一、背景
全球氣候變化帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)使得碳中和成為各國政府和企業(yè)的重要目標(biāo)。電子信息產(chǎn)品制造業(yè)作為能源消耗和碳排放的重要來源之一，正在積極尋求轉(zhuǎn)型升級的路徑。聯(lián)想集團天津零碳智造工廠的建立，正是這一趨勢的體現(xiàn)，通過創(chuàng)新技術(shù)和智能化手段，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的低碳化和零碳化。
二、現(xiàn)狀
聯(lián)想天津工廠作為零碳智造的先行者，在建筑設(shè)計、施工過程、園區(qū)管理和生產(chǎn)制程等九大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了90個減碳場景。通過智能化手段確定碳排放，并采用多種降碳措施，工廠已達到碳中和目標(biāo)。自身減排和綠電綠能占比超過90%，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
三、問題
1.技術(shù)挑戰(zhàn)：持續(xù)優(yōu)化和升級現(xiàn)有技術(shù)，以應(yīng)對不斷變化的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和市場需求。
2.成本問題：零碳工廠的建設(shè)和運營需要大量資金投入，如何平衡成本與效益是一個關(guān)鍵問題。
3.供應(yīng)鏈管理：確保供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)符合零碳標(biāo)準(zhǔn)，需要對供應(yīng)商進行嚴(yán)格管理和指導(dǎo)。
4.政策與法規(guī)：需關(guān)注和適應(yīng)不斷更新的環(huán)保政策和法規(guī)，確保工廠運營的合規(guī)性。
四、天津聯(lián)想工作成效
1.綠色建筑：采用動力房中心化設(shè)計，雨水調(diào)蓄和中水系統(tǒng)，地?zé)釤崮芾玫?，實現(xiàn)了能源損失和材料浪費的大幅減少。
2.光伏綠電體系：通過屋頂、墻面、地面的立體化光伏板，年發(fā)電量達500多萬度，減碳3000噸。
3.智能化生產(chǎn)：筆記本產(chǎn)線自動化率超過60%，智能高速貼片生產(chǎn)線全線自動化率超過80%，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的大幅提升。
4.資源回收：空壓機排放熱量回收、廚余垃圾資源化等措施有效節(jié)約了能源和減少了垃圾。
五、最新案例
根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的報告，全球范圍內(nèi)對于資源利用的需求將持續(xù)增長，然而通過緊急采取協(xié)同行動可以扭轉(zhuǎn)這一消極趨勢。普華永道的報告指出，2023年全球能源、公用事業(yè)和資源領(lǐng)域的并購活動依然活躍，能源轉(zhuǎn)型被視為實現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的關(guān)鍵。一些公司通過并購或重組來推動綠色轉(zhuǎn)型，優(yōu)化其運營模式和投資組合。
（一）國際案例
在國際范圍內(nèi)，不少電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)也在積極推動零碳工廠的建設(shè)和運營。以下是幾個典型案例：
1.蘋果公司：蘋果公司在全球各地的設(shè)施中廣泛采用可再生能源，并設(shè)立了明確的碳中和目標(biāo)。其位于愛爾蘭的數(shù)據(jù)中心完全由風(fēng)能和太陽能提供動力，實現(xiàn)了零碳排放。此外，蘋果公司還致力于推動供應(yīng)鏈上的合作伙伴實現(xiàn)碳中和，通過項目如“供應(yīng)鏈清潔能源計劃”，幫助供應(yīng)商轉(zhuǎn)向可再生能源。
2.特斯拉：特斯拉在其美國內(nèi)華達州的超級工廠（Gigafactory）實施了一系列可持續(xù)發(fā)展措施，包括利用太陽能和地?zé)崮?。該工廠的目標(biāo)是實現(xiàn)100%的可再生能源供應(yīng)，并通過高效的生產(chǎn)工藝和廢料管理，大幅減少了碳足跡。
3.三星電子：三星在其韓國和越南的制造工廠中，積極推行環(huán)保措施，包括能源管理系統(tǒng)和綠色建筑設(shè)計。通過這些措施，三星成功降低了能源消耗和溫室氣體排放，并計劃在未來幾年內(nèi)進一步擴大可再生能源的使用比例。
（二）國內(nèi)案例
在國內(nèi)，除了聯(lián)想天津工廠，其他一些領(lǐng)先企業(yè)也在積極探索零碳制造：
