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打个响指下线一台电脑,一场制造业低碳转型的生产实践|碳案

打个响指下线一台电脑,一场制造业低碳转型的生产实践|碳案

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“碳案是36碳围绕“双碳与ESG”推出的案例解读栏目。我们希望解决“碳中和”领域的信息不对称。通过对企业节能减碳、绿色环保、社会责任等代表项目的一线走访,记录“优等生”的减碳成果,回答“谁在做、怎么做”的问题。

第八期,我们来到安徽合肥,探访了这里的联想合肥产业基地(联宝科技)。这是联想集团在全球最大的智能设备研发和制造基地,每天都在用“打响指”的速度生产笔记本电脑,年出货量约为4000万台。
这样一座大规模、高效率的PC制造厂区是如何下好节能减排“大棋局”的?事实上,新近入选全球“灯塔工厂”的联宝科技,正在进行一场消费电子制造业谋求绿色低碳转型的生产实践。关于这头PC制造业“大象”如何节能降碳的具体细节,请跟随36碳的脚步一探究竟。


文|雪小顽
编辑|苏建勋
来源|36碳(ID:carbon_36kr)
封面来源|采访供图
在庞大的制造业叙事下,想生产出不同品类的产品,究竟有多复杂?
一组数据可以在一定程度上说明问题:制造一艘豪华游艇,需要2500万个零件;一架飞机包含300万个零部件;一辆汽车大约有1万个零部件;制造一台笔记本电脑需要1800多个零部件……
这些产品从最初的设计图纸到走下生产线,送到消费者手中,整个生命周期的碳足迹其实都在各处细节里。单就日常使用频率最高的笔记本电脑而言,零部件的数量、材料、生产线,甚至由产品测试所产生的差旅,决定着生产每一台笔记本电脑的碳排放量。
那么,产品背后的厂商该如何减少生产制造过程中产生的碳排放?
不久前,联想合肥产业基地(以下简称“联宝科技”)入选世界经济论坛新发布的全球“灯塔工厂”名单,正式跻身“世界最先进工厂”之列。在关于“灯塔工厂”的评价体系中,可持续发展是一项重要的考察标准。
消费电子行业虽不是传统意义上的“排碳大户”,但因涉及复杂多变的供应链碳排放,低碳转型仍是行业痛点。作为联想集团全球最大的智能设备研发和制造基地,联宝科技平均每0.5秒就可以下线一台笔记本电脑,平均每天要处理8000多笔订单,PC年出货量约为4000万台。

“打一个响指,一台电脑就会下线。”这是在联宝科技经常能听到的表述。令人不免好奇的是,如此大规模、高速度的产能背后,这头PC制造业“巨象”是如何节能降碳的? 

智能制造界的“奥斯卡”,长什么样?
大巴车驶入合肥经开区综合保税区,转个弯,此次探访的目的地——联宝科技到了。
联宝科技主体外观
灰色主体建筑,红底白字logo,或许是一个巧合,联宝工厂的外观与海面上耸立灯塔的色调相契合。走进厂区,一排自行车车棚上的光伏板引起了我们的注意。联宝科技智能制造群组和智能制造解决方案群组总经理曲松涛告诉36碳,整个工厂打造绿色能源项目,利用屋顶及其他闲置空间建设分布式光伏,采用清洁能源。现在的光伏发电量使用占比为11%到14%,并且还在持续扩大占比。
在正式进入产线车间之前,参观者一行按照着装要求穿上了专用的外套和鞋套,一种“规范上岗”的仪式感顿然而生。
放眼望去,车间内以白色为主色调,各条生产线有序排列,镭射、印刷、点胶……房顶的挂牌清晰标示着各个生产环节。一条生产线上,机械手臂正在上下快速作业,一台台笔记本电脑“按部就班”地在产线上游走,这个流程上只有少数几名工人进行维护。
联宝科技生产车间
这条生产线名为“水星线”,是联宝科技的智能化PC整机生产线。据了解,“水星线”拥有61套自动化设备和23台机器人,能够有效保证产线24小时不间断生产。而在整个联宝科技,共有36条这样的整机装配线和32条主板生产线。
这些生产线的“神经中枢”,是联想自主研发的智能生产调度系统——LAPS。由于制造业大规模生产的复杂性,工厂在接到客户订单之后会将其分解为不同的生产任务,再具体分配到各条生产线上。涉及不同型号产品的组成配件和先后序列都不同,整个生产调度环节繁杂耗时,需要数名有经验的工程师来完成。
但现实情况是,联宝科技每天需要处理8000笔客户订单,且其中80%的订单都是单笔小于5台的定制化需求。尤其遇到订单高峰期,是对工厂排产能力的极大考验。
LAPS系统投入使用后,可以在几分钟内生成单次排产的生产计划,计算速度远远快于传统解决方案下所需的数个小时,不仅减少生产线闲置,灵活性强,并且节约人力,从而提升了整体排产能力。换算下来,该系统每年可以节省约2700兆瓦时的电力,相当于200多吨标准煤,可以减少2000多吨二氧化碳的排放,相当于种植11万棵树。
此外,联宝科技研发总监代华锋介绍,疫情期间,他们开发了一套远程测试和调试系统,工作人员可以由此下发测试命令。这样一来,尽管机器设备在工厂内,但工作人员无需到厂,在实验室内便能完成测试,不仅打破了空间限制,也减少了差旅行为带来的碳排放。
联宝科技产线
在厂房和设备设计上,节能降碳已经是联想工厂建设中不可或缺的考量参数。曲松涛对36碳说:“今年联想天津工厂设计的产线计划目标,就是同样一台电脑在新的产线上生产出来,能节降30%。用气量、用电量以及配重用的机械手臂,都选择最轻的配置,这样能够减少能源消耗。”
这样设计布局的逻辑在于,进行智能制造改革过程中,需要摸清单台产品的能源指标及碳排放量指标。联宝科技已经开始计算每一台电脑在生产过程中的碳排放量、能源消耗量具体是多少,再以此为参考,研究上新自动化设备如何能更进一步降低能耗。据介绍,2020至2022年间,联宝科技实现单台产品制造成本下降15%,碳排放减少49%。

