風,取之不盡、用之不竭,風能是人類很早就開始利用開發(fā)的清潔能源。高聳挺立的風力發(fā)電機晝夜不停地轉(zhuǎn),在山巔、在平原、在海邊……路過時你是否經(jīng)常好奇,這些看著那么沉的“大風車”是怎么來的?
你每看到的一臺風機,其中機艙、輪轂等關(guān)鍵部分就可能來自GE沈陽陸上風電工廠(以下簡稱“沈陽工廠”)。如今中國風電裝機容量穩(wěn)居世界首位,正逐步由規(guī)模化轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展,沈陽工廠就見證并參與了風電技術(shù)的進步和風電市場規(guī)模的擴大,是GE風電本土化的典型縮影。今天就讓我們一起去沈陽工廠內(nèi)部“康康”!
成立于2005年,沈陽工廠建廠15年來始終保持著產(chǎn)品質(zhì)量的高可靠性和產(chǎn)能的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了連續(xù)十五年訂單100%按時交付,截至2020 年七月底,工廠累計向全球供貨近3000臺風電機組。
這里不僅僅是提供有市場競爭力的機組的地方,還是能為本地客戶提供訂制化技術(shù)和全生命周期服務(wù)解決方案的地方。整個風電項目從開發(fā)、設(shè)計到運營流程的優(yōu)化等,都有GE陸上風電業(yè)務(wù)的助力參與。
量身定制 滿足本土需求
與其他地區(qū)不同,目前我國可利用的風能很大一部分是低風速資源(低風速地區(qū)一般被認為是風速在6到8米/秒之間,年利用小時數(shù)在2000小時以下的風電開發(fā)地區(qū)),約占全國風能資源區(qū)的68%,具有很大的開發(fā)潛力。如何能對其進行合理開發(fā)利用,以提升整體能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型?
針對低風速地區(qū)特有風況,GE相應(yīng)地量身定制,研發(fā)出2.5-132機組,沈陽工廠就落地了首條低風速機組產(chǎn)線,通過打造貼近用戶端需求的產(chǎn)品,服務(wù)我國中東南部地區(qū)建設(shè)低風速風電場的需求。
低風速機組生產(chǎn)線
在中高風速資源豐富“三北”(西北、華北、東北)地區(qū),現(xiàn)在對風場開發(fā)的專項資格要求更為嚴格,對風場的成本控制更加重視。因此,單機功率大,物流運輸流程簡便,土地資源利用高的陸上風機設(shè)備,更為符合當?shù)貙π陆L電廠的需求。
沈陽工廠引入了目前GE最大功率的Cypress柏樹陸上風電機組平臺生產(chǎn)線,該機組單機功率可達5.3MW,年發(fā)電量超過兩千萬瓦,能以更少的風機數(shù)量實現(xiàn)同等的電量,目前已達到年產(chǎn)300臺的組裝能力。
因為考慮到物流運輸?shù)南迣挕⑾薷叩刃枨螅~片也設(shè)計為兩段式,方便靈活運輸和施工。機組日常運維中,對于應(yīng)用場景和電網(wǎng)運營的靈活調(diào)度能力使其能實現(xiàn)更低的度電成本,更好地滿足“三北”地區(qū)新建風電場的訴求。
Cypress風機機艙生產(chǎn)線
智能制造 貫穿產(chǎn)線
在日常實際運營中,風力發(fā)電技術(shù)難度較高,風電場建設(shè)難度也因各項環(huán)境條件而異,因此陸上風電機組產(chǎn)線會面臨交付和運輸?shù)忍岢龅母黜椞魬?zhàn),這也讓GE決心通過更加智能化、數(shù)字化的應(yīng)用提升供應(yīng)鏈能力。在沈陽工廠,一系列智能制造解決方案就為產(chǎn)線的工時效率和產(chǎn)品性能提供實時有效的保障。
HUB輪轂生產(chǎn)線
針對風電機組部件重量大、體積大、運輸難等特性,沈陽工廠顛覆了常規(guī)的吊車生產(chǎn)線模式,以地下鋪設(shè)的鏈條和電機勻速驅(qū)動工位,支持上下游的自動化物料輸送,實現(xiàn)產(chǎn)品和作業(yè)平臺的同步運行,這使沈陽基地具備同時組裝1MW到5MW全系列風機平臺產(chǎn)品的靈活性。
HUB輪轂生產(chǎn)線
KUKA機器人
針對生產(chǎn)組裝過程中作業(yè)節(jié)拍、重復(fù)作業(yè)及人員登高風險等問題,GE應(yīng)用了全球首個在狹小空間內(nèi)進行集成的機器人作業(yè),它能實現(xiàn)在小空間里對風機輪轂大型軸承部件進行大批量、重復(fù)性螺栓緊固工序自動化操作。通過預(yù)設(shè)的程序設(shè)置對作業(yè)進行指引,這一自動化機械設(shè)備極大地提升工序的安全性及質(zhì)量,使生產(chǎn)時間縮短近一半。
KUKA機械人手臂
精益管理 確保品質(zhì)
精益如今已注入了GE的企業(yè)基因之中。2010年,沈陽工廠便開始推行精益管理理念,上至管理團隊,下至一線員工,都將該理念投入到日常產(chǎn)線實踐中,著眼于實現(xiàn)成本節(jié)約和效率提升。風電平價時代,精益管理的實踐也有助于通過陸上風電產(chǎn)業(yè)的流程優(yōu)化助力推動平價風電裝機容量的增加。
具體而言,工廠全員會通過每日晨會、月度總結(jié)討論會、精益管理脫產(chǎn)培訓(xùn),以及相關(guān)的精益管理監(jiān)測工具應(yīng)用,來實現(xiàn)質(zhì)量、成本、交付、績效、安全等全方位生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化,從而在提升工時效率的同時,確保出品質(zhì)量的可靠性和統(tǒng)一性。
MES系統(tǒng)
MES(manufacturing execution system)系統(tǒng)為沈陽工廠量身定制,通過明確和標準化從原料到貨、生產(chǎn)節(jié)拍、倉儲管理到訂單交付各個節(jié)點的工時,并把相關(guān)參數(shù)在對應(yīng)操作工位的配套顯示屏實時更新,實現(xiàn)更直觀地監(jiān)測和控制各環(huán)節(jié)生產(chǎn),幫助產(chǎn)線各環(huán)節(jié)實現(xiàn)有序高效銜接。同時,該系統(tǒng)能在具體環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常時,及時與對應(yīng)負責操作人員的手機進行連線,使問題更為迅速地解決,確保出品質(zhì)量和工期進度。
當前,中國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆_M入平價時代后風電行業(yè)將面臨更激烈的市場競爭,如何滿足更多家庭的用電需求并推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型?沈陽工廠作為GE在中國發(fā)展戰(zhàn)略的典型案例,其發(fā)展歷程就有力回答了這一問題。
未來,正如GE中國總裁兼首席執(zhí)行官向偉明所言:“GE也會根據(jù)中國陸上風電市場的需求研發(fā)生產(chǎn)滿足中國市場需求的新產(chǎn)品,并不斷推進產(chǎn)品、制造和人才的全價值鏈本土化進程。我們攜手陸上風電生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴協(xié)同創(chuàng)新,帶動中國高端制造業(yè)發(fā)展,并和這些合作伙伴在滿足中國市場需求的同時走向國際。這樣以深入本土化為核心,攜手合作伙伴根植中國走向全球的發(fā)展戰(zhàn)略,突顯了GE作為一個全球企業(yè)的優(yōu)勢,也是GE對中國市場和合作伙伴的長期承諾。”