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以下为发言全文:
各位嘉宾各位领导大家上午好。今天我是第一个讲,我想也是整个行业还是非常关注海上风电的发展和产品可靠性,这边更多的还是结合一些工作实践包括远景的一些实践,抛砖引玉讲一下。
前两年风机机组大型化步伐加快,目前在风机大型化方面,中国已经在全球领先,同时,市场价格大幅下降。大家知道两三年前,机组每千瓦单价五六千,到现在三千多,各家在降本,我们对设计预量更精细化,或者叫压缩,看怎么描述,但是这种情况下,对不确定性,对工况不确定性和生产制造,运输各方面带来不确定性的敏感度会高,容忍度变差。另外整个产品的更新节奏太快,以前一个产品卖三年四年,现在两年感觉卖不到,可能一年多一点,这个情况下要求产品开发既要做的好又要做的快,这个本身是矛盾的。同时大型化开始之后,一个风场同等规模,台数少了,运营成本会下来,如果保证同场可利用率是一样的,台数少了,单机可靠性要求增高,这方面也是对整个可靠性提了更高的要求。当下情况下,这一两年,其实我们实事求是讲,海上项目包括导塔、火灾,批量更换时有发生,整个形势从技术角度看还是比较严峻的,
如何保障产品可靠性,考验的是整个产品开发体系。远景这边的集中产品开发最早是RPM的集中产品开发学,十几年前,后边逐步吸收了华为的IPD流程,包括丰田的CE产品开发机制这么十几年慢慢过来,所以基本上从产品的客户需求一直到客户的满意度,形成一个闭环,远景价值观以产品为中心,以客户为引领,特别是近两年,在质量合规建设上做了大量投入,让大家意识到合规的重要,这样可以对各个环节的质量意识会有提升。
流程机制文化更多是一个基础,流程上讲,我们更多的是看怎么能够更快开发,敏捷开发,怎么保证更多复用。模块化开发,产品复用,落地的时候会遇到很多问题。远景大概在三四年前,从软件行业来学怎么做模块化和复用,我们引用TBB、CBB概念,可以讲是大的系统模块和小的系统模块,主要目的是尽可能把以前比较传统的基本流程的开发模式,从整机先做什么机型,叶轮、功率,从分捡系统、子系统一直到大部件,层层分解的过程。
解耦一下机型平台包括和大部件的开发之间的关系,我们更多的是通过模块换做货架式开发,机型和平台选用做这种,相对做一些解耦,这样可以相对来说在开发周期上缩短,同时我们可以通过组织架构的设置,包括这种理念的推广,真正来要求部件的跨平台复用。举个例子,偏航系统的大部件,我们可以实现海陆跨平台,基本设计在防腐上有不一样,配制数量有不同,相对可靠性相对更容易保障。
另一方面可能在这种形势下,更要求我们对技术深度,技术细节,包括应用失效模式有更深刻的理解和掌握。风电不论选哪个技术路线,真的做好还是看具体的设计,不论是设计细节怎么控制,质量细节怎么把控。这里面有几个小的例子,大家常常讲双轴承,双轴承我们主轴过来,两个主轴承,齿轮不受弯距,我们真的看技术细节,其实不是这样的,这是一个纯理论的,所有的机械大家学机械的知道它都是有钢度的,所以两个主构成和主轴并不能真正约束整个这个弯距屏蔽掉,正是因为做了这么强的约束,主轴承,主机架的变形,相互关系,钢度匹配对齿轮箱有什么影响,这也是很重要的一个细节。特别是当大型化做的很快,载荷很大,这个你没法和以前的绝对值上的变形和以前保持一样,怎么跨,这会影响载荷在整个主轴的分配,也会到齿轮箱的分布,这个需要特别在当下情况下更多的研究,包括应用研究,也包括我们在测试验证的研究。
下面讲就是我们看一下,我们这些经验,这些细节怎么能够真正融到开发里,特别是我们叫可靠性正向设计,失效模式分析。