導(dǎo)引:
三一重能憑什么能成為中國風(fēng)電首個“智能制造標(biāo)桿企業(yè)”?智能制造水平到底如何?背后有哪些故事?帶著這些疑問,記者在風(fēng)能展前實地探訪了三一重能南口智能制造工廠,展會期間現(xiàn)場見證了三一重能“智能制造2.0”發(fā)布并深度專訪了三一重能副總經(jīng)理、首席數(shù)字官彭旭。
三一重能數(shù)智化亮相2023年北京風(fēng)能展
說起風(fēng)電智能制造,就不得不提被工信部認(rèn)定為“智能制造標(biāo)桿企業(yè)”的三一重能。不斷創(chuàng)造行業(yè)智造奇跡,多次被央視大篇幅報道,同行競相前來參觀學(xué)習(xí),三一重能已經(jīng)成為全球風(fēng)電智能制造領(lǐng)域的“單項冠軍”。
“別人看一眼就能學(xué)走的技術(shù),那一定不是核心技術(shù)。歡迎友商前來參觀交流,共同推動中國風(fēng)電智能制造轉(zhuǎn)型升級?!碑?dāng)同行對三一重能智能制造頗感興趣并提出想來實地參觀時,三一重能不僅不擔(dān)心核心技術(shù)泄露風(fēng)險,反而大方地敞開懷抱表示歡迎,這氣度和胸懷隱隱已經(jīng)有了幾分王者之氣。
那么問題來了。三一重能是行業(yè)“后起之秀”,今年才剛剛躋身中國風(fēng)電整機(jī)行業(yè)前五,全球風(fēng)電智能制造領(lǐng)域“領(lǐng)頭羊”為什么會是三一?而不是曾引領(lǐng)全球風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新的國際三巨頭維斯塔斯、西門子歌美颯、GE,不是中國名列前茅的其他整機(jī)龍頭呢?三一重能副總經(jīng)理、首席數(shù)字官彭旭接受記者專訪時為我們揭秘并講述了成功背后不為人知的故事。
01
差點(diǎn)夭折
2019年,是中國風(fēng)電歷史分水嶺,國家能源局一紙紅頭文件,吹響了平價時代的集結(jié)號,也引發(fā)了中國風(fēng)電“搶裝潮”。也就是在這一年,在三一數(shù)字化大潮引領(lǐng)下,三一重能將目光瞄準(zhǔn)了風(fēng)機(jī)智能制造。
當(dāng)時,三一重能董事長周福貴對智能制造新技術(shù)高度重視,也堅信在風(fēng)電行業(yè)做智能制造將大有可為。作為三一重能數(shù)字化部門負(fù)責(zé)人,彭旭也開始著手推動三一重能智能制造工作。
三一重能副總經(jīng)理、首席數(shù)字官彭旭
2019年前,中國風(fēng)電行業(yè)普遍重視技術(shù)研發(fā)、重視交付、重視供應(yīng)鏈,幾乎沒有人重視制造。那時,各家整機(jī)商幾乎沒有什么生產(chǎn)交付壓力。即便是行業(yè)龍頭一年交付量也只有2000多臺,生產(chǎn)基地有很多個,平均下來一個基地生產(chǎn)量也不過三五百臺。哪怕是生產(chǎn)交付高峰的下半年,通過產(chǎn)線加人就能完成生產(chǎn)任務(wù)。而且風(fēng)機(jī)制造工藝技術(shù)比較成熟,產(chǎn)品迭代比較慢,現(xiàn)有的生產(chǎn)車間就能滿足,根本沒有必要去自我革命、耗費(fèi)人力財力去做智能制造。此外,風(fēng)機(jī)部件動輒幾十噸,智能制造無異乎是讓大象跳舞,這是無法想象的。
三一重能要做“第一個吃螃蟹的人”,必然將面臨一系列難題。
當(dāng)智能制造立項方案提交審議時,三一重能董事會審慎地提出了四個問題:國際整機(jī)三巨頭、國內(nèi)整機(jī)龍頭都沒做智能制造,為什么三一要做?大型裝備智能制造難度不言而喻,能不能做成功?就算做成功了,未來風(fēng)機(jī)產(chǎn)品更新迭代很快,能不能實現(xiàn)兼容?智能制造投資回報能不能達(dá)到預(yù)期?
