會(huì)議直播 | 維斯塔斯技術(shù)部經(jīng)理孫樹偉：設(shè)計(jì)生產(chǎn)高效可靠性的風(fēng)機(jī) 不給客戶帶來運(yùn)維成本

2017-12-22 14:53:29 來源:電力頭條APP 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

12月21-22日，由中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)舉辦的第二屆風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇在北京裕龍國(guó)際酒店隆重召開。會(huì)議從全球風(fēng)電發(fā)展歷程、設(shè)備全生命周期以及機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的全系統(tǒng)三個(gè)維度全面梳理和解析可

維斯塔斯技術(shù)部經(jīng)理孫樹偉主題演講：《風(fēng)電設(shè)備可靠性的三重境界》

以下為發(fā)言實(shí)錄：

大家早上好，我是孫樹偉，來自于維斯塔斯中國(guó)技術(shù)部。開始之前想先問大家一個(gè)問題，昨天有誰參這個(gè)會(huì)？還是挺多人的，很遺憾，昨天因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我沒能來到這個(gè)會(huì)場(chǎng)，但是通過北極星的報(bào)道了解到，第一場(chǎng)是康教授做的，關(guān)于可靠性長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)的演講。其中提到可靠性的理論，來自于二戰(zhàn)時(shí)期，但是在我來看還可以再往前推一點(diǎn)，在我們中國(guó)秦始皇就開始有可靠性了，那會(huì)兒要修長(zhǎng)城，最看重的就是質(zhì)量和可靠性，修不好就殺頭，殺不好就死人，死人就有人哭，一哭長(zhǎng)城就倒了。到今天為止，長(zhǎng)城還在，但是秦始皇不在，今天來看長(zhǎng)城的質(zhì)量可靠性還是非常好的。

今天我演講的題目是風(fēng)電設(shè)備可靠性的三重境界，王國(guó)維大家熟悉中國(guó)歷史的都知道，他是清末明初的國(guó)學(xué)大事，很理想主義的人。他說做學(xué)問，做人的過程中存在三重境界。我們理解的三重境界，第一重風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的可靠性。在風(fēng)機(jī)廠家自己的責(zé)任身上，本身的質(zhì)量如何，你對(duì)可靠性如何理解，如何把控，如何設(shè)計(jì)。第二重，風(fēng)電廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)施工的可靠性，這個(gè)時(shí)候就要牽扯到業(yè)主，相關(guān)的利益方進(jìn)來。這個(gè)時(shí)候即使我設(shè)計(jì)了一個(gè)很好的產(chǎn)品，但是應(yīng)用到不合適的，或者說不準(zhǔn)確的風(fēng)電場(chǎng)里面，建設(shè)施工過程中本身就有質(zhì)量問題，得到的也不會(huì)是可靠的風(fēng)電場(chǎng)，也不會(huì)有風(fēng)機(jī)的口碑。最后一個(gè)，運(yùn)維的可靠性，同樣的風(fēng)電廠有專業(yè)人來運(yùn)維，以及不太專業(yè)的人來運(yùn)維，對(duì)于利用率、故障率會(huì)造成多大的影響，作為業(yè)主都會(huì)有比較深刻的體驗(yàn)。

對(duì)維斯塔斯而言，設(shè)計(jì)生產(chǎn)高效可靠性的風(fēng)機(jī)，確保20年不給客戶帶來運(yùn)維成本。好比說我們坐飛機(jī)一樣，大家都期待平穩(wěn)落地，沒人為了省500塊錢，坐少引擎的飛機(jī)，大家都會(huì)很看重可靠性。對(duì)維斯塔斯而言，我設(shè)計(jì)這個(gè)風(fēng)機(jī)并不是賣給你，要長(zhǎng)久的做生意，建立伙伴關(guān)系。在前期盡量的做到最好的都做到最好，怎么實(shí)現(xiàn)呢？

