★西门子中国有限公司
在当前“双碳”目标背景下,很多传统制造型企业都面临着节能减排、能效提升的迫切需求。西门子的低碳数字化改造,使得一座已成立二十多年的工厂,完美“变形”,宛若“新生”。
1 开启低碳数字化改造之旅
作为一家来自德国的世界500强企业,采埃孚集团百年来深耕于乘用车、商用车和工业等诸多领域,创造了无数佳绩。据《美国汽车新闻》发布的2023年全球汽车零部件供应商百强榜,采埃孚集团稳居前三名。
采埃孚汽车系统(上海)有限公司于2002年在上海安亭成立,主要开发、生产和装配汽车底盘系统以及相关产品、制动系统、转向系统、乘员安全系统、动力传动系统、射频电子产品、驾驶员辅助电子系统及相关产品。
随着全球经济形势和能源格局深刻调整,实现“绿色低碳”已经成为重要的全球共识。近年来,这一理念被越来越多的企业落实到发展规划和实践行动中。
数字化、智能化、绿色化成为采埃孚集团的追求目标。此前,采埃孚曾通过了一项科学碳倡议(即SBTi承诺),提出要力争在2040年之前实现全价值链的净零排放。为达成这一宏伟目标,采埃孚设定了中期减排目标:在2030年之前,将温室气体排放量相对于2019年降低80%,将温室气体排放强度(即每百万欧元销售额产生的排放量)相对于2019年降低40%。
在全球范围内,西门子承诺至2030年实现自身运营碳中和。根据西门子发布的《2023财年可持续发展报告》,2019财年以来西门子已将自身运营中产生的二氧化碳排放量减少达50%。2023财年内销售的西门子产品和解决方案,帮助客户避免了约1.9亿吨的二氧化碳排放,比上一财年提升约24%。在中国,西门子于2021年正式启动“零碳先锋计划”,在自身运营、供应链和客户三个维度加速履行减碳责任,携手各方伙伴共创绿色生态。
在节能降碳这个共同目标下,采埃孚和西门子可谓一拍即合,开启了低碳数字化改造之旅。
基于自身成熟的技术和平台,西门子详细采集和分析采埃孚汽车系统(上海)有限公司的各种数据,提出个性化的低碳改造解决方案。
节能是为了增效,而改造过程中亦不能降低生产效率。在采埃孚汽车系统(上海)有限公司的低碳数字化改造中,西门子将效率发挥到了极致。
在施工改造期间,也全程尽量不影响工厂的日常生产运作。尤其令人印象深刻的是2024年的十一黄金周,采埃孚汽车系统(上海)有限公司的生产线处于难得的休息状态,西门子利用这个时间抓紧施工,将产线中的水排放干净,加装了电动阀门,确保冷机群控系统正常运转。
2 西门子注入硬核科技
为采埃孚汽车系统(上海)有限公司量身定做的低碳化改造主要包括智慧工厂能碳管理系统、冷冻机智能自控系统和智能会议系统,实现全方位、智能化地节能降碳。
2.1 能源数字孪生技术,探索绿色制造新路径
传统的厂区能耗管理模式多依赖人工,需借助能耗巡查员手动录入数据,效率较低且无法实现实时监控。为了让工厂完成数智化蜕变,西门子借助智慧能碳管理平台Smart ECX将物联网、云计算、大数据和人工智能等技术融合,嵌入3D建模,构建出能源数字孪生。整个厂区以3D动画的形式进行完整展现,对工厂的日常耗能、产线用能等进行实时采集、存储和分析。这一系列功能,不仅能直观了解能源系统运行态势,让生产数据和能耗数据有效融合,使计算单品能耗成为可能,更能基于能源复合预测,为工厂的能源采购和排产提供决策参考,便于进行碳盘查及未来制定减碳计划。
具体来看,该平台包含了以下功能:
·预测模块:平台使用了机器学习和深度学习算法来进行数据分析,通过大量的历史数据,来进行回归预测分析。
·数据处理和分析:平台架构中提到的数据层和物联接口层,涉及大量的数据处理和分析工作,这些任务通常会使用AI技术来提高效率和准确性。
·系统优化:为了支持高可用部署,平台需要处理大量的数据并保证系统的稳定性和性能,这其中涉及使用AI技术进行系统优化和资源调度。
2.2 公辅、生产双管齐下,深入业务实现真节能
