输入客户需求参数,输出推荐机型、配置方案和能效预测。第四步:将AI选型引擎嵌入CRM系统,销售人员现场即可秒出方案,无需等待工程师回传。第五步:建立选型结果反馈闭环——项目交付后实测数据回传模型,持续优化推荐准确率。
关键数据
水机选型周期缩短81%,AI推荐方案的客户采纳率超过85%。选型引擎覆盖42个行业、200+种机型、5000+种配置组合。
用了什么技术
AI/ML 05.01.01 CRM集成 知识图谱
AI选型引擎在美的重庆工厂的实际应用:选型模型部署在私有云上,通过API接口与全国销售网络连接。销售人员输入项目基本参数(建筑类型、面积、所在地气候分区等),AI在3秒内返回推荐方案,包含机型、台数、配置、预估能效和报价区间。模型每日自动更新,基于新交付项目的实测数据优化推荐策略。该引擎已累计完成超过15000次选型推荐。
↓81%
水机选型周期
42个
覆盖行业数量
5大核心案例 2AI智能设计平台
业务痛点
大型冷水机组是高度定制化的产品,每台机组的换热器、压缩机、管路等部件都需要根据客户需求重新设计。传统CAD设计依赖工程师手动出图,设计周期长达2-3周,且设计变更频繁导致大量返工。
解决思路
搭建AI智能设计平台,基于参数化设计+AI生成技术,将设计标准化、自动化,从"人画图"升级为"AI出图+人工审核"。
实施路径
第一步:对水机核心部件(换热器、压缩机、冷凝器、蒸发器、管路系统)进行参数化建模,建立标准化零部件库。第二步:开发AI自动布局算法,根据客户需求自动生成机组整机设计方案。第三步:建立设计知识图谱,将资深工程师的设计经验(如安全间距、检修空间、管路弯折角度等隐性知识)规则化。第四步:AI生成设计后自动进行CFD仿真和强度校核,不通过自动迭代优化。第五步:设计结果经工程师审核确认后,直连MES系统下发至生产线。
关键数据
产品设计周期缩短45%,设计变更率降低60%以上。AI设计平台已积累超过2000个标准化设计模板,覆盖85%以上的常规订单。
用了什么技术
AI生成设计 05.01.03 参数化CAD 02.01.01 知识图谱 05.04.01
AI智能设计平台的核心技术:基于参数化建模引擎,将水机设计分解为换热器设计、管路设计、结构设计、电气设计4个自动化模块。AI算法采用生成式设计(Generative Design)方法,输入目标参数(冷量、能效、外形尺寸等)后自动生成3-5个备选方案,附带CFD仿真报告和成本估算。平台与PLM系统集成,设计数据一键下发至MES,减少人工数据传递错误。
↓45%
产品设计周期
↓60%
设计变更率
5大核心案例 3全流程AI敏捷生产
业务痛点
定制化订单占比从31%飙升至87%,每台水机几乎都是"独一无二"的。传统流水线模式无法应对如此高频的定制化切换,产线频繁停线调整,产能利用率低。
解决思路
构建全流程AI敏捷生产体系,以AI调度引擎为核心,实现"定制订单的柔性混线生产",让每条产线能同时处理多个定制化订单。
实施路径
第一步:开发AI生产排程引擎,接收定制化订单后自动拆解为工序任务,并优化多订单混线排程。第二步:为关键工位部署机器视觉引导系统,自动识别当前工件的定制化参数,调用对应的加工程序。第三步:AGV和智能立库实现物料按需配送,每台机组的零部件按BOM自动拣选和配送至工位。第四步:MES系统实时采集每个工位的生产数据,AI预测瓶颈工位并自动调整排程。第五步:建立生产异常自动处理机制——设备异常时AI自动重新排程,将任务转移至备用工位。
关键数据
定制化订单占比从31%升至87%,产线切换效率大幅提升。79个数字用例覆盖生产全流程,从排程到质检实现AI闭环管理。
用了什么技术
AI排程 03.02.02 机器视觉 01.02.01 AGV 01.03.01 MES 02.03.01
AI敏捷生产系统的全流程架构:AI排程引擎基于约束满足算法和强化学习,能在5分钟内完成100+订单的混线排程(人工需4小时)。机器视觉系统部署在焊接、装配、检测等12个关键工位,通过工业相机实时识别工件特征,调用对应的NC程序。AGV车队共30+台,通过5G/WiFi6调度,实现零部件按需配送,物料等待时间减少70%。MES系统与AI排程引擎实时联动,异常响应时间从小时级缩短至分钟级。
31%→87%
定制订单占比
79个
数字用例总数
5大核心案例 4AI智能质量检测与缺陷预测
业务痛点
大型冷水机组制造工艺复杂,焊接点、管路连接、电气接线等环节质量管控难度大,传统人工抽检效率低、漏检率高,产品出厂后市场维修率居高不下。
解决思路
部署AI视觉质检+质量预测模型,实现从抽样检测到全量检测、从事后检验到事前预防的转变。
实施路径