1.華為：華為在深圳和東莞的制造基地，推行了全面的綠色轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。通過建設(shè)智能化生產(chǎn)線和采用可再生能源，華為大幅度減少了碳排放。同時，華為還通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)更高效的通信設(shè)備，助力整個行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。
2.比亞迪：比亞迪在其汽車和電子制造工廠中，廣泛采用太陽能發(fā)電和電動物流車，減少了對化石燃料的依賴。此外，比亞迪還通過智能化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的高效節(jié)能。
六、零碳工廠建設(shè)中的數(shù)字賦能
數(shù)字技術(shù)在零碳工廠的建設(shè)和運營中起著至關(guān)重要的作用。以下是幾種主要的數(shù)字賦能手段：
1.物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工廠可以實現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實時監(jiān)控能耗和排放數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化能源使用。例如，傳感器可以監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)和效率，及時發(fā)現(xiàn)并解決能耗過高的問題。
2.人工智能（AI）：AI技術(shù)可以用于分析大量的能耗和排放數(shù)據(jù)，識別優(yōu)化機會并預(yù)測未來的能耗趨勢。通過機器學(xué)習(xí)算法，工廠可以不斷調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，達到最佳的節(jié)能效果。
3.大數(shù)據(jù)分析：大數(shù)據(jù)技術(shù)可以整合和分析來自不同系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)據(jù)，為決策提供支持。通過大數(shù)據(jù)分析，工廠管理者可以全面了解能源使用情況，制定更加科學(xué)的減碳策略。
4.數(shù)字孿生：數(shù)字孿生技術(shù)可以創(chuàng)建工廠的虛擬模型，模擬和優(yōu)化生產(chǎn)過程中的能源使用和排放情況。通過數(shù)字孿生技術(shù)，工廠可以在虛擬環(huán)境中測試和調(diào)整各種減碳措施，找到最有效的方案。
七、零碳工廠的經(jīng)濟效益分析
雖然零碳工廠的建設(shè)和運營需要大量的初始資金投入，但其長期經(jīng)濟效益不容忽視。以下是零碳工廠可能帶來的幾方面經(jīng)濟效益：
1.能源成本降低：通過采用可再生能源和高效能源管理系統(tǒng)，零碳工廠能夠顯著降低能源成本。例如，光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電不僅能夠滿足工廠的用電需求，還能將多余的電力出售給電網(wǎng)，獲得額外收入。
2.生產(chǎn)效率提升：智能化和自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得生產(chǎn)過程更加高效和精準(zhǔn)，減少了資源浪費和產(chǎn)品缺陷率，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品競爭力。
3.政策支持和激勵：各國政府通常會對綠色和低碳企業(yè)提供政策支持和財政激勵，如稅收減免、補貼和優(yōu)惠貸款等。這些政策支持可以顯著降低零碳工廠的運營成本，提升其經(jīng)濟效益。
4.品牌形象和市場競爭力提升：零碳工廠能夠顯著提升企業(yè)的品牌形象和社會責(zé)任感，增強市場競爭力。越來越多的消費者和商業(yè)客戶傾向于選擇環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品和服務(wù)。
5.風(fēng)險管理和長期可持續(xù)發(fā)展：零碳工廠能夠有效應(yīng)對日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和政策，降低法律和合規(guī)風(fēng)險，確保企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。此外，通過減少碳排放，企業(yè)還可以減少對環(huán)境的負(fù)面影響，提升企業(yè)的社會責(zé)任形象。
八、零碳工廠的社會效益分析
零碳工廠不僅在經(jīng)濟方面具有顯著的優(yōu)勢，還能帶來一系列社會效益：
1.環(huán)境保護：零碳工廠通過減少溫室氣體排放、降低資源消耗和減少廢棄物排放，對環(huán)境保護起到了積極作用，有助于應(yīng)對氣候變化和環(huán)境污染問題。
2.健康和福祉：零碳工廠的低碳和綠色生產(chǎn)方式能夠減少空氣污染、水污染和噪音污染，改善工廠周邊居民的生活環(huán)境，提升社區(qū)的健康和福祉水平。
