聯(lián)想集團(tuán)武漢產(chǎn)業(yè)基地（簡稱“聯(lián)想武漢基地”）主要生產(chǎn)手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)智能終端產(chǎn)品，空調(diào)、制氮、照明等系統(tǒng)各個(gè)都是用電大戶，每年電費(fèi)高達(dá)8位數(shù)。
對(duì)這些必要且重要的生產(chǎn)流程關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)施節(jié)能減排改造，需要理念更新和技術(shù)升級(jí)雙管齊下。
10年間，聯(lián)想武漢基地實(shí)施了一系列深入且卓有成效的探索——提檔升級(jí)后的工廠不再是“電老虎”，也不再“氣喘吁吁”，還因此獲評(píng)了全國首個(gè)ICT行業(yè)“零碳工廠”。
“零碳工廠”長什么樣？“零碳”是怎么實(shí)現(xiàn)的？帶著這些問題，日前湖北日?qǐng)?bào)全媒記者來到聯(lián)想武漢基地進(jìn)行探訪。
從“一開全開”到“想開就開”
“化整為零”讓空調(diào)一年節(jié)電120萬度
零碳，并不意味著工廠不排放溫室氣體，而是通過使用清潔能源、降低能源消耗等舉措，抵消生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的碳排放。
在聯(lián)想武漢基地的屋頂，坐落著一間間嗡嗡作響的小屋子，這是EC風(fēng)機(jī)的設(shè)備間。
產(chǎn)線上的電子設(shè)備要在“冬暖夏涼”的環(huán)境中工作，聯(lián)想武漢基地的空調(diào)設(shè)備必須一年四季不停運(yùn)轉(zhuǎn)。要讓20萬平方米的工廠實(shí)現(xiàn)持續(xù)恒溫，耗電量之大可想而知。
傳統(tǒng)空調(diào)風(fēng)機(jī)被稱為“巨無霸”，巨大的軸流風(fēng)機(jī)靠皮帶輪帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，費(fèi)電且無法微調(diào)轉(zhuǎn)速，可被理解為“一開全開”。
“新的理念是用多個(gè)模塊化EC風(fēng)機(jī)替換軸流風(fēng)機(jī)，想開幾個(gè)就開幾個(gè)，還能實(shí)現(xiàn)智能控制?！盓C風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人金加奇說，化整為零的改造思路，讓風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)流程發(fā)生了根本性改變。
而相比軸流風(fēng)機(jī)最低需要30赫茲的啟動(dòng)頻率，使用直流永磁電機(jī)的EC風(fēng)機(jī)只需1赫茲就能啟動(dòng)，風(fēng)量可“無級(jí)變速”微調(diào)，省電效果立竿見影。
2021年以來，聯(lián)想武漢基地的17組空調(diào)項(xiàng)目陸續(xù)完成改造，僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約用電120萬度。
除EC風(fēng)機(jī)外，光伏發(fā)電、深冷制氮等技術(shù)的應(yīng)用，廣開清潔電力之源、節(jié)省用電大戶之流，把電費(fèi)扎扎實(shí)實(shí)節(jié)省了下來。
2018年起，聯(lián)想武漢基地的屋頂逐漸被大片大片的光伏板覆蓋。截至目前，這些光伏板每年可提供210萬度清潔能源，相當(dāng)于節(jié)約1104噸碳排放。
電子元器件焊接時(shí)對(duì)環(huán)境中的氧含量很敏感，生產(chǎn)過程中要噴吹大量氮?dú)?。為此，?lián)想武漢基地每年要制備氮?dú)鈹?shù)百萬立方米。
傳統(tǒng)的變壓吸附制氮技術(shù)成熟度高，但是能耗大，是生產(chǎn)流程中最費(fèi)電的環(huán)節(jié)之一。要讓氮?dú)庵苽湟材軐?shí)現(xiàn)節(jié)能減排，考驗(yàn)聯(lián)想武漢基地管理者的智慧和魄力。
“上馬深冷制氮技術(shù)，與供應(yīng)商合同一簽就是10年，這筆錢能不能投、敢不敢投，關(guān)乎企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展?！敝軕c平說，經(jīng)過反復(fù)測算，使用深冷制氮技術(shù)替換變壓吸附制氮技術(shù)，每年可節(jié)約用電超308萬度，相當(dāng)于減少溫室氣體排放1600噸。“均衡考慮經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，我們覺得值！”
從“捉摸不透”到“無所遁形”
針尖大小漏氣點(diǎn)難逃減排“法眼”
通過設(shè)備更新、技術(shù)改造，為看得見的電能消耗戴上“緊箍”，已經(jīng)是件不容易的事。
捕捉那些不易察覺的“跑冒滴漏”，以小博大降碳減排，對(duì)“零碳工廠”建設(shè)而言是更大的考驗(yàn)。
智能終端自動(dòng)化生產(chǎn)線上，大到屏幕、小到聽筒都由氣動(dòng)機(jī)械臂自動(dòng)抓取、安裝。實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的關(guān)鍵部件，是一根透明軟管。
通過閥門控制，壓縮空氣在軟管中形成真空產(chǎn)生吸力，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂完成抓放動(dòng)作。
在聯(lián)想武漢基地的288條生產(chǎn)線上，可以看到無數(shù)根這樣的軟管，它們通過管道連接到設(shè)置在基地一樓的數(shù)十臺(tái)空氣壓縮機(jī)上。
“空氣壓縮機(jī)既是用電大戶，也是浪費(fèi)大戶?！甭?lián)想武漢基地?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型高級(jí)經(jīng)理鄒楊說。長期使用過程中，軟管與設(shè)備連接處容易產(chǎn)生磨損，“即使是針尖大小的泄漏點(diǎn)，每年也會(huì)泄露超過1萬立方米壓縮空氣，成百上千個(gè)漏氣點(diǎn)最多可導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)30%的電能被白白浪費(fèi)?！?/p>