第一步:在焊接、管路连接、电气接线等关键工位部署高分辨率工业相机和AI视觉检测系统,实现100%在线检测。第二步:训练缺陷识别模型,针对焊缝气孔、管路裂纹、接线松动等常见缺陷建立样本库。第三步:建立质量预测模型——基于生产过程中的工艺参数(焊接电流、温度、压力等)预测产品质量风险,提前预警。第四步:将质检数据与MES系统打通,质量问题可追溯到具体工位、操作员和原材料批次。第五步:建立质量闭环改进机制,质检数据驱动工艺参数持续优化。
关键数据
市场维修率降低31%。AI视觉缺陷检出率超过99.5%,误检率低于0.1%。质量预测模型准确率超过90%。
用了什么技术
机器视觉 01.02.01 深度学习CNN 质量预测 05.01.04
AI质检系统的部署细节:12个关键工位部署了24台工业相机(分辨率1200万像素),配合环形LED光源消除阴影干扰。缺陷识别模型基于YOLOv8架构训练,训练数据集包含50万+标注样本(合格品+缺陷品),涵盖焊缝缺陷、管路裂纹、接线松动、表面划痕等20+种缺陷类型。单帧图像推理时间<100ms,满足产线节拍要求。质量预测模型基于XGBoost算法,输入200+个工艺参数实时预测产品不良风险,提前30分钟预警。
↓31%
市场维修率
99.5%+
缺陷检出率
5大核心案例 5端到端定制交付系统
业务痛点
42个行业的客户需求差异极大(机场要求静音、数据中心要求高能效、工业厂房要求耐高温),定制化交付涉及选型、设计、采购、生产、物流、安装调试6个环节,信息传递链条长、协同效率低。
解决思路
构建端到端数字主线(Digital Thread),打通从客户需求到安装交付的全链路数据,每个环节的数据实时同步、自动流转,实现"端到端可追溯的定制交付"。
实施路径
第一步:建立统一的订单数据模型——每个定制化订单从录入开始即生成唯一数字ID,贯穿选型→设计→采购→生产→物流→安装全流程。第二步:打通CRM→PLM→ERP→MES→WMS→TMS六大系统数据接口,实现订单状态的端到端可视化。第三步:部署AI交付预测引擎,根据历史数据和当前订单进度,自动预测交付时间并预警延期风险。第四步:为每个订单生成数字交付手册(含安装指导、调试参数、运维建议),随产品一同交付客户。第五步:安装后运行数据回传至工厂,形成产品全生命周期数据闭环。
关键数据
订单交付准时率大幅提升,端到端信息传递时间从数天缩短至实时(秒级)。支持42个行业、200+种机型的并行定制交付。(数据来源:重庆市经信委、美的官方发布)
用了什么技术
数字主线 系统集成 02.04.01 AI预测 05.01.01
端到端数字主线的实现:基于统一数据中台,6大核心系统通过ESB(企业服务总线)实现实时数据同步。每个订单在系统中生成一个数字孪生体,包含设计BOM、生产工序、质检记录、物流轨迹等全部数据。AI交付预测引擎监控全链路240+个关键节点,提前72小时预测交付风险。客户通过移动端可实时查看订单进度,类似"快递追踪"体验。
端到端
6大环节全链路打通
秒级
信息传递时间
6数字孪生仿真与虚拟调试
业务痛点
新机型导入需要物理试制和多轮调试,单次试制成本高(数十万元),周期长达数月,严重影响新品上市速度。
解决思路
构建机组级数字孪生模型,在虚拟环境中完成设计验证、性能仿真和产线调试,大幅减少物理试制次数。
实施路径
建立水机核心部件的CFD仿真模型和有限元分析模型。将数字孪生与AI设计平台打通,AI生成的设计方案自动进行虚拟仿真验证。产线工装夹具和NC程序在数字孪生环境中完成虚拟调试后再导入物理产线。
关键数据
新机型物理试制次数减少60%以上,调试周期缩短约50%,单台新机型研发成本降低数百万元。
用了什么技术
数字孪生 03.01.01 CFD仿真 02.01.02
数字孪生模型覆盖离心式压缩机的气动性能仿真、换热器的传热仿真、整机的振动与噪声仿真。仿真精度经过100+台实际机组的实测数据标定,关键指标(冷量、COP、噪声)的仿真误差<3%。虚拟调试平台可模拟30+种典型工况场景,确保设计方案的鲁棒性。
7增强现实(AR)辅助装配与远程运维
业务痛点
大型水机结构复杂、定制化程度高,新员工培训周期长,装配错误率高。售后工程师到达现场耗时长,故障排除效率低。
解决思路
在装配和售后环节引入AR技术,装配工通过AR眼镜获取实时指导,售后通过AR远程专家系统快速排障。
实施路径
为关键装配工位配备AR眼镜,系统自动识别当前工件型号,在视野中叠加装配指导信息(零件位置、拧紧力矩、顺序指引等)。售后环节,现场工程师佩戴AR眼镜,远程专家通过第一视角实时指导故障排查。
关键数据
新人培训周期缩短约50%,装配错误率大幅降低。远程AR支持使售后平均响应时间从48小时缩短至4小时以内。
用了什么技术
增强现实(AR) 5G传输 07.01.01
