未来已来。风电行业正迎来数字化时代。
文/成清华 北极星风力发电网
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作为一家风电齿轮箱领军企业，南高齿如何再次引领数字化浪潮？如何利用人工智能、大数据、云计算等技术帮助风电行业降低成本，提升收益？日前，南京高精传动设备制造集团有限公司首席运营官兼风电事业部、海外事业部总经理顾晓斌在第一届中国风电传动合作论坛上接受了北极星风力发电网的采访。
数字化引领行业发展
今年的北京风能展上，南高齿针对风电行业推出“信息化齿轮箱”，意在实现全生命周期服务。
南京高精传动设备制造集团有限公司首席运营官兼风电事业部、海外事业部总经理顾晓斌表示，南高齿是一个传统机械制造的企业，但是数字化技术的应用，能够使其为风电行业提供更好的服务。
“齿轮箱具备信息化的功能，能够使其建立在大数据和云计算的基础上，实现齿轮箱的实时监控，帮助我们了解齿轮箱全生命周期各种运行情况，助力实现全生命周期服务。”顾晓斌说，“作为齿轮箱的设计者和制造者，我们对其设计、制造，有着特殊的了解，我们希望通过对齿轮箱运行数据的分析，结合我们在齿轮箱设计、制造和质量控制上的经验，为客户提供更好的预防性措施，帮助客户延长齿轮箱运转的寿命，降低客户的运维成本。”
在顾晓斌看来，南高齿推信息化齿轮箱全生命管理周期系统有独特优势。“首先，作为齿轮箱的设计者和制造者，我们对数据的监测和收集更准确，更有针对性；第二，利用这些数据的分析，反馈给我们产品的设计和质量控制环节，可以从源头上帮助优化产品，进一步提升质量。”
顾晓斌说，随着风电装机容量不断增大，出质保的机组不断增多，运维市场前景非常可观。对南高齿而言，关注点仍然是齿轮箱在不同风场的表现。一方面，给现有的用户提供更好的预见性的维护，延长齿轮箱使用寿命，降低运维成本；另一方面，针对未来的齿轮箱产品，从可靠性、经济性等方面进一步提升。
为此，目前，南高齿正在与齿轮箱运维服务提供商安维士密切合作，致力于为客户提供最优质、最高效的整体服务解决方案。据顾晓斌介绍，齿轮箱服务供应商安维士承接了南高齿风电齿轮箱（含偏航、变桨齿轮箱）中国区域的所有产品质保内售后服务业务，为南高齿提供培训服务、检查服务、空中维修、返厂维修、流体产品、备机方案、交换方案、替代方案、备品备件、偏航变桨、合作协议、回收与置换等十二项服务。“两家企业已经合作多年，双方建立起了完善的协同机制。我们会向安维士公开很多设计技术方案，让他们更深入了解齿轮箱，从而制定出更好的解决方案。同时，他们运维中收集的数据也会反馈给我们，帮助我们改进齿轮箱的设计。”
海上和低风速更强调可靠性
目前，风电开发呈现“孔雀东南飞”之势，风电布局向中东部和南方低风速区域转移。
顾晓斌认为，低风速带来的最主要挑战是复杂地形。中南部基本上以山地丘陵为主，风资源状况差异很大，再加上有低温、冰雹、雷电等因素影响，对风电齿轮箱提出了新的挑战。这就要求在材料上进一步优化，提高它的强度，同时也要提高加工制造的精度。
“为此，我们推出了标准齿轮箱的概念，一方面，同功率等级或者相似功率等级的齿轮箱尽量进行平台化，实现了大多数零部件通用，降低了制造成本；另一方面，在平台化的基础上，由于借助了前面的成熟经验，也提升了整体设计的可靠性。”顾晓斌说。
对于逐渐进入规模化开发阶段的海上风电，顾晓斌则认为，海上风电对于齿轮箱的主要挑战是可靠性和稳定性的要求更高。
海上风电维护成本高，必须考虑尽量减少维修或者扩大维修间的间隔。一旦需要维修，还要保证能够以最快的速度进行维修，这就涉及综合成本的问题，要找到一个平衡点。另外，海上风电对防腐性能要求也很高。比如，需要提高油漆的防腐等级。正是基于海上风电的这些挑战，其对于智能化齿轮箱的需求也更加迫切，更需要具有自我诊断、故障排查、远程处理的能力。
显然，对于海上风电来说，可靠性尤为关键。顾晓斌认为，要保证齿轮箱的可靠性，第一，设计必须是可靠的，不仅要知其然，还要知其所以然。第二，在生产制造环节的把控。理论上的可靠齿轮箱，只有通过生产制造环节的规范作业、生产制度严格执行才能最终实现。第三，在供应商管理方面，要保证在技术上要协调一致，提高供应商的可靠性，最终才能保证齿轮箱的配套达到较高的稳定性。
在顾晓斌看来，风电平价上网对整个风电产业链都是挑战，作为齿轮箱企业，也必须要担当起自己的责任。一方面，要提高齿轮箱的可靠性，提升质量，另一方面，要降低成本。要实现降低成本，需要同时依靠技术进步和精益管理。
加强投入力争做到技术领先
统计显示，2016年，南高齿在国内风电新增市场占有率和全球风电新增市场占有率均位列第一，顾晓斌认为，这很大程度上是受益于中国这个全球最大风电市场的拉动。
未来，南高齿力争在全球各个主要市场都获得均衡发展的能力。“我们在全球多个区域都有分公司，在德国甚至还有研发团队，也是希望借此接触吸收国外的前沿技术，帮助提升风电齿轮箱的技术水平和可靠性。”顾晓斌说。
据介绍，目前南高齿的研发投入占比是3%以上，主要是投入到新产品的设计。今后，还将进一步加大投入，特别是侧重于在基础的理论上的研发投入。比如，对于软件的应用、软件的二次开发、经验的积累、材料的研究上。
顾晓斌透露，“十三五”期间，南高齿将与中国风电行业共同成长。首先，是专注技术，不求大但求强，把全球传动方面的技术融会贯通，争取在技术上达到领先。第二，加大拓展全球市场和全球客户。第三，培养人才，打造高效率的人才梯队。希望通过提高技术能力、拓展海外销售网络、培养人才最终形成“打造创新思维，零缺陷品质，专业服务，贴近客户”的企业核心竞争力。
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