文 | 张远

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探寻远景风电机组产能与质量交付的奥秘

文 | 张远

在中国风电机组销售排位前几名的整机商中，远景能源的制造工厂数量是最少的，有客户对这家公司的机组产能及质量交付有疑问。带着客户的疑问，笔者到远景能源江苏江阴和河北丰宁制造基地进行调研。

《中国风电产业地图》的数据显示，2014、2015这两年，远景江阴制造基地累计投放市场的装机产能超过448万千瓦。必须说明的是， 2014年7月投产的江阴二厂，除了海上机型的生产，还承担其他新机型、新工艺的验证，这意味着448万千瓦的产能大多是在江阴一厂完成的。

在远景江阴一厂车间，笔者随机查阅了生产记录：2015年10月，21天单班生产，出产EN121—2.2机型63台，约3.2小时1台。快节奏的奥秘在于流水线生产模式的高效率，这是全球风电制造领域首条对标丰田汽车流水线的生产模式。按此测算，仅一厂按照250个年工作日即可实现300万千瓦的年度产能。

与一厂不同，江阴二厂采用另一种流水线，即“人流物不流”的有节拍单元生产模式，实质上它是结合场地和产品需求对流水线模式的进一步优化。海上EN136—4.2、EN130—4.2机型出产，以及陆上低风速定制化机型性能验证和优化都在此实现闭环，以柔性生产满足小批量、多品种、交付时间要求严格的风电机组订单生产需求。

值得强调的是，一厂能按3.2小时出产1台机组的节拍生产，其标准化是最重要的支撑，恰恰是这个环节又为二厂提升产能做了先期验证，而二厂柔性生产方式中经过验证的新工艺又应用到一厂的流水线标准化生产中，通过两种生产模式的交互作用提升产能也成为远景制造的一个显著特征。

2016年8月投产的丰宁制造基地，采用与江阴二厂相同的有节拍单元生产模式，其混合生产方式能更灵活、更快速地响应华北区域市场的多种需求。2016年12月11日，在远景能源制造总监关根先生的应允下，笔者在丰宁工厂车间实地调研，出产记录显示，从首台机组2016年8月31日下线，到12月10日已出产98台机组，涉及2.2MW 、2.3MW、2.5MW等机型。

通常情况下，生产不同的机型需要适配不同的工艺和工具，随着所产机型的变换，工具配置也将随之发生相应的更替，但在同一个车间，较多频次地切换生产工具和工艺设施，除了增加生产成本，也会加剧车间生产安全风险。

在丰宁工厂，智能化吊具和可升降、伸展的工装台成为这座车间最具“混产”气质的标签。吊具，是风电机组整装车间不可或缺的工具，而在实际作业中任何吊具都要寻找并保持被吊物体的重心及其稳定，这都需要吊具操作者具备足够的经验和判断，但人为判断很难避免不失误。丰宁工厂引入新型的先进生产吊具，与其相连的电子控制器内部有各类机型数据的输入，从而可以让机器自动识别不同的机型、部件并能够准确计算、测量其重心，操作者只需通过操作按钮就能完成不同机型不同部件间的调转流动。正是这一先进的智能化工具的引进和使用，保障了混合生产工艺流程的准时性，以及较高的生产效率和综合效益。

另外，丰宁工厂车间采用“人流物不流”可伸展和升降整机工装台，以适应机型多样化的混合生产，使其创造更高的价值。到此，可以明确地说，远景江阴和丰宁这两个制造基地的整机供应网络能够支持年度1000 万千瓦陆上风电机组产品、100 万千瓦海上风电机组产品的产能交付。

产能如此，机组制造质量又如何保障？从笔者在车间的所见所闻来看，车间的质量管控流程及其技术手段决定了整机产品的质量可靠性和安全性能。

在江阴一厂车间，最直观的是生产现场的可视化、目视化管理系统，也就是安灯（Andon）看板系统，这是精益管理的经典情景，这套系统能够收集生产线上的质量实时信息，处理后可向车间各处传递相应的灯光和声音报警系统，生产信息的透明化可将问题阻止在生发点，不让质量瑕疵逃逸到下一道工序或流程。

这套系统背后的管理逻辑在于，质量系统支持了制造质量的过程监控，而这一过程监控又将须改进的质量问题反馈到质量体系中，正是反馈机制推进了风电机组产品质量的持续改进，凸显了“在线制造质量目标零缺陷”的理念。

“尽管系统只是个辅助工具，但它能让我们更用心做好制造质量，真正做到了不接受有缺陷的标准、不接受不合格的物料、不做出不符合要求的产品、不传递不符合要求的产品。”在车间，一位员工这样告诉笔者。

用心就是把质量细节做到极致。这位员工举例，变桨轴承有几十个孔，孔内有尘锈很正常，一旦清洗不彻底，到了生产线上可能出现螺栓卡死的问题，不仅造成停线，还会埋下质量隐患。看似普通的变桨轴承孔清洗，也必须百分之百地用心来做。

实际上，远景风电机组的制造过程就是打造质量的过程，通过先进的全面质量管理系统，实现了机组装配过程质控点自检、互检和巡检，做到了100%线上记录追溯，尤其测试目视化看板能够确保机组质量和可靠性万无一失。

据笔者在车间的观察，远景风电机组测试通过两方面的工作来完成，一方面是模块化测试工装，目的在于用质量可靠性保障机组性能；另一方面是柔性测试策略，以灵活的测试方案保障机组个性化配置的质量指标及性能。

值得一提的是，远景风电机组在工厂的测试使用了风电场运行软件，工厂测试部件接口模拟风电场的环境，且这种模拟测试采用了智能化测试系统，可根据程序自动执行测试，避免人为失误的可能，保证测试数据自动判断、记录和存储，并出具详细的测试报告。

显然，上述质量测试进一步保障了远景风电机组出厂后迅速融入风电场环境的可靠性，做到这一点，先进的工装工具功不可没。由于风电机组的主要部件几乎都要靠螺栓连接,因此螺栓拧紧指标是否符合设计要求就成为机组装配过程中最重要的工艺环节。

通常情况下，风电机组设计中的螺栓拧紧工艺要求是用扭矩表示的，须注意的是扭矩又受预紧力以及扭矩系数等因素的影响，所以尽管螺栓拧紧工具种类较多，但鲜有能真正有效消除质量风险的拧紧工具，比如齿轮箱锁紧盘拧紧工具就属于这种情况。远景丰宁工厂采用了世界上最先进的双轴同步拧紧机作为齿轮箱锁紧盘的紧固工具，这种工具在扭矩输出上具有较高的准确性、一致性和稳定性，能够记录每一个螺栓、每一次扭矩，所有的数据都可追溯和查询，不仅能够最大程度地规避质量风险，也为质量上的持续改进提供数据支持。

用远景能源制造总监关根先生的话来概括，“智慧制造支撑了远景风电机组的产能和质量交付。”