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2022年新建上海基地,自研IIoT平台融合GenAI 3D建模与深度学习,36项4IR方案实现产量提升37%、交付效率提高40%、成本优化33%。

海尔洗涤电器 · 第14批 · 生产力卓越 · 全球首个数字孪生灯塔工厂

📋 企业名片

🔖 灯塔编码:21414CN04
企业名称
海尔洗涤电器 (Haier Washing Appliances Shanghai)
工厂所在地
中国 · 上海
所属行业
消费品行业
灯塔类型
生产效率
入选批次 / 发布日期
第14批 · 2025年09月
核心产品
卡萨帝高端洗衣机、干衣机、Leader三筒懒人洗衣机
应用领域
高端家电制造、大规模个性化定制、AI驱动产品创新

🔧 核心案例

1 GenAI驱动3D建模 核心
⚠️ 痛点:高端市场需求多样化,洗衣机产品外观与结构设计周期长,传统CAD建模难以快速响应个性化需求,概念设计到打样需数周时间。
💡 方案:自主研发GenAI家电工业设计协作模型"Co-designer",驱动家电领域专业文生图模型,实现从用户需求到3D概念方案的秒级生成。
实施路径
Step 1 — 需求洞察数字化:构建用户偏好数据库与专家经验知识图谱,AI自动解析海量用户反馈,识别潜在设计需求
Step 2 — GenAI模型训练:基于家电领域专业数据集训练文生图大模型,建立"需求→草图→3D模型"端到端生成能力
Step 3 — Co-designer平台集成:将GenAI模型嵌入产品设计工作流,设计师输入自然语言描述即可生成多套3D方案
Step 4 — 动平衡前置仿真:在设计阶段即调用内筒动平衡优化模型,提前验证多筒洗衣机振动与碰撞问题
Step 5 — 全流程推广:覆盖所有新品开发项目,将AI辅助设计纳入标准产品开发流程
关键技术
05.01.01 大模型/GenAI · Co-designer文生图协作模型
基于扩散模型和Transformer架构的家电专用文生图模型,结合海量产品外观数据与制造工艺约束做条件生成,可直接输出符合产线工艺要求的3D方案。打个比方:AI像一个通晓所有家电设计经验的"超级设计师",你说"我想要一款三筒洗衣机,外观极简",它几秒内就能给出多个可用方案。
02.01.01 CAD/CAE · 虚拟设计验证一体化
将GenAI生成的3D模型直接导入数字孪生环境中进行动平衡、结构强度等仿真验证,在虚拟空间完成"设计—验证—优化"闭环,大幅减少物理样机数量。
📊 核心成效:用户需求洞察周期缩短50%,概念设计效率提升93%。典型案例:爆款"Leader三筒懒人洗衣机"从用户愿望到量产仅数月,AI全程驱动产品创新。
2 深度学习技术 核心
⚠️ 痛点:洗衣机内筒动平衡是核心质量瓶颈,传统调校依赖师傅经验,试错成本高;同时产线质量检测依赖人工抽检,漏检率和误判率高。
💡 方案:以内筒动平衡优化模型和AI视觉检测为核心,构建从"前置建模"到"实时优化"再到"全局规划"的三层智能质量管控体系。
实施路径
Step 1 — 动平衡数据采集:在内筒产线部署多维度传感器,实时采集压力、张紧力、转速、振幅等参数,构建动平衡大数据集
Step 2 — 深度学习模型训练:基于历史振动数据训练CNN+LSTM混合模型,建立"工艺参数→动平衡状态"的精确映射
Step 3 — 实时调优闭环:将模型部署到产线边缘计算节点,在线预测最优加工参数并自主微调,实现"感知—分析—决策—执行"毫秒级闭环
Step 4 — AI视觉检测上线:部署双束激光焊接AI视觉系统,实时检测熔池形态、焊缝质量,自动标记异常并触发工艺补偿
Step 5 — 全局质量追溯:将每台洗衣机的动平衡数据与AI检测结果写入数字孪生模型,实现全生命周期质量追溯
关键技术
05.01.02 深度学习 · CNN+LSTM混合模型动平衡优化
利用卷积神经网络提取多维传感器信号的空间特征,长短时记忆网络捕捉时序依赖,实现对洗衣机内筒动平衡状态的精准预测和最优工艺参数推荐。打个比方:AI像一位拥有10万次调校经验的"老师傅",能在一瞬间判断出最佳加工参数。
01.03.02 AI视觉检测 · 双束激光焊接实时质检
在10μm精度基础上,AI视觉系统实时分析焊接熔池形态、温度场分布和焊缝形貌,自动检测气孔、裂纹等缺陷,并立即触发工艺参数补偿调整,实现"焊中检测、即时纠偏"。
📊 核心成效:内筒动平衡质量提升57%,双束激光焊接速度提升30%,AI视觉实时检测使良品率提高28%。
3 自研工业物联网(IIoT)平台 核心
⚠️ 痛点:新建工厂需从零搭建数字化底座,传统MES/ERP系统烟囱式部署、数据孤岛严重,难以支持AI驱动的全链路柔性生产与智能调度。
💡 方案:以自研IIoT平台为中枢,融合5G专网+MEC边缘计算+数字孪生指挥中心,构建"端—边—云—孪"一体化架构,支撑36个4IR解决方案在全价值链落地。
实施路径
Step 1 — 数字底座建设:在12万㎡新工厂一次性部署5G企业专网、MEC边缘计算节点和4条智能总装线,同步完成1:1数字孪生工厂建模
Step 2 — IIoT平台数据贯通:接入全厂设备、传感器、AGV、机器人的实时数据流,统一数据标准,破除信息孤岛,实现每秒万级数据点的采集与处理
Step 3 — 智能排产引擎上线:将人员、设备、模具、物料、工艺方法等1200余个约束因子抽象为数学模型,算法每日自动输出最优排程
Step 4 — 智慧物流调度部署:构建物流调度决策引擎,实时优化AGV路径、仓储货位分配和线边物料补给策略
Step 5 — 全价值链集成推广:将IIoT平台从制造端延伸至研发、采购、物流、服务等全价值链,实现端到端数字化贯通
关键技术
01.01.05 IoT设备 · 全厂级传感器网络与设备互联
4条智能总装线、4个智能模块加工区、2套智慧物流系统的全部设备通过工业网关接入IIoT平台,实现毫秒级数据采集与指令下发,构成工厂的"数字神经系统"。
07.01.01 5G+MEC · 毫秒级工业无线网络
5G企业专网提供超高可靠低延迟通信(URLLC),MEC边缘计算节点将AI推理下沉到产线侧,确保动平衡调优、视觉检测等场景的实时性。IT/OT深度融合,打通管理层与车间层的数据壁垒。
03.01.01 数字孪生 · 1:1虚拟工厂与仿真决策
在建厂阶段即完成整个工厂的1:1数字孪生模型,涵盖产线布局、物流路径、设备参数等全部物理要素。工厂投产后,数字孪生实时同步运行状态,支撑智能排产、物流调度、质量追溯等场景的可视化决策。建设周期因此比传统工厂缩短6个月。
📊 核心成效:基于IIoT平台部署36个4IR方案,实现智能排产效率提升20%,厂内物流周转效率提升60%,全厂产量提升37%,建设周期缩短6个月。

