导语:2025年9月工信部发布全国卓越级智能工厂名单远景能源AI赋能的风机零碳智能工厂成功入选是全国风电整机制造领域唯一上榜企业填补风电高端装备国家级卓越级智能工厂空白
2025年9月,工信部发布全国卓越级智能工厂名单,远景能源“AI赋能的风机零碳智能工厂”成功入选,是全国风电整机制造领域唯一上榜企业,填补风电高端装备国家级卓越级智能工厂空白。该工厂落地江苏江阴远景能源本部,以AI双大模型、数字孪生全链路、柔性混线制造、全流程碳中和运营四大核心能力,打通风机研发、核心部件加工、整机装配、智能物流、碳管控、运维服务全价值链,破解风电装备“大部件定制化、多兆瓦混产、高精密制造、全产业链降碳”四大行业共性痛点,成为新能源高端装备数字化、绿色化、智能化融合转型的全球标杆,为风电行业乃至重型离散装备制造提供可复制、可推广的智造范式。

一、风电大装备制造转型困境与时代机遇
风电整机属于典型重型离散制造,单台风机零部件超万件,覆盖陆上3MW—12MW、海上14MW—26MW数十款机型,行业长期存在四大难以破解的瓶颈:
1.产线刚性极强,换产成本高昂
大兆瓦风机机舱、齿轮箱、叶片、轮毂尺寸差异巨大,传统专用产线仅适配单一功率机型,切换机型需整线工装拆除、设备重新标定,单批次换产耗时8—12小时;海上定制化机型、高原低温机型、沙漠耐沙尘机型订单逐年增长,小批量定制需求激增,传统产线无法柔性适配,交付周期长达45天以上。
2.高精密制造依赖人工,质量一致性差
齿轮箱、主轴、发电机属于风机核心传动部件,加工精度要求微米级,传统人工装配、人工检测极易产生装配偏差;上万件零部件人工追溯难度大,一旦机组风场出现故障,无法快速反向定位制造、原料环节问题,整机运维成本居高不下。
3.制造全链条碳足迹管控缺失
风机整机、核心部件生产能耗高、供应链碳数据割裂,原材料钢材、树脂、铸件碳排放无统一核算标准;多数风机工厂依赖火电供电,生产环节碳排放高,无法满足海外风电项目、国内新能源项目全生命周期低碳招标要求。
4.研产供销服数据孤岛,协同效率低下
风机研发仿真数据无法直接下发生产产线、车间制造数据不能反向迭代机型设计、上游铸件/锻件供应商生产进度无法实时同步、风场运维故障数据难以回流工厂优化工艺,形成“研发、制造、供应链、运维”四段式割裂,整机度电成本下降遭遇瓶颈。
在政策与市场层面:
1.国家战略顶层赋能
“双碳”目标、新型工业化、智能制造梯度培育行动同步推进,工信部明确要求新能源高端装备加快智能工厂、零碳工厂建设,鼓励企业以AI、数字孪生打通全产业链;风电作为新型电力系统核心支撑产业,高端装备国产化、绿色智造成为政策重点扶持方向。
2.全球市场需求倒逼升级
全球风电进入大兆瓦、定制化、低碳化时代,海外风电项目强制要求设备提供完整产品碳足迹报告;国内海上风电、陆上大基地项目对风机可靠性、交付速度、低碳属性提出硬性标准,传统高耗能、低柔性制造模式已无法匹配市场竞争需求。
在此背景下,远景能源依托自研EnOS智能物联操作系统、天机气象大模型、天枢能源大模型两大工业AI底座,投资超12亿元在江阴建成行业首座AI驱动的风机零碳全价值链智能工厂,同步复制成熟智造体系至酒泉、钦州、温州、天津等全国产业基地,构建全域协同的零碳智能制造网络。
二、风电行业首个国家级卓越级零碳智能工厂
工厂坐落于江苏江阴远景能源全球制造总部,总建筑面积7.2万㎡,覆盖齿轮箱精密加工车间、发电机智能装配车间、机舱柔性总装车间、轮毂自动化产线、数字化检测中心、立体智能仓储六大核心生产单元,配套5级风机全域测试验证中心。
•智能装备配置:部署高精度五轴加工中心、重载工业机器人、3D视觉检测系统、重载AGV、数字孪生中控平台、碳感知传感器等智能装备620余台(套);
•柔性产能规模:单厂可同步混线生产3MW—26MW全系列陆上、海上机型,年整机产能800台套,配套齿轮箱年产能1200台、发电机1500台;
•零碳硬件配套:厂区100%使用厂区分布式光伏+外购绿电,配套余热回收系统、雨水循环系统、固废闭环回收产线,2024年实现生产运营全环节碳中和。
工厂搭建自主可控的全域数字化体系,核心架构清晰分层:
1.双AI底层模型:天机气象大模型、天枢能源大模型,支撑工艺优化、能耗预测、风况仿真、碳核算全场景AI运算;
2.1个数字孪生中控中台:1:1复刻全厂车间、设备、风机整机三维数字模型,实现虚实同步映射;
3.六大贯通业务链路:AI数字化研发、柔性智能生产、全流程AI质量管控、方舟能碳智慧管理、全域供应链协同、风机全生命周期智能运维。
2023年风机数字化工艺仿真、设备预测性维护、全链路碳足迹管控三大场景入选工信部国家级智能制造优秀场景;2024年:通过智能制造能力成熟度CMMM四级评估,获评江苏省零碳示范工厂;2025年7月获评全国新能源行业先进级智能工厂;2025年9月入选工信部卓越级智能工厂,风电整机行业唯一入选主体;工厂是国内首家通过中国船级社CCS海上风机数字化制造认证、全球首个实现整机全流程产品碳足迹数字化自动核算的风机制造基地。
三、AI赋能体系构建风机零碳柔性智造
(一)研发数字化:双AI大模型驱动虚拟仿真,实现研产闭环迭代
工厂打通研发与制造数据通道,摒弃传统“图纸试制—实物试验”长周期模式,打造风电行业独有的AI虚拟研发平台:
1.天机+天枢双模型联合仿真设计
依托天机气象大模型模拟全球各类风场复杂工况(高盐雾、低温、沙尘、台风),依托天枢能源大模型计算不同机型载荷、发电效率、制造碳排放,AI自动迭代叶片、机舱、传动链结构设计;单款机型85%性能、可靠性、碳排放在虚拟平台完成验证,实物试制次数减少60%,新品研发周期缩短35%。
2.数字孪生工艺预演,产线零调试落地
研发端3DEXPERIENCE数字化模型直接同步至工厂数字孪生中台,提前仿真整机装配工序、大件物流路径、工装适配性,完成虚拟工艺调试;新机型落地产线无需线下反复试产,工艺参数一键下发柔性产线,机型落地周期压缩70%。
3.风场运维数据反向优化制造工艺
全球超10万台远景风机运维数据实时回流AI研发中台,大模型自动归纳齿轮磨损、密封渗漏、机舱散热等故障根因,反向优化加工公差、装配力矩、防护涂层工艺,实现“风场运行—数据反馈—制造升级”永久闭环。
(二)柔性智能生产:AI动态调度混线制造,破解大装备换产难题
针对风机大件多规格、大体积制造痛点,建成行业首套AI动态重构柔性总装体系,彻底打破传统专用产线束缚:
1.AI智能排产,多兆瓦机型同步混线
MES系统接入天枢能源大模型,综合客户订单、物料库存、设备负荷、交付周期自动生成最优排产方案;同一条机舱总装线可无缝切换陆上6MW、海上16MW、高原定制机型,系统自动调整机器人程序、工装夹具、装配力矩参数,机型换产时间从10小时压缩至40分钟,定制化小批量订单交付周期缩短42%。
2.重载机器人全流程少人化装配
齿轮箱、轮毂、机舱车间部署重载协作机器人集群,实现主轴压装、螺栓智能拧紧、电缆预装、冷却系统装配全自动化;智能扭矩拧紧工具联动AI防错系统,上万处螺栓拧紧力矩实时记录、偏差自动预警,关键装配工序自动化率达91%,彻底消除人工装配误差。
3.智慧Milk Run物流,大件无人精准配送
厂区部署重载AGV智能转运网络,数字孪生中台实时监控物料消耗,AI动态调整配送路径;齿轮箱铸件、大型叶片、发电机定子等超大部件由无人行车、自动转运车直达工位,大件物流配送准确率99.9%,物流人工成本降低55%。
4.核心部件自研智能产线,打破海外垄断
配套建设10MW以上齿轮箱精密加工智能车间,五轴加工中心搭载AI刀具损耗预测模型,提前15天预判刀具磨损,核心齿轮加工不良率下降82%;齿轮箱、主轴承实现100%自研自制,累计交付超万台,创造主轴承全球零失效纪录。
(三)AI全链路质量管控:3D视觉+数字身份证,微米级零缺陷管控
风机传动部件公差要求±0.005mm,工厂搭建“AI视觉检测+一物一码溯源+大数据品质优化”三级质控体系:
1.多模态AI视觉在线全检
齿轮箱体、轮毂、机舱外壳全线部署3D深度学习视觉检测设备,毫秒级识别铸件气孔、加工划痕、涂层破损、装配错位等缺陷;微米级尺寸自动测量,外观与尺寸缺陷识别准确率99.97%,替代全流程人工巡检。
2.整机唯一数字身份证,全生命周期溯源