实际上真的把失效模式做透也是比较困难的,我们常常遇到一个尴尬的境界,就是我们做失效模式分析,传递到大部件,常常是说纯粹外购,你会发现供应商商业秘密,从商务角度不会打开,你不用管我怎么做,我肯定是一个好的产品,保证质量,保证功能,包括主机场+经验,包括一些项目管控点,没法真的传递到大部件往下去走,包括整机场架在真正大部件设计和质量管控上缺乏相当的一个经验,很多时候很难非常有效的做管控,远景相对来说在大部队自研自制做的久,近年来加快进程,当下对于整个大部件,所有大部件有独立产品设计和供应设计能力,对叶片和齿轮箱有批量制造的能力,这样我们可以把整个失效模式完全打通,我们可以从整机分解到子系统,大部件过程管控,哪怕我们有的还是代工或者外购,我们很清楚怎么管控,这些点上相对来说对失效模式管控更彻底,这样讲并不是所有厂家一定上游产业链集成,一定做自研自制,而是当下开发节奏很快,产品压力很大的情况下,更多是怎么整合上游的,不论什么形式,不论深度的战略合作或者是我联合开发,你怎么能够真正把主机厂家经验和零部件厂家经验联合,这是更核心的点,只是像以前单纯买卖关系,我这边有产品你来买,你来用,不得真的满足当下环境。
后面稍微提一下,前面也会讲到对产品认知,失效模式,这方面怎么积累,一方面我们是通过大量应用,应用之前或者我觉得其他的途径,从我测试验证,特别是一些非标的破坏力测试验证,为什么这么讲,很多时候符合测试验证,认证要求做完不能坏,可以告诉我们一些事情,很多时候数据做坏,他可能告诉你的事情会更多。这个逻辑有点绕,其实是从我们拓展自己的认知角度,很多时候有很多的这种积累,这边举个例子,最左边的视频,是叶片我们真正做坏,其实是主梁曲曲一直到分层,最后整个结构破坏,这个可以验证你分析的薄弱点和整个过程是不是一致,包括像这边是我们整个这个干变的短路测试,这个是看你的CR设计,包括短路的这种极端事件下,它的薄弱环节在哪里,像这一块,其实也的确齿轮箱加速破坏实验给我们很多起事,这个也相对比较早,五六年前的时候,远景刚开始做自研自制齿轮箱的时候,当时我们做20年的疲劳寿命,做完了没问题,然后我们继续做,我们把它做坏了,然后做坏的时候,我们发现它坏的和我们想的不一样,并不是你想的设计上的合标,类似于齿根或者点蚀这种标准的最薄弱环节开始坏的,而是最后发现坏的还是由于杂质,在材料纯净度上有问题,导致一个失效,可能已经过了20年,从加速寿命的这个时间长短上看,包括我们遇到了其实不止一台,这个事情给了我们非常大的警示,因为这个杂质导致的失效快慢取决于杂质大小,或者是不是靠近表面硬化层,发现这个问题也做了大量材料攻关。的确,后面我们在一些外部厂家也遇到了这些问题,按照标准材料,纯净度选有一定的概率有这个问题,所以还要走向定制换,这个的确通过类似于破坏类的试验可以告诉我们很多东西。
从前面讲设计,定型到生产,不详细讲了,这个人工智能也很热,真的怎么引入自动化人工智能的手段,降低人为因素,减少工差和不一致性,各家有各家的经验,就不多讲。
这提的更细一点,从质量角度,包括装配质量角度,可靠性或者质量,很多时候很细的细节,这边举一个例子,风机布线,不是动力线,大的线,而是轮毂、机舱、电源线,实事求是,五六年见,远景是一些指导性要求,没有很细的规范,多大的间距做一个固定,不同的线交叉的时候怎么处理,这个电板桥架怎么绑,这个远景是比较粗放的,没有这么细的规定,我们跨平台,跨机型甚至不同的产品批次都会有一定的差异,直到我们也是比较久了,可能有四五年前,五六年前,我们在现场遇到一个类似于先兆事故,异常事故,我们真正意识到这种细节是有可能导致整个风机重大安全事故的,包括火灾的风险,线缆固定不好,振动,各种异常都可能发生,那种情况下我们也是花了很大精力做细节的提升,针对布线,刚才提到所有细的点,每个点要求非常细,特别要求第三方质量审核专家做审核,我们对细节做了一个很好的提升。
稍微提一句,不详细展开了,数字人技术在监控怎么用,智能监控,加更多传感器。很多时候传感器加太多,整个硬件系统太复杂,硬件可靠性是存在一定退化风险,远景这边用数字孪生技术和大数据的模型,尽可能可以实现少加传感器,大家同样监控效果,这样可以某种程度上间接提高整个系统的一个可靠性。因为时间关系不展讲,今天汇报到这,最后稍微提一两句,风电可靠性的确是一直在路上,没有终点,实践起来很难做,远景也是一直在发展中解决问题,可靠性提升是全行业我们需要各位同仁一起努力的,谢谢。
(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)
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