3.就業(yè)和技能提升：零碳工廠的建設(shè)和運營需要大量的專業(yè)技術(shù)人員和管理人才，有助于創(chuàng)造就業(yè)機會，提升員工的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展。
4.技術(shù)創(chuàng)新和知識共享：零碳工廠推動了綠色技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，促進了技術(shù)創(chuàng)新和知識共享。通過與科研機構(gòu)、高校和企業(yè)的合作，零碳工廠能夠推動技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級，提升整個行業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展水平。
九、結(jié)論與展望
通過對聯(lián)想天津零碳智造工廠及其他國內(nèi)外典型案例的分析，我們可以看到，零碳工廠不僅在減少碳排放、降低能源消耗和提高生產(chǎn)效率方面取得了顯著成效，還在提升企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益方面具有重要作用。
隨著全球氣候變化問題的日益嚴(yán)峻和各國對碳中和目標(biāo)的高度重視，零碳工廠將在電子信息產(chǎn)品制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。未來，隨著技術(shù)的不斷進步和政策支持的不斷加強，零碳工廠的發(fā)展前景將更加廣闊。
為了進一步推動零碳工廠的發(fā)展，建議電子信息產(chǎn)品制造企業(yè)積極探索和應(yīng)用先進的綠色技術(shù)和智能化技術(shù)，加強與供應(yīng)鏈伙伴的合作，共同構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈體系。同時，企業(yè)應(yīng)積極參與政策制定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，推動行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新、智能化升級和國際合作，電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的零碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)必將實現(xiàn)，為全球氣候變化問題的解決和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)作出積極貢獻。
附：【案例】“解構(gòu)”聯(lián)想天津零碳智造工廠
“你好，我是光伏玻璃，我在發(fā)電中哦！”
走進聯(lián)想集團天津零碳智造工廠（以下簡稱“天津工廠”）零碳連廊，在向陽一側(cè)的玻璃上，你可以看到這樣的話。這種會“發(fā)電”的玻璃表面覆蓋了一層BIPV（光伏建筑一體化）膜，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，源源不絕為工廠提供“綠電”。
這是聯(lián)想天津工廠眾多零碳智造“黑科技”的其中一項。目前，天津工廠已經(jīng)在建筑設(shè)計、施工過程、園區(qū)管理、生產(chǎn)制程等九大領(lǐng)域，落地實現(xiàn)90個減碳場景。據(jù)統(tǒng)計，園區(qū)年碳排放量約1.2萬噸，通過智能化手段確定碳排，并采用一套降碳組合拳后，工廠將完成碳中和。其中，自身減排和綠電綠能占比超過90%，達到行業(yè)領(lǐng)先水平，而在疊加“碳交易”后，工廠將正式實現(xiàn)“碳?xì)w零”。
今天，我們從整體的角度出發(fā)，和大家一起探尋天津工廠的“碳?xì)w零密碼”。
從“硬”建筑到“軟”運營
天津工廠贏在“綠色起跑線”
“雙碳”大背景下，“零碳”已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展新趨勢，聯(lián)想天津工廠從規(guī)劃之初便清晰錨定了雙碳目標(biāo)。在天津工廠的建設(shè)與運營中，天津工廠遵循“低功耗基礎(chǔ)設(shè)施+綠色能源+精細(xì)化運營”思路，采用了大量綠色建筑、光伏面板與能耗回收技術(shù)。目前僅通過此三方面舉措，天津工廠已經(jīng)實現(xiàn)了每年減碳超5300噸，占減碳總量近50%。
低功耗基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是打造一座“零碳工廠”的第一步，為整個工廠的減碳之旅奠定基礎(chǔ)。在綠色建筑方面，天津工廠采用動力房中心化設(shè)計，將供能半徑從國家標(biāo)準(zhǔn)的500米減至200米以內(nèi)，減少了能源損失和材料浪費；園區(qū)引入雨水調(diào)蓄和中水系統(tǒng)，年節(jié)約新鮮水用量超2.5萬噸；利用地?zé)釤崮?，通過換熱器調(diào)節(jié)新風(fēng)系統(tǒng)溫度，比常規(guī)供暖制冷方式節(jié)能50%。此外，園區(qū)智能車間建筑獲得LEED金級認(rèn)證，全球生產(chǎn)制造廠房類獲證僅占千分之6。