前三個問題都好解答,但投資回報率這筆帳在三一卻怎么都算不過去,三一重能投資回報要求必須3-5年回本,而智能制造則至少需要6-8年。
追求投資回報是現(xiàn)代企業(yè)生存發(fā)展的必然要求。智能制造項目還沒開始就要結(jié)束了嗎?作為項目負(fù)責(zé)人,彭旭并沒有放棄,帶著團(tuán)隊對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行試驗和驗證,最大程度地降低投資風(fēng)險。皇天不負(fù)苦心人,三一重能智能制造研發(fā)團(tuán)隊找到了關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險防范方案,項目立項也在不久后終于迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。
“寧可過錯,不可錯過?!比恢啬芏麻L周福貴一錘定音。董事會高管們想明白了一筆賬:智能制造投資回報雖達(dá)不到預(yù)期,但卻能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、降低制造成本;而傳統(tǒng)制造模式質(zhì)量管控難度較大,風(fēng)機(jī)一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題進(jìn)行維護(hù)技改,這個成本也不小。與其這樣,還不如將錢投入到更有未來的智能制造技術(shù)創(chuàng)新上。
終于,三一重能董事會批準(zhǔn)了,智能制造項目成功立項。萬事開頭難,但更難的還在后頭。
02
破舊立新
這是一條此前沒有人走通過的路,能不能走通、前方到底有多少艱難險阻在等著,沒有人知道。
三一重能整機(jī)制造基地當(dāng)時僅有一個,在北京昌平區(qū)南口鎮(zhèn),早期生產(chǎn)制造模式和其他企業(yè)沒什么區(qū)別,都是傳統(tǒng)的定點(diǎn)裝配、定點(diǎn)制造。彭旭將這種傳統(tǒng)的制造方式形象地比喻為“殺豬式的制造”,一群人圍著一個大家伙作業(yè),生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量也難以管控。
“在這種情況下,一步到位直接做智能制造,顯然是不現(xiàn)實的。因此第一步我們并沒有著急做智能制造,而是先將傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式改造成流水線作業(yè)?!迸硇裰v到。
一個大部件幾十噸,又是多品種、小批量生產(chǎn),竟然想實現(xiàn)流水線生產(chǎn)?這是一個瘋狂而大膽的想法。
機(jī)器替代人工生產(chǎn)作業(yè)
但三一重能團(tuán)隊充滿信心。彭旭認(rèn)為,飛機(jī)尤其是軍用飛機(jī)和風(fēng)機(jī)很像,同樣是大型裝備、多品種、小批量,飛機(jī)能做流水線,那么風(fēng)機(jī)一定也能。當(dāng)年汽車同樣沒人相信可以實現(xiàn)流水線生產(chǎn),但福特率先嘗試突破,最后也取得了巨大成功。
當(dāng)時的三一重能,不可能將產(chǎn)線停下來專門做流水線改造,因為生產(chǎn)交付事關(guān)客戶和公司經(jīng)營。為了二者兼顧,三一重能決定先將風(fēng)機(jī)生產(chǎn)拆解成多個工序,有的工序用機(jī)器去做,有的人輔助機(jī)器去做,有的工序進(jìn)行改良。在這一策略引領(lǐng)下,流水線改造工作進(jìn)入實質(zhì)推進(jìn)階段。
