平价上网时代 GE以智能制造和精益管理助力中国风电产业高质量发展

2020年12月15日

      平价时代的到来,既是我国陆上风电产业的新起点,也是产业全价值链合作的新契机。GE沈阳陆上风电工厂(以下简称“沈阳工厂”)就是GE中国本土化战略的一个典型缩影,跟着智能制造展一起看看。

      针对快速发展的风电市场,GE将业界领先的风电技术引入沈阳,无论是为中国低风速市场量身定制的2.5-132机型,还是适用于中高风速资源区域的Cypress 柏树平台,沈阳工厂一直致力于为中国客户提供订制化的技术和全生命周期服务解决方案。

      2020年,得益于智能制造和精益管理理念在日常运营中的广泛应用和有序推进,工厂自投产以来始终保持着产品质量的高可靠性及稳定性,使技术和产能的结合成为GE陆上风电业务立足于中国市场保持产品竞争力的优势所在。目前,沈阳工厂已成为GE陆上风电亚太地区组装生产基地和GE全球唯一具备全系列生产能力的工厂。尤为值得称赞的是,即便是在疫情期间,沈阳工厂也没有一台风机延迟交付。陆上风机Cypress机组也按时从沈阳工厂投产下线,发往海外客户。

智能制造、精益化管理,实现全供应链降本增效

      型号复杂、换线频繁、高交付要求、高难度高风险操作、大体积大重量部件运输……这些是陆上风电机组产线的“日常”,也“倒逼”整机制造商通过更加智能化、数字化的应用提升供应链能力。在沈阳工厂,一系列智能制造解决方案正为产线的工时效率和产品性能提供实时有效的保障。比如针对大部件在产线运输及混线组装生产而设计的HUB轮毂生产线,GE颠覆了常规的吊车生产线模式,以地下铺设的链条和电机匀速驱动工位,支持上下游的自动化物料输送,实现产品和作业平台的同步运行,使沈阳基地具备同时组装1MW到5MW全系列风机平台产品的灵活性。与此同时,针对生产组装过程中作业节拍、重复作业及人员登高风险等问题,GE应用了全球在狭小空间内进行集成的机器人作业,提升安全性及质量,实现工时减半。除此之外,GE为产线定制的MES系统,对产线各环节参数进行标准化,为各操作工位的人员提供直观管控生产进度的界面,能实现在工况异常时及时连线对应负责人,及时解决问题,确保出品质量和工期进度。

      除了产线的智能化升级,GE还将精益管理的理念作为上至管理团队,下至一线员工实现高效运营的实践工具。同样也是在沈阳,通过每日晨会、月度总结讨论会、精益管理脱产培训,以及相关的精益管理监测工具应用,将工厂的每一道工序从质量、成本、交付、绩效、安全等方面实现全方位的生产系统优化,从而在提升工时效率的同时,确保了出品质量的可靠性和统一性,同时,也让每个GE员工为生产体系优化,降本增效谏言献策。一系列的举措,使得风机制造效率得到了大幅提升,以柏树平台为例,每台风机的制造工时成功从940小时/台下降至448小时/台。而这些精益管理的持续实践也将为我国陆上风电产业的流程优化提供有益借鉴。

立足中国、服务全球,为客户打造适合的风电解决方案

      正是由于在智能制造和精益管理方面的持续实践,结合生产制造方面的强大能力,沈阳工厂除了中国市场,还可以为以亚洲、欧洲、美洲、非洲等地的其他客户提供定制化的风电解决方案,为全球客户提供优化的选型和配置,成为GE践行“源中国,汇全球”战略的有力例证。

      在中国,鉴于当前陆上风电产业的进阶需求,适应市场需求的定制化技术解决方案是发展的“急先锋”。我国有约68%的风能资源为低风速风况,在中东南部的开发率则仅为11%。这些区域邻近电网负荷受端地区,电网消纳能力及机组满发小时数高,合理的开发利用对提升整体能源结构的绿色转型意义重大。针对中国这一特有风况,GE相应地研发出2.5-132机组并在沈阳工厂落地低风速机组产线,加之GE濮阳工厂的建立,帮助GE能够在短的时间、近的距离,打造贴近用户端需求的产品,更好地服务中东南部地区建设低风速风电场的需求。

      而在中高风速资源丰富的“三北”地区,大容量机型、整体经济效益和合理选址成为目前新建风电场的应对降本压力的考核因素。目前,GE大功率的Cypress柏树平台陆上风电机组的单机功率可达5.3MW,年发电量超过两千万瓦,能以风机数量实现同等的电量。同时叶片的两段式设计带来的物流施工灵活性,机组日常运维中对于应用场景和电网运营的灵活调度能力,使其能实现更低的度电成本,更好地满足“三北”地区新建风电场的诉求。受益于沈阳工厂的先进制造能力和有效的精益管理方法,GE在沈阳工厂地引入了全球第二条Cypress柏树平台生产线,目前已达到年产300台的组装能力。2020年3月,亚洲Cypress机组已从沈阳工厂下线启程运往澳大利亚,沈阳工厂还将继续为澳大利亚客户供货剩余的几十台机组,满足当地10万家庭的用电需求。下一步,Cypress机组将加速落地中国市场。

      中国风电产业发展潜力巨大。进入平价时代后风电行业将面临更激烈的市场竞争,市场参与者均面临着更大的挑战,但随着风电技术及风电全产业链的协同创新发展,国家绿色能源转型方向的明确,以及消费侧改革更多企业开始使用绿色电力生产制造,相信“十四五”期间风电产业将迎来更高质量及更可持续的发展。“从长期来看,我对这个行业有120%的信心,因为可再生能源,尤其是以陆上风电为代表的可再生能源,代表了整个能源行业转型的趋势,这个趋势不仅仅发生在中国,而是全球都在往这个方向走。”赵霖讲道。而GE的种种努力,也得到了来自市场的回报,2019年,GE陆上风电新签订单1215兆瓦,创造历史记录。

      正如GE中国总裁向伟明所说:“GE沈阳陆上风电工厂是GE中国发展战略的一个充分体现和有力佐证。在这里,我们不仅将先进的清洁能源技术和先进制造能力带到中国,我们也根据中国陆上风电市场的需求研发生产满足中国市场需求的新产品,并不断推进产品、制造和人才的全价值链本土化进程。更重要的是,在这个过程中,我们携手陆上风电生态系统的合作伙伴协同创新,带动中国高端制造业发展,并和这些合作伙伴在满足中国市场需求的同时走向国际。这样以深入本土化为核心,携手合作伙伴根植中国走向全球的发展战略,突显了GE作为一个全球企业的优势,也是GE对中国市场和合作伙伴的长期承诺。”

      智能制造展相信,未来,以沈阳工厂为基石,GE陆上风电业务在中国将不仅仅局限于提供有竞争力的机组,还将通过风场整体解决方案的创新,以及整个风电项目开发、设计、运营流程的优化帮助开发商和运营商更大程度上提升整个项目的经济性。

 

来源:机电商报

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