生產(chǎn)制造基地的主要碳排放源自能源消耗，為此聯(lián)想天津工廠打造了“屋頂-墻面-地面”立體化光伏綠電體系。工廠在三座生產(chǎn)建筑的屋頂上鋪設(shè)的3萬平米分布式光伏板，年總發(fā)電量500多萬度，相當(dāng)于2000戶普通家庭一年的用量，此舉為園區(qū)減碳3000噸。此外，園區(qū)普遍采用離網(wǎng)型光伏產(chǎn)品，如光伏座椅和感應(yīng)垃圾箱，以及同時利用風(fēng)能供電的風(fēng)光互補路燈。
綠色建筑與光伏綠電為工廠減碳提供了“硬”基礎(chǔ)。而在日常運營中，園區(qū)充分利用每一個微小的減碳機會，有效回收資源和能源。例如，產(chǎn)業(yè)園利用空壓機排放的熱量，每年回收112萬度電，節(jié)省超過80萬元電費。此外，園區(qū)餐廳實現(xiàn)了100%的廚余垃圾回收，并將其資源化為化肥，垃圾減量超過90%。
智能車間、物流與園區(qū)
智造“肌肉”滲透每個細(xì)節(jié)
“綠色”是發(fā)展目標(biāo)，“智能”是技術(shù)支撐，二者在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的道路上相輔相成，密不可分。天津工廠在聯(lián)想智能制造經(jīng)驗基礎(chǔ)上實現(xiàn)升級，深度融合自動化、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等先進技術(shù)，運用了超過千項聯(lián)想專利，打造更高效、智能、綠色環(huán)保的智能車間、智慧物流及智慧園區(qū)。
在聯(lián)想高智能化生產(chǎn)車間，筆記本產(chǎn)線自動化率超60%，是行業(yè)常見水平的2-3倍。目前，該產(chǎn)線每9秒即可下線一臺筆記本，年產(chǎn)量超過180萬臺。而智能高速貼片生產(chǎn)線，全線自動化率超過80%。其中智能貼片段采用最新工藝，自動化率提升到了92%，板卡測試段實現(xiàn)了全自動智能黑燈測試，達到行業(yè)一流水平。
行業(yè)巔峰智造實力，除了“看得見”的先進智能化技術(shù)與設(shè)備支撐，更有“看不見”的智能化系統(tǒng)在“默默發(fā)力”。在天津工廠，產(chǎn)線和車間綜合運用了智能排產(chǎn)、智能工藝平臺、制造執(zhí)行等智能化系統(tǒng)，其中，智能排產(chǎn)系統(tǒng)可將過去1至2小時的排程時間縮短至不到10分鐘，產(chǎn)量提升 19%，也推動了節(jié)約資源與能源。
筆記本、服務(wù)器等產(chǎn)品在包裝完畢后便被送到了天津工廠的“零碳智慧倉庫“。該智慧倉是行業(yè)內(nèi)支持場景最多、響應(yīng)速度最快的“智能黑燈倉庫”。在智能化技術(shù)、系統(tǒng)與自動化設(shè)備加持下，僅依靠行業(yè)平均水平約20%的人力，倉庫就將備料揀選效率提升了10倍，揀貨準(zhǔn)確率遠(yuǎn)超99.99%，達到了零碳黑燈智慧化立體倉庫業(yè)內(nèi)最高水準(zhǔn)。
為了方便管理人員的全局感知與管理，聯(lián)想還為“零碳智慧倉”開發(fā)了智慧中央倉數(shù)字孿生系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將高24米，擁有13個巷道的智慧倉在系統(tǒng)中進行數(shù)字化映射，讓管理人員第一時間獲取對關(guān)鍵設(shè)備和業(yè)務(wù)流程的精準(zhǔn)預(yù)測。
在智能化產(chǎn)線、車間與倉庫基礎(chǔ)上，聯(lián)想天津工廠已經(jīng)建成了可展示車間生產(chǎn)運營的實時狀態(tài)的智能制造控制中心平臺。該平臺中包括產(chǎn)品累計產(chǎn)出量、當(dāng)月的出貨達成率、投入產(chǎn)出趨勢及關(guān)鍵KPI的達成情況。智造中控平臺確保了生產(chǎn)運作的高效率、高質(zhì)量、敏捷交付和低能耗排放，實現(xiàn)智慧園區(qū)運營可看見、可分析、可預(yù)測、可感知，提升了管理效率及15%綜合能耗降低。
該平臺不僅是智能制造的“大腦”，更是全園區(qū)碳排管理的“神經(jīng)中樞”?；诟采w全園區(qū)的ESG管理控制臺（ESG Navigator）與零碳3D可視化平臺等智能化平臺，天津工廠智能制造控制中心平臺同時也會展示零碳園區(qū)管理的實時數(shù)據(jù)，包括碳排放和綠色能源、ESG認(rèn)證、園區(qū)人數(shù)、設(shè)備數(shù)、水電能耗及園區(qū)安全等指標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計，智能化協(xié)同降碳系統(tǒng)的運用，已經(jīng)為天津工廠減少碳排放超400噸。
從貫穿建筑設(shè)計到園區(qū)運營的減碳理念，到滲入制造全流程的智能技術(shù)，聯(lián)想天津工廠的落成，為業(yè)界打造了一個高度自動化、全面智能化的可復(fù)制零碳智造解決方案。