AR眼镜采用Hololens 2,通过WiFi6连接工厂网络。装配指导系统集成PLM数据,自动调取当前工单的3D模型和装配工艺,以虚拟箭头和文字引导操作。远程运维系统通过5G传输高清第一视角视频流(延迟<50ms),专家可标注画面中的具体位置,标注信息实时显示在现场AR眼镜中。
8AI预测性维护系统
业务痛点
工厂关键设备(压缩机测试台、焊接机器人、加工中心等)采用定期维护策略,非计划停机频繁,维修成本高。
解决思路
为关键设备部署振动、温度、电流传感器,利用AI模型预测设备剩余寿命和故障概率,实现从"定期维护"到"按需维护"。
实施路径
为50+台关键设备加装IoT传感器,实时采集振动谱、温度、电流等数据。训练基于LSTM的剩余寿命预测模型,结合设备运行历史和故障记录。预测到风险时自动生成维修工单并推送至维护团队。
关键数据
非计划停机减少约60%,设备综合效率(OEE)提升约15%,维修成本降低约30%。模型提前7-15天预警故障风险。
用了什么技术
预测性维护 03.04.01 IoT传感器 07.02.01 LSTM
预测性维护系统监控50+台关键设备,每台设备部署3-8个传感器(振动、温度、电流、油液等),采样频率1kHz。LSTM模型基于3年历史故障数据训练,能准确识别轴承磨损、齿轮点蚀、电机绝缘老化等10+种故障模式的早期特征。系统与MES联动,预测到风险时自动调整排程,预留维护窗口。
9数智能源管理与工厂碳中和
业务痛点
工厂年用电量巨大,能源成本占比高,且面临日益严格的碳排放约束。
解决思路
依托美的楼宇数字化平台,通过工艺优化、数智能源管理、碳抵消三类举措,推进工厂碳中和。
实施路径
第一步:建立工厂能源数据采集网络,对电、水、气、冷/热等能源介质进行分项计量和实时监控。第二步:AI模型分析用能规律,自动优化空压机、制冷站等高耗能设备的运行策略。第三步:推进分布式光伏发电和余热回收等低碳技术应用。第四步:通过碳抵消机制(购买绿电、碳汇等)中和剩余碳排放。
关键数据
已获得PAS2060碳中和认证,达成工厂运营碳中和。可再生能源占比持续提升。(数据来源:重庆市经信委)
用了什么技术
能效管理 09.02.02 碳中和管理 09.01.02 光伏发电 09.03.01
数智能源管理平台基于美的iBUILDING楼宇数字化平台开发,覆盖工厂全部用能设备。AI节能模型可预测未来24小时用能负荷,自动调节设备运行策略(如利用谷电蓄冷、光伏发电优先消纳等)。工厂已安装屋顶光伏,年发电量可覆盖部分生产用电。碳排放核算覆盖Scope1和Scope2,按ISO 14064标准执行。
10智能供应链协同平台
业务痛点
水机定制化程度高导致零部件种类繁多(数万种),供应商协同效率低,关键部件缺料频繁影响交付。
解决思路
搭建智能供应链协同平台,实现需求预测→采购订单→供应商生产→入厂物流的全链路数字化协同。
实施路径
AI需求预测模型根据历史订单趋势和当前排程,预测未来1-3个月关键零部件的需求量。供应商通过协同平台实时查看采购预测和订单状态。部署智能入厂物流系统,按生产节拍JIT配送。
关键数据
零部件缺料率大幅降低,库存周转效率显著提升,供应商订单响应时间缩短约50%。
用了什么技术
供应链协同 04.01.01 AI预测 05.01.01 JIT配送 04.03.01
供应链协同平台连接200+家核心供应商,供应商可实时查看美的的采购预测(未来3个月)、订单状态和库存消耗情况。AI预测模型综合考虑历史订单、季节性因素、市场趋势等,将关键部件需求预测准确率提升至85%以上。入厂物流系统与MES排程联动,零部件到货时间精确到2小时窗口。
11工业大数据平台与AI模型工厂
业务痛点
79个数字用例产生了海量数据,但数据分散在各业务系统中,AI模型各自为战、重复开发,缺乏统一的AI研发和管理平台。
解决思路
建设统一的工业大数据平台和AI模型工厂,实现数据的集中治理和AI模型的标准化开发、部署和运维(MLOps)。
实施路径
建立数据中台,统一采集和治理来自CRM/PLM/ERP/MES/IoT等系统的多源异构数据。建设AI模型工厂,提供标准化模型开发框架、训练算力和部署环境。建立模型版本管理和效果监控机制,实现模型的持续迭代优化。
关键数据
支撑79个数字用例的AI模型运行,日均处理数据量超过TB级别。模型开发周期从数周缩短至数天。(部分数据来源:公开信息推断)
用了什么技术
数据中台 05.03.01 MLOps 大数据平台
工业大数据平台基于Hadoop/Spark架构,数据湖存储PB级历史数据。AI模型工厂采用Kubernetes+MLflow架构,支持TensorFlow/PyTorch/Scikit-learn等主流框架。模型上线后自动监控预测准确率和数据漂移,模型精度下降超过阈值时自动触发重新训练,形成"数据→模型→效果→迭代"的持续优化闭环。