公用辅助的空调、空压、照明等用电占到全厂能耗的50%左右。依托智慧能碳管理平台Smart ECX的数据搜集和分析,西门子发现了该工厂还存在较大的节能潜力,于是冷源智能自控系统有了用武之地。
冷源智能自控系统,能够监测空调、冷冻机的运行状态、温度、耗能等参数,自动控制冷冻机组运行台数。原先所有的冷冻机,无论是加负载、减负载还是停机,都需要人为手动操作。安装冷源智能自控系统后,系统能自动分析当前最符合冷冻机运行工况的运行状态,让冷冻机在最优、最节能的状态下运行。
智能会议系统覆盖所有会议室,通过中央控制系统,对声、光、电等各种会议设备进行集中控制,无需人为操作,提升会议的便捷性和舒适性,也避免出现在会议结束后忘记关空调关灯等现象,最大程度地避免浪费。
在工厂生产制造期间,智慧能碳管理平台Smart ECX会全程监控产出和能耗,并分析不同班次的数据,与历史数据进行对比,及时发现波动。在产线未排满时,平台会及时提示——某个工序正处于单品能耗较高的状态,这样的提示能帮助工厂优化排产或者让某些设备间歇工作,从而将生产能耗回归到合理水平。
公辅设备的自动优化与生产期间的数据分析,双管齐下深入业务,通过系统性的分析,找到高能耗源头,为节能减排提供有力依据,帮助采埃孚实现真节能。
2.3 企业全面碳管理,加速企业碳中和之旅
智慧能碳管理平台Smart ECX既能降低产品的能耗成本,也能减少单品的碳排放量。其一大亮点在于把生产数据与能耗数据进行融合,计算单品能耗,单品能耗也可以帮助企业计算产品碳足迹中的制造部分,为未来产品碳足迹打下基础。
围绕符合ISO14064的企业碳盘查需求,Smart ECX内建了企业碳盘查的一套逻辑,通过数字化排放源的配置,可以比较清晰地进行全寿命周期产品碳足迹计算,并据此进行节能减排规划,从而帮助客户在供应链选择、制造、使用报废及交付等各个环节,收集、分析碳排放相关数据,为低碳产品设计提供参考依据。
同时,结合工厂里各种能耗数据,自动识别高能耗、高碳排环节,挖掘潜在的节能空间,帮助企业做出一些节能举措和其他降碳措施的决策(如优化设备运行、调整生产计划等),有助于企业制定科学的减排路径规划,加速企业碳中和之旅。
3 双轮驱动助力高质量发展
绿色,是低碳化改造的目标,也是高质量发展的底色。
此前,采埃孚汽车系统(上海)有限公司也做过某一条线或某一模块的数字化升级,但以往的信息化建设的数据未能得到高效利用。通过引入轻量化的数字化工具和知识图谱体系,西门子的低碳数字化改造将所有产线和基础设施一一梳理,把之前的各个信息系统的数据都接到智慧能碳管理平台上,联结成一张系统网络,有助于对数据的分析处理和对所有耗能单元的优化调整,使其生产效率、设备使用率得到提升。
在西门子的技术加持下,采埃孚汽车系统(上海)有限公司的低碳化改造取得了斐然的成绩——能耗预计可降低20-30%。
面对绿色低碳转型发展的时代考题,采埃孚和西门子合力交出了一份亮眼答卷,而这份答卷还将续写新的传奇。
采埃孚在中国有数十家工厂,西门子为采埃孚汽车系统(上海)有限公司做的低碳智能化改造,也可以复制到采埃孚的其他工厂,以及其他车企。
绿色发展是中国经济社会实现高质量发展的重要一环。当前,中国正加速产业的数字化和绿色低碳转型,这与西门子的技术优势高度契合。西门子将一如既往地凭借创新的技术、产品、解决方案和服务,挖掘中国数字经济和“双碳”目标所带来的双重机遇。
随着数字化和低碳化成为驱动全球经济和社会发展的双引擎,西门子将继续以数智化能碳管理系统为核心,携手更多生态伙伴,为制造业的绿色节能转型提供全方位、端到端的解决方案。同时,西门子也将继续发挥其行业先行者的带头效应,推动更多企业加入节能减排的行列,助力中国经济社会高质量发展,共同为实现全球碳中和目标贡献力量。
摘自《自动化博览》2025年8月刊






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