第一步積累，維斯塔斯在風(fēng)電行業(yè)做了35年了吧，積累了豐富知識(shí)。理論來源于實(shí)踐，但是實(shí)踐好多時(shí)候是先于理論的，好多時(shí)候大家都是自發(fā)自覺的做一些事情，同時(shí)風(fēng)電領(lǐng)域，最開始誰也預(yù)料不到今天，但是這個(gè)過程中，我們積累的知識(shí)是可以用到今天的。

第二步，在世界各國(guó)不同環(huán)境下裝機(jī)的經(jīng)驗(yàn)。

第三步，基于成熟的基礎(chǔ)創(chuàng)新和漸進(jìn)式的技術(shù)研發(fā)。關(guān)心維斯塔斯的人都知道，維斯塔斯生產(chǎn)產(chǎn)品的速度比較慢的，相對(duì)于我們國(guó)內(nèi)企業(yè)來說，確實(shí)非常慢，就像烏龜一樣的速度。為什么研發(fā)這么慢，并不是說沒有人，沒有團(tuán)隊(duì)。因?yàn)闇y(cè)試和認(rèn)證流程，有一個(gè)固定的期限。

維斯塔斯做產(chǎn)品，大部分的核心部件和核心系統(tǒng)都由自己測(cè)試，這是整體研發(fā)，這樣的好處就是我們了解各個(gè)部件，了解自己的產(chǎn)品，更了解這個(gè)產(chǎn)品未來可以用在什么地方，哪些地方有問題。

這是我接下來要詳細(xì)講的測(cè)試和產(chǎn)品驗(yàn)證，最后關(guān)于生產(chǎn)過程保障質(zhì)量，維斯塔斯合作供應(yīng)商，維斯塔斯有自己獨(dú)特的認(rèn)證體系等等。簡(jiǎn)單給大家看一下維斯塔斯裝機(jī)，分布在全球76個(gè)國(guó)家和區(qū)域，維斯塔斯的風(fēng)機(jī)是裝在世界上許多不同的國(guó)家，不同的區(qū)域。在這其中37個(gè)國(guó)家和區(qū)域，都是由維斯塔斯首先開發(fā)，幫助國(guó)家開啟了風(fēng)電事業(yè)的開端，包括中國(guó)。在這過程中，我問了一下，裝在最北邊的風(fēng)機(jī)是在哪里，在挪威。基本上有人的地方都有我們風(fēng)機(jī)的足跡。通過這些圖和數(shù)字想告訴大家，風(fēng)機(jī)本身應(yīng)用環(huán)境是非常復(fù)雜的，既有那么高的海拔，還有那么冷酷的環(huán)境。怎么確保風(fēng)機(jī)的可靠性，面對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，介紹一下維斯塔斯關(guān)于可靠性的策略。

所有的維斯塔斯風(fēng)機(jī)在研發(fā)之初都要經(jīng)過一系列的測(cè)試，維斯塔斯關(guān)注的價(jià)值鏈和行業(yè)內(nèi)大部分廠家都是一樣的，從開始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)到測(cè)試驗(yàn)證，參與客戶項(xiàng)目選址，零部件采購(gòu)，生產(chǎn)，運(yùn)輸，施工，一直到最后的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。一個(gè)合格靠譜的可靠性戰(zhàn)略才能帶來一個(gè)可靠性的產(chǎn)品。

全球化的測(cè)試中心，像圖中看到的這樣，我們有世界上最大的團(tuán)隊(duì)，差不多150名工程師，有70個(gè)獨(dú)立的測(cè)試單元和超過3萬平測(cè)試場(chǎng)地的面積，面積指的是室內(nèi)的面積，丹麥和美國(guó)加起來有20個(gè)測(cè)試場(chǎng)地，場(chǎng)地都是專門選過的，符合標(biāo)準(zhǔn)的，可以和GL、GH、TOA相互合作，直接到場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證的。也就是說，只要你設(shè)計(jì)好的風(fēng)機(jī)把他加工出來，相關(guān)國(guó)際團(tuán)隊(duì)就可以直接開展測(cè)試和認(rèn)證，這是我們積累了比較多的場(chǎng)地。