📊 绩效改善总览

指标改善前改善后提升幅度业务解读
水机选型周期 数天/单 秒级 ↓ 81% 销售前端秒出方案,客户响应速度质变
产品设计周期 2-3周 1-1.5周 ↓ 45% AI自动出图+人工审核,设计效率翻倍
市场维修率 ↓ 31% AI质检+质量预测显著降低售后故障
定制化订单占比 31% 87% ↑ 56pp 柔性生产能力支撑大规模定制
覆盖行业数 42个 全行业覆盖 从单一行业向全行业拓展
数字用例数 零星 79个 体系化 AI覆盖选型-设计-生产-交付全链路
工厂碳中和 未认证 PAS2060认证 达成 绿色制造与智能制造同步推进
设计变更率 ↓ 60%+ AI设计质量提升,返工大幅减少

🗺 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(8/9个领域) 未涉及 WEF重点技术覆盖率:22/40(55%)

🔍 可复制性分析

🏢 企业规模
美的集团旗下 · 全球500强 · 美的第5家灯塔工厂
💰 投入规模
亿级数字化+智能化投入(公开信息未披露具体金额)
⏱ 实施周期
约3-4年(工厂2005年投产,逐步数字化升级至2025年获评)
🎯 关键技术门槛
AI选型/设计模型开发、端到端数字主线、79个数字用例的工程化落地、大规模AI模型的持续运维(MLOps)
👉 适合什么企业参考
大型装备制造企业(尤其是按订单设计ETO/按订单生产MTO模式)、产品高度定制化的制造企业、已具备一定数字化基础希望实现端到端AI赋能的企业。核心启示:不是单个技术点的突破,而是79个数字用例的全链路覆盖——这条路径对"大企业数字化深水区"极具参考价值。

🏭 行业对标视角

国标分类路径:电气机械和器材制造业(38)→ 家用电力器具制造(385)→ 家用制冷电器具制造(3851)

📌 同小类(3851 家用制冷电器具制造)共15家灯塔工厂,是全球灯塔工厂最密集的细分领域之一,海尔和美的两大巨头占据绝对主力。同中类(385 家用电力器具制造)共26家灯塔工厂,中国占绝大多数。

同小类(3851)灯塔工厂精选(15家)

同中类(385)其他灯塔工厂(其他小类精选)

💡 行业洞察:家用制冷电器具制造(3851)是全球灯塔工厂最密集的细分行业之一,美的和海尔两大中国家电巨头在该行业拥有绝对优势。但美的重庆工厂的独特之处在于——它是行业唯一聚焦"大型商用冷水机组"(ToB)而非"家用空调"(ToC)的灯塔工厂,其"全流程AI赋能"模式为大型装备制造业的数字化转型提供了独特范本。全球范围来看,中国在家电行业灯塔工厂数量上遥遥领先(20+家),形成了规模化的灯塔工厂集群效应。

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美的重庆工厂用79个AI数字用例,将定制订单占比从31%做到87%——你们企业在大规模定制和AI赋能方面走到了哪一步?最大的挑战是什么?

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