每台风机、每一件核心部件绑定独立数字编码,原材料冶炼、铸件加工、热处理、装配、检测、出厂、风场运维全环节数据上链存储;一旦风场出现设备异常,输入机组编号即可一键追溯至原材料批次、加工设备、操作人员、工艺参数,故障定位效率提升90%。
3.AI品质自优化闭环
全厂质量数据汇入品质中台,天枢大模型自动归类缺陷类型、关联工艺参数,自动生成优化策略下发加工产线;整机出厂不良率同比下降85%,核心传动部件出厂零重大故障。
(四)方舟能碳AI管理系统:全流程数字化管控,打造真正零碳工厂
作为工厂核心差异化优势,远景自研方舟能碳管理AI平台,覆盖厂区生产、供应链、整机产品全维度碳核算与减排优化,实现运营碳中和:
1.厂区能耗AI智能调度
全厂水、电、蒸汽、压缩空气部署高精度碳感知传感器,AI实时预测车间负荷波动,自动调节光伏消纳、余热回收、制冷机组运行;厂区综合能耗下降23%,生产环节碳排放减少41%,厂区100%使用绿电生产。
2.供应链全域碳足迹数字化
平台打通上游200余家核心供应商数据,AI自动核算铸件、钢材、树脂、电子元器件碳排放量,自动生成整机完整碳足迹报告;海外风电项目所需低碳认证可一键导出,解决行业碳数据核算难、取证慢痛点,目前远景100%核心供应商接入方舟碳管理系统。
3.AI驱动生产全环节减排改造
大模型分析高能耗工序减排潜力,自动优化热处理温控、喷涂废气回收、固废循环利用工艺;车间喷涂固废、金属切削废料闭环回收再利用率达96%,获评国家级绿色工厂、零碳制造示范项目。
(五)网络化协同供应链:跨基地数字孪生联动,全域产能调度
远景在江阴、酒泉、钦州、温州布局多座风机智能制造基地,依托数字孪生中台实现跨厂区、跨区域供应链协同:
1.多基地产能AI动态调配
天枢大模型实时分析全国各基地订单、产能、物流成本,自动分配陆上/海上机型生产基地;西北风场订单优先由酒泉基地供货、海上订单由钦州、温州基地生产,大件陆路、海运物流成本年均节约数千万元。
2.供应商数字化协同平台
上游铸件、锻件、电子辅料厂商接入协同系统,工厂月度、周度生产计划实时同步,AI预判物料缺口,供应商自动排产、精准配送,原材料库存周转率提升38%,原材料资金占用下降32%。
3.大件物流数字孪生可视化
风机叶片、机舱、齿轮箱大件全程GPS+数字孪生实时追踪,自动预判港口、道路运输延误,动态调整车间出厂排期,整机按时交付率提升至98.5%。
(六)数字孪生全域智慧运营:全厂一张屏,无人化智能管控
工厂搭建1:1全厂区数字孪生中控平台,融合AI安防、设备预测性维护、生产调度、碳管控、能耗监测五大功能,实现全厂可视化、自主化运营:
1.设备AI预测性维护
加工中心、机器人、行车、热处理设备搭载振动、温度、噪声传感器,大模型实时分析设备健康度,提前7—30天预判轴承、电机、导轨损耗;设备故障率降低65%,综合设备利用率从72%提升至94.8%,由被动抢修转为预测性维保。
2.虚拟全域巡检+智能巡检机器人
管理人员中控大屏即可完成车间360°虚拟巡检,动力站、热处理高危车间部署智能巡检机器狗,24小时不间断监测管路、仪表、温度,替代高危人工巡检岗位,安全隐患预警响应速度提升10倍。
3.AI智能安全管控
车间视频AI自动识别未佩戴防护装备、大件吊装违规、动火隐患、区域越界等风险,实时弹窗预警并推送处置工单,生产安全事故发生率下降90%。
四、智能化与零碳化转型成效
(一)生产制造效率指标全面突破
1.柔性换产效率提升93%,多机型混线生产能力行业第一,整机交付周期缩短42%;
2.车间综合自动化率87%,全员劳动生产率提升46%,生产人工成本降低52%;
3.设备综合利用率提升31.7%,设备维保费用下降58%,原辅材料损耗降低27%;
4.核心部件一次合格率提升至99.9%,整机出厂重大故障不良率下降85%。
(二)绿色零碳转型显著收益
1.厂区生产综合能耗下降23%,依托光伏+绿电实现运营碳中和,单位整机制造碳排放降低41%;
2.供应链碳核算效率提升90%,自动生成整机产品碳足迹报告,海外低碳项目投标竞争力大幅提升;
3.生产固废循环再利用率96%,废气、废水实现全闭环处理,获评江苏省零碳示范工厂、国家绿色制造标杆。