第二個(gè)在丹麥，在我們看來是小城市，但在當(dāng)?shù)氐牡诙蟪鞘小＞S斯塔斯的家鄉(xiāng)，在這個(gè)地方我們有一個(gè)非常大的測(cè)試中心，就在維斯塔斯總部大樓地下一層，如果大家可以去維斯塔斯參觀的話，可以看到。在這里我們會(huì)做許多核心部件的測(cè)試，包括發(fā)電機(jī)，變頻器，電器性能，原部件材料，軟件系統(tǒng)，這是比較大的測(cè)試中心，在這里可以得到非常多的關(guān)鍵信息，尤其在設(shè)計(jì)之初，早期，產(chǎn)品的升級(jí)迭代，都要先去這個(gè)地方進(jìn)行測(cè)試。另外比較重要的關(guān)于葉片的測(cè)試，我們?cè)谟?guó)有一個(gè)葉片測(cè)試中心，這是全尺寸的葉片測(cè)試，最長(zhǎng)的時(shí)候，現(xiàn)在測(cè)過的是維斯塔斯80米長(zhǎng)的葉片，可以做全尺寸的測(cè)試。除此之外也可以做分段測(cè)試，其實(shí)真正做測(cè)試大家知道，不可能真的每一次都拿著80米，或者70米的葉片就測(cè)，測(cè)壞了不行再重新生產(chǎn)這個(gè)，這個(gè)成本是非常高的，也不是科學(xué)高效的辦事方法。所以有的時(shí)候我們會(huì)把葉片分段，分截，把其中的一截做小部分的測(cè)試。

在印度有一個(gè)比較小的測(cè)試，主要是測(cè)的零部件，包括偏航系統(tǒng)的測(cè)試，還有軟件系統(tǒng)。這是我們?cè)谌虻臏y(cè)試中心大概的分布和相關(guān)的內(nèi)容，我們關(guān)注五個(gè)方面，第一個(gè)功能性，有沒有達(dá)到預(yù)期的功能。第二性能，跟功能是一樣的，第三個(gè)健壯性，第四可靠性，第五適應(yīng)性。整個(gè)測(cè)試流程來說從一開始原件到關(guān)鍵部件，到大部件，再到系統(tǒng)測(cè)試，再到整個(gè)系統(tǒng)的集成，最后到原型機(jī)以及到最后的量產(chǎn)，整個(gè)過程是這樣的。比較重點(diǎn)講一下的就是下面四個(gè)，第一個(gè)部件測(cè)試，我們會(huì)測(cè)超過20種測(cè)試，測(cè)發(fā)電機(jī)，葉片，變頻器，控制系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，所有這些都要一一的測(cè)，這主要是在丹麥。前面提到了，測(cè)試廠址主要就是丹麥，所以這塊兒是最方便的，第二部分系統(tǒng)測(cè)試，我如果說保證每一個(gè)零部件都是好的，我把零部件組合到一起是不是還是好的，每一個(gè)零部件都能達(dá)到自己這一小部分的功能，組成一個(gè)整體，看能不能達(dá)到一個(gè)整體的功能，不是我認(rèn)為可以就可以的，這個(gè)需要做系統(tǒng)測(cè)試。

