在电子与精密制造领域,温湿度控制往往决定产品良率与稳定性。
珠海光联作为跨国企业在华重要制造基地之一,生产光纤模块、5G无线设备等产品,其生产环境对温湿度波动极为敏感。
为满足工艺要求,基地中央空调冷站常年不间断运行,既是保障生产的关键基础设施,也成为企业用能管理的“重点区域”。
问题方面,冷站体量大、运行周期长、能耗占比高,节能空间却一度难以清晰量化。
基地设有3栋生产车间,供冷面积约4.2万平方米,系统配置包含8台冷水机组以及冷冻水泵、冷却水泵各10台,采用大小机组交替启动等运行方式,年用电量约563万度。
由于系统运行依赖本地控制与人工经验调度,能耗高点与效率短板不易被及时识别;同时,设备状态监测、风险预警与协同控制能力不足,运维强度较大,异常多呈“事后响应”,影响管理效率与安全边界。
原因在于,精密制造的环境保障与能源效率之间存在天然张力。
一方面,产线对温湿度稳定性要求高,系统往往倾向“保守运行”,通过提高冗余与加大制冷能力确保指标达标;另一方面,冷站系统涉及冷水机组、水泵、冷却塔等多设备耦合,外部气象条件、负荷变化、设备效率衰减等因素叠加,使传统以固定策略或人工经验为主的控制方式难以在全工况下维持最优。
尤其在负荷波动、季节更替或设备性能变化时,如果缺乏实时建模与全局优化,系统容易在“能耗高但并不更稳”的区间运行,既增加电费支出,也加重设备磨损与运维压力。
影响层面,能耗成本上升直接挤压制造企业的运营空间。
当前全球产业链竞争加剧,叠加能源价格波动与绿色供应链要求提升,制造企业不仅要比拼产品与交付,更要在单位能耗、碳排放、可靠性等指标上构建竞争力。
对高度依赖公用工程系统的电子制造企业而言,冷站等机电系统的运行效率,正在从“后台保障”转向“核心管理能力”的重要组成部分。
与此同时,缺乏预警与健康诊断也会带来潜在风险:一旦设备异常未能提前发现,可能造成环境指标波动,进而影响良率、交付与客户信任。
对策方面,光联以“不换硬件、先换能力”的思路推进改造,与深度智控合作,引入新一代深度能效引擎并建设智能能效控制平台,核心目标是以系统整体能效最优为导向,在不改动既有主设备的基础上,为冷站运行注入更精准的决策与更可控的管理闭环。
改造重点体现在三个环节。
首先是“可理解”,即让系统运行从“经验可用”走向“机理可解释”。
平台将冷水机组、水泵、冷却塔等关键设备纳入统一建模框架,融合设备性能与环境变量,将室外湿球温度、外气温度以及设备效率等参数纳入计算,使系统能够更准确地刻画不同工况下的能效边界与运行特性,从而为优化控制提供可靠依据。
其次是“可优化”,通过全局寻优实现多设备协同节能。
平台以冷站整体能耗最低为优化目标,以实时冷负荷需求与设备运行边界为约束,采集温度、压力、流量与能耗等数据,动态计算机组、水泵与冷却塔的匹配策略,执行精细化调频与协同调度。
在满足恒温恒湿工艺要求的前提下,使系统尽可能运行在高效区间,减少“过度制冷”“泵耗偏高”“塔耗冗余”等常见能耗损失点。
再次是“可管控”,推动运维方式由分散走向集中、由被动走向预测。
平台将制冷站及相关站房设备纳入统一监控与调度,通过动态可视化界面展示运行状态与报警信息,自动化控制替代部分人工启停,降低巡检与调参压力。
同时,结合运行健康诊断与维护建议,支持提前识别异常趋势,提升管理的前瞻性与安全性。
从效果看,项目测算制冷站系统综合节能率最高达23.37%,预计全年可节电约129万度,折合节省电费约90.3万元。
更值得关注的是,这类改造以“软件与算法”为主要抓手,不必大规模停产更换硬件,具备投资相对轻、见效相对快、可复制性强等特点,有利于在同类厂房与园区推广。
业内人士认为,随着制造业数字化与绿色转型加速,围绕冷站、空压、供配电等公用系统的精细化管理将成为降本增效的重要抓手,企业也将逐步从“单点节能”迈向“系统级能效治理”。
前景方面,精密制造的“绿色竞争”将更多体现在持续优化能力上。
随着设备老化、工况变化与产线扩建,能效管理若仅靠一次性改造难以长期保持优势。
以数据驱动的全局寻优与预测性运维,能够在全生命周期中不断校准运行策略,把节能从阶段性目标转化为可持续能力。
未来,若进一步与企业能源管理体系、碳排放核算与供应链绿色评价相衔接,机电系统的智能化升级有望在更大范围内释放降碳与增韧效应,为制造业高质量发展提供更坚实的底座支撑。
珠海光联的实践揭示出制造业低碳转型的新范式:在"双碳"目标倒逼下,通过数字化手段激活存量设备的能效潜力,正成为比大规模设备更新更具普适性的解决方案。
这种"轻量化改造、智能化跃升"的路径,不仅为资金密集型制造业减轻转型阵痛,更在本质上重构了工业能耗的管理逻辑——从被动维持转向主动优化,从经验驱动升级为数据驱动。
随着这类创新案例的持续涌现,中国制造正加速突破绿色发展与经济效益的二元对立,书写高质量发展的新篇章。