(三)产业与市场价值跨越式提升
1.产品竞争力领跑全球
依托AI柔性智造能力,快速迭代伽利略AI风机全系列机型,全球风机订单连续四年位居行业第一,海外装机量国内整机厂商排名首位;高端海上大兆瓦机型国内市场占有率突破40%,打破海外品牌长期垄断。
2.行业标准与技术引领
项目落地累计取得智能制造、绿色制造相关专利68项,牵头编制《风电整机数字化制造规范》《风机产品碳足迹核算标准》2项行业标准;3项应用场景入选国家级智能制造优秀场景,整套智造解决方案向风电全行业开放输出。
3.全产业链协同赋能
依托智能工厂数字化平台,带动全国200余家上下游零部件供应商开展智改数转、低碳改造,形成覆盖铸件、齿轮、叶片、电控的风电零碳智造产业集群,推动国内风电装备产业链整体升级。
五、转型经验总结
(一)区别于通用机械简单数字化改造,远景立足风机大部件、高精密、定制化、长生命周期行业特性,自研天机、天枢两大能源专属大模型,将AI嵌入研发仿真、加工装配、质量检测、能耗碳排全工序,所有算法、系统围绕风电制造痛点开发,实现数字技术贴合生产实际,避免重硬件、轻工艺的形式化智能化改造。
(二)风电大件尺寸、结构差异极大,无法照搬汽车流水线标准化产线模式。远景采用模块化可重构产线+AI动态调度方案,通用工装、重载协作机器人、自适应加工设备配套数字孪生虚拟预演,用柔性体系适配数十款机型混线生产,为船舶、工程机械、重型装备等同类型离散制造提供柔性改造路径。
(三)多数制造企业将智能化、低碳化分阶段改造,造成数据割裂、重复投入。远景顶层统一规划,以数字孪生、AI能碳平台作为统一底座,同步实现生产效率提升与全链条碳管控,既满足国家智能制造考核,又适配全球低碳市场需求,实现效率、成本、减排三重收益。
(四)智能化转型不能局限单一生产车间,远景向上打通研发仿真、上游供应链,向下联动风场运维、跨区域制造基地,构建覆盖产品全生命周期的数据闭环;通过运维数据反向迭代制造工艺,形成“制造赋能产品、产品数据优化制造”的正向循环,最大化释放数字化协同价值。
(五)工厂核心操作系统EnOS、双能源大模型、方舟碳管理平台、数字孪生系统全部自主研发,不依赖国外工业软件,核心加工装备、检测设备同步推进国产化替代,解决高端装备制造“工业软件卡脖子”难题,筑牢新能源产业链安全根基。
六、未来升级规划
按照远景能源中长期数字化零碳转型蓝图,江阴AI风机零碳智能工厂将持续三大方向迭代升级:
1.全域工业大模型深化落地,推进黑灯工厂建设
升级天枢、天机融合通用工业大模型,实现生产计划自主排产、工艺参数全自动优化、故障自主处置;机舱总装、齿轮箱加工车间逐步实现全流程无人黑灯生产,进一步降低人力依赖,生产效率再提升20%。
2.延伸全产业链零碳体系,打造从矿石到风场全链路脱碳
向上联动钢铁、树脂原材料生产基地,向下打通全球风场运营碳数据,构建从矿产、零部件制造、整机交付、风场运维完整碳闭环;开发绿氢、余热耦合厂区能源系统,实现制造环节Scope3全价值链深度减排。
3.构建风电智造元宇宙平台,向外输出标准化解决方案
完善1:1工业元宇宙数字孪生平台,面向风电上下游配套企业、新能源装备制造行业开放整套AI柔性零碳工厂解决方案;持续复制成熟智造体系至全国零碳产业基地,打造全球风电智能制造、绿色转型核心样板,助力全球能源清洁低碳转型。
结语
作为风电行业唯一国家级卓越级智能工厂,远景能源AI赋能风机零碳智能工厂走出一条重型离散高端装备“AI数字化+柔性智造+全链路零碳”的特色转型道路。工厂跳出单一车间智能化改造思维,以自研工业大模型与数字孪生打通风机全价值链,同步解决制造效率、产品品质、交付周期、低碳减排四大行业难题,不仅支撑远景全球风电业务持续领跑,更为工程机械、船舶动力、储能装备等重型高端离散制造业提供可落地、可复制的数字化绿色融合转型范本。在全球能源转型与新型工业化双重浪潮下,远景以AI赋能智造、以制造支撑零碳,持续推动中国风电装备产业向全球价值链顶端跨越,为全球实现碳中和目标注入中国制造核心动能。
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