做系統(tǒng)測(cè)試的時(shí)候，包括整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的控制系統(tǒng)，葉輪，輪轂，冷卻系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)，對(duì)這些測(cè)試是為了進(jìn)一步確保核心的系統(tǒng)，能夠完美的發(fā)揮他的性能。最后有系統(tǒng)之后，整個(gè)做集成，從全面主軸承到齒輪箱到發(fā)電機(jī)，都要放進(jìn)去，包括變頻器，用發(fā)電機(jī)和變頻器做控制的測(cè)試，包括電網(wǎng)合規(guī)性的測(cè)試，這些都要去做，除了沒有裝葉片之外，其他的能做的都做了。這個(gè)時(shí)候，因?yàn)槟阋呀?jīng)把整個(gè)機(jī)艙都做了測(cè)試，這個(gè)時(shí)候裝上葉片就可以做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。好多東西你不把風(fēng)機(jī)豎起來是沒法測(cè)的，你只有把他真正立在那兒去做了才能知道。所以做一些運(yùn)營(yíng)措施都是原型機(jī)去做，我們有很多豐富，可以選擇的場(chǎng)地。

測(cè)試能力的話，每天可以做超過1500小時(shí)的測(cè)試，這是因?yàn)槲覀冇斜容^多的測(cè)試中心，所以現(xiàn)在有比較大的測(cè)試能力，開展很多工作。可以看到2017年，我們測(cè)試的小時(shí)數(shù)已經(jīng)非常高了，在整個(gè)測(cè)試過程中，基本上可以分為四個(gè)階段，第一階段關(guān)于樣品測(cè)試，比如說我用了什么樣的新材料，或者說復(fù)合的材料，或者新的供應(yīng)商的材料，以前從來沒有跟他接觸過，需要對(duì)他測(cè)試。這個(gè)時(shí)候測(cè)試就是說白了把他搞廢了，想知道這個(gè)材料最終壽命在哪里，極限在哪里，這是第一步，樣片零部件全壽命測(cè)試，第二加速疲勞測(cè)試，現(xiàn)在我們有很多豐富的理論，可以幫助我們進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中一種途徑，做等效的變化，比如說我在測(cè)試中用更高的機(jī)械數(shù)據(jù)，或者用更極限的，跟超過他設(shè)計(jì)情況的測(cè)試條件測(cè)試他的壽命，然后我再去反推他在正常的壓力下，正常設(shè)計(jì)范圍內(nèi)他的壽命是多少。這個(gè)時(shí)候想知道他的可靠性以及模式，在什么樣的情況下會(huì)發(fā)生斷裂，發(fā)生破壞。

第三個(gè)，做多環(huán)境下加速的壽命測(cè)試，這是因?yàn)槭裁茨兀课覀兦懊嫣岬搅耍泻芏囡L(fēng)機(jī)，裝在不同的環(huán)境和區(qū)域，在不同環(huán)境和區(qū)域下，現(xiàn)場(chǎng)情況是非常不一樣的，我們要把現(xiàn)場(chǎng)的信息帶到測(cè)試中來，把參數(shù)和環(huán)境加進(jìn)去，再加上疲勞壽命測(cè)試，最后一個(gè)，測(cè)試一些極端的情況，在極端變化的情況下，包括溫度振動(dòng)，看看零部件會(huì)發(fā)生那些四退化或者疲勞，以及不可預(yù)見的故障等等。所有這些都是為了確保在風(fēng)機(jī)早期，通過測(cè)試手段找清問題，以及摸清楚這個(gè)材料部件，這個(gè)系統(tǒng)，以及這個(gè)風(fēng)機(jī)的極限和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)到底在哪里。

維斯塔斯的測(cè)試環(huán)境，不是仿真的，模擬的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，而是所有數(shù)據(jù)就是現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，比如說我們?cè)谌鸬溲b的風(fēng)廠，氣溫是多少，風(fēng)速是多少，我們?cè)跍y(cè)試的時(shí)候，都會(huì)把這些相應(yīng)的信息，直接輸入進(jìn)去，考察系統(tǒng)，主軸承能否接受住測(cè)試。維斯塔斯有77%的風(fēng)機(jī)，都在我們運(yùn)營(yíng)監(jiān)控范圍之內(nèi)，尤其在國(guó)外。20年或者25年的運(yùn)維合同是非常常見的，做全生命周期的運(yùn)維服務(wù)對(duì)維斯塔斯也是受益匪淺。

責(zé)任編輯：lixin

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