為徹底解決這個(gè)問題，從2018年開始 ，幾乎每天都有專職人員在產(chǎn)線上查找、封堵漏氣點(diǎn)。通過這樣細(xì)致且持續(xù)地排查，聯(lián)想武漢基地每年又可以節(jié)省用電42萬度。
鄒楊說，找到壓縮空氣泄露這個(gè)看似很小實(shí)則很大的減排關(guān)鍵點(diǎn)，既靠工作人員“望聞問切”，更靠一套數(shù)字化工具的精準(zhǔn)鎖定——聯(lián)想集團(tuán)自主研發(fā)的LeGreen系統(tǒng)，讓小到一臺(tái)飲水機(jī)工作過程中的碳排放數(shù)據(jù)都變得清晰可見。
“ISO 14064《溫室氣體聲明審定與核查標(biāo)準(zhǔn)》和《溫室氣體核算體系》把企業(yè)碳排放分成了三個(gè)范圍：直接排放、外購能源排放和其他所有間接排放?！敝軕c平說，按照這一規(guī)定，LeGreen系統(tǒng)結(jié)合《零碳工廠評(píng)價(jià)通用規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同的燃料、活動(dòng)、排放物，拆解出多達(dá)102項(xiàng)碳排放因子。
聯(lián)想武漢基地結(jié)合自身情況，近10年來在全廠布設(shè)4000多只傳感器。根據(jù)采集到的水、電、氣等消耗數(shù)據(jù)，LeGreen系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算出碳排放量的具體情況，并與“零碳工廠”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照，“掛圖作戰(zhàn)”讓一切都變得清晰簡單。
在探索“零碳工廠”建設(shè)的過程中，聯(lián)想武漢基地還積極創(chuàng)新合作模式，讓設(shè)備更新降本、讓節(jié)能減排增效。
近年來，聯(lián)想武漢基地5萬根熒光燈管陸續(xù)更換為節(jié)能LED燈管，令人意外的是這個(gè)過程基本沒有開銷。周慶平說，生產(chǎn)商免費(fèi)供應(yīng)節(jié)能LED燈管，聯(lián)想武漢基地則從原本使用熒光燈管每年需支付的電費(fèi)中按比例向其支付對(duì)價(jià)，“花的是相對(duì)少的錢，辦成的卻是大事?！?/p>
從“人工排產(chǎn)”到“智能排產(chǎn)”
人工智能助力排放降低、生產(chǎn)提效
節(jié)約生產(chǎn)過程中的能耗，是打造“零碳工廠”的“基本操作”。
而在聯(lián)想武漢基地，節(jié)能減排效率的提升還體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)排程的持續(xù)優(yōu)化。
“資源空置也會(huì)造成能源浪費(fèi)，這顯然不符合低碳理念?！敝軕c平說。生產(chǎn)計(jì)劃的不飽和導(dǎo)致生產(chǎn)過程的不連續(xù)，可能導(dǎo)致資源的過度配置。但人腦的算力有限，面對(duì)極其復(fù)雜的前提條件，為了優(yōu)先滿足產(chǎn)能交付，不可避免會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)。
破題思路是使用電腦替代人腦進(jìn)行生產(chǎn)排程計(jì)算——聯(lián)想集團(tuán)自主研發(fā)的APS高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng)，通過應(yīng)用人工智能技術(shù)突破人腦極限。
只需要設(shè)定好人力、產(chǎn)能、物料、工藝等十幾項(xiàng)約束因子，原本計(jì)劃員需要幾個(gè)小時(shí)完成的工作，APS在5分鐘內(nèi)能自動(dòng)求解出最佳方案，讓資源利用率最大化。
APS甚至創(chuàng)新性地引入了能耗這一維度，可以將現(xiàn)有的生產(chǎn)需求排到同一組空調(diào)所在區(qū)域，最大程度節(jié)省空調(diào)用電。
從一件件小事做起，聯(lián)想武漢基地的“零碳工廠”建設(shè)之路行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
去年9月，由中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院旗下賽西認(rèn)證牽頭編制的《零碳工廠評(píng)價(jià)通用規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，聯(lián)想武漢基地第一時(shí)間提出了認(rèn)證申請(qǐng)。
“零碳的成功實(shí)踐并不來自一項(xiàng)具體的技術(shù)突破，而是對(duì)能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化，這也不僅僅是一家工廠的變革。”周慶平說?！傲闾脊S”評(píng)價(jià)證書中，評(píng)價(jià)等級(jí)為兩星“符合級(jí)”。聯(lián)想武漢基地目前正在積極努力，做好準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)更艱巨的挑戰(zhàn)，爭取點(diǎn)亮第三顆星達(dá)到“生態(tài)級(jí)”。
“聯(lián)想集團(tuán)作為鏈主，為供應(yīng)鏈上下游的數(shù)千家企業(yè)制定了綠色發(fā)展積分和認(rèn)證，以期共同實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。”周慶平說，“零碳工廠”生態(tài)圈的打造過程，也是聯(lián)想攜手全產(chǎn)業(yè)鏈，面向未來實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
按照計(jì)劃，未來聯(lián)想武漢基地將以鏈主的身份融入到產(chǎn)業(yè)鏈上下游的各個(gè)環(huán)節(jié)，與鏈友深度合作。一部手機(jī)的減碳之路，將從現(xiàn)在的零件進(jìn)廠開始組裝，上溯至元器件在上游廠商生產(chǎn)的過程。