可以说,整个联宝科技围绕生产制造的各个环节和细节,正在打造节能降碳的“PC生态部落”。

被替代的2万千米塑料胶带,和300万棵树
走出生产车间,再来看看核心交付——PC产品。
普通消费者或许难以想到,自己拿在手中的一台联想笔记本电脑,从产品设计、原材料到配件、包装,都凝聚了节能降碳的环保心思。
从起初的研发设计来说,通常按照设计参考,一台PC大约需要2000个零部件。代华锋告诉36碳,联宝科技在此基础上尝试尽量减少元器件的使用量,从2000个零件下降到约1800个,以此促进节能减排。
在产品材料方面,联想把不可降解的聚乙烯包装替换成了可100%生物降解的新型竹纤维包装材料。消费者如今新买到手的ThinkPad系列产品,拆封时的包装都是使用这种材料,盒子体积比原来更小,重量也更轻。这也使得产品在运输过程中的碳排放量减少6.7%。
联想竹纤维包装材料
除了研发新材料竹纤维,联想还启用了零塑料包装,利用自锁底结构包装替代原来的塑料胶带封箱。对比之前的版本,新包装每年可以减少使用大约2万千米塑料胶带。
在再生塑料使用方面,从2007年开始,联想在台式机、笔记本、显示器、服务器等产品上全线应用废旧塑料再生技术,换算下来,总计减少碳排放量约6万吨,相当于种植了300多万棵树。
2021年,联想已经将闭环再生塑料应用到248种产品中,并开始加入趋海塑料(OBP)。
据了解,趋海塑料(OBP)是指“位于距离海岸线50公里范围内没有有效塑料回收体系地区的废弃塑料”,来源主要包括渔网、塑料袋、泡沫、饮料瓶等。也就是说,这些废弃塑料没有在垃圾填埋场或正式的垃圾倾倒场,也没有被有效管理和回收,处于“失控”状态,一旦遇到雨水大风天气,很有可能被带入海洋环境中,成为海洋塑料垃圾。
2019年,联想内部提出了使用OBP材料的想法,并启动了前期市场调研和项目论证,但整个过程遇到了一些挑战。当时,国内在趋海塑料方面的应用场景不多,相关产业也尚不成熟,很难找到既能够进行OBP材料回收和改性,并能通过认证且稳定的上游供应商。
经过一年半的实际测试,联想于2021年11月推出了五款含有OBP材料的产品,主要应用在产品喇叭等3个塑料部件中,OBP材料含量为5%。部件之外,联想还在ThinkPad L15 Gen3等产品上使用了OBP材料的包装,OBP材料含量为30%,预计每年可回收约70至80吨趋海塑料。
谈及趋海塑料项目的进展,代华锋介绍,OBP材料项目距离批量生产还需要一些时间,目前已经在联宝科技进行测试。
走出联宝科技工厂,园区内花开正好,而这场智能制造绿色低碳转型的生产实践仍在继续。

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一场制造业低碳转型的生产实践

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