所有的變革創(chuàng)新,對于傳統(tǒng)來說都是一次涅槃重生。流水線變革,一開始就遭到了一線生產(chǎn)工人的抗拒。干了十幾年的整機(jī)裝配,突然間所有的工作習(xí)慣、工作方式都要改變,生產(chǎn)壓力不減反增,換誰都不好受。但陣痛之后,隨著工序不斷優(yōu)化,機(jī)器替代越發(fā)成熟,每個人只需要在專業(yè)的地方干專業(yè)的事情就行,大家對流水線改造的抵觸心理也逐漸消散。
流水線改造過程中,三一重能將工藝技術(shù)、工藝路線、生產(chǎn)模式、制造模式都進(jìn)行了創(chuàng)新。
最終在大家共同努力下,三一重能流水線改造終于完成,全國首條柔性脈動式生產(chǎn)線問世,智能制造“雛形”初現(xiàn)。
03
生死大考
實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。流水線改造成效幾何?智能制造是否可以啟動下一步進(jìn)程?還需要一次實踐檢驗。
2020年,中國陸上風(fēng)電“搶裝潮”最后一年,保交付成了每一個整機(jī)企業(yè)的頭等大事。因為開發(fā)商客戶的項目一旦不能在年底全部并網(wǎng),將面臨20年的補(bǔ)貼損失,整機(jī)商不僅面臨巨額經(jīng)濟(jì)賠償,客戶關(guān)系和長遠(yuǎn)合作都將受到難以估量的巨大影響。
三一重能的交付壓力空前巨大。訂單量驟增使得一年的交付量相當(dāng)于成立后前十年的累計交付量,而生產(chǎn)基地只有一個,而且三一重能董事長周福貴要求三一所有承諾客戶的風(fēng)機(jī)必須按時完成交付。
時至9月,交付截止時間只剩下100天左右。按當(dāng)時行業(yè)平均水平,一個基地滿負(fù)荷運(yùn)行生產(chǎn)100臺已是佳績,但三一重能卻有800多臺需要生產(chǎn)交付,這是一個不可能完成的任務(wù)。那么剛剛完成整改的流水線能否堪當(dāng)大任?大家都想知道答案。
100天生產(chǎn)800臺風(fēng)電機(jī)組
12月中旬,謎底揭曉,三一重能南口產(chǎn)業(yè)園里歡呼一片。單條生產(chǎn)線100天成功生產(chǎn)下線805臺風(fēng)電機(jī)組,完成100%產(chǎn)品交付!流水線產(chǎn)線做到了!這是一個行業(yè)奇跡。三一重能“100天生產(chǎn)800臺”,也被傳為業(yè)內(nèi)佳話。
更令人稱道的是,三一重能在“搶裝潮”期間生產(chǎn)交付的風(fēng)機(jī),在此后3年來沒有發(fā)生過一起惡性質(zhì)量事故,這么快的生產(chǎn)節(jié)拍還能保證產(chǎn)品高質(zhì)量,讓更多人看到了流水線生產(chǎn)的威力和魅力。
流水線生產(chǎn)就能驚艷眾人,那真正的智能制造呢?這也激發(fā)了大家對智能制造的美好想象空間,也讓三一重能高層更加堅定了全力支持智能制造的決心。
04
化整為零
三一重能很快啟動了“智能制造1.0”計劃:將流水線升級到智能化產(chǎn)線。這一階段的主要目標(biāo)是讓機(jī)器更多地替代人工,推動風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)制造進(jìn)一步自動化、智能化。
技術(shù)創(chuàng)新,人才為本。三一重能成立了智能制造工藝研究所,專門負(fù)責(zé)風(fēng)電智能設(shè)備的研發(fā)。為了找到合適的人才,只能去飛機(jī)、汽車等跨行業(yè)去挖,國內(nèi)、國外企業(yè)齊頭并進(jìn),終于組建了一支30多人的專業(yè)團(tuán)隊。正是這支團(tuán)隊為三一重能智能制造沖鋒陷陣、攻堅克難,立下