📊 绩效改善总览

指标改善前改善后提升幅度业务解读
产量 年产~150万台 37% +37% 智能排产+AI质检+柔性产线三重驱动,年产达200万台卡萨帝高端洗衣机
交付效率 标准交期 40% +40% 智慧物流调度引擎+端到端数字化贯通,订单到交付全链路提速
制造成本 传统制造成本基线 33% -33% AI优化工艺参数+减少物料浪费+降低人工干预,单台转换成本显著下降
用户需求洞察周期 数周 缩短50% -50% GenAI实时解析用户反馈,从"听用户说"到"秒出方案"
概念设计效率 传统CAD建模 提升93% +93% Co-designer文生图模型秒级生成3D方案,彻底改变设计工作方式
内筒质量 传统调校水平 提升57% +57% 深度学习动平衡优化模型"前置建模—实时优化—全局规划"
厂内物流效率 人工调度 提升60% +60% 智慧物流调度决策引擎实时优化AGV路径与仓储分配

🗺️ 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:78%

🔍 可复制性分析

🏢 企业规模
海尔集团全球营收超4000亿,上海工厂投资10亿元,年产200万台,年产值50亿元
💰 投入规模
总投资10亿元(含厂房、设备、数字化底座),36项4IR方案持续投入
⏱️ 实施周期
18个月(从奠基到量产),数字孪生使建设周期比传统工厂缩短6个月
🎯 关键技术门槛
GenAI大模型训练、深度学习工业部署、IIoT平台自研、数字孪生建模
👉 适合什么企业参考
家电制造、消费电子等离散制造企业;正在规划新工厂/新产线的企业可借鉴"数字孪生先行"策略;已有一定数字化基础、希望引入AI驱动全链路升级的企业

🏭 行业对标视角

国标分类路径:制造业 → 电气机械和器材制造 → 家用清洁电器(GB/T 3855)

📌 同批次消费品行业对比:第14批共13座工厂,消费品行业3座(海尔洗涤电器、美的制冷设备、海信日立空调),均为中国家电巨头海外/国内布局

💡 AI是家电制造的分水岭第14批中国家电三巨头全部入选,但各有侧重——美的强在供应链韧性,海信走在绿色可持续前沿,海尔则在"技术+人才"双维度全面开花。海尔上海工厂的独特之处在于:它不是在老厂基础上改造,而是从零新建一座AI原生工厂。这意味着它的数字化架构没有历史包袱,36个4IR方案从一开始就深度融合。对于正在规划新工厂的企业,这是最值得研究的样本。

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如果你正规划新工厂或老厂数字化改造,AI应该先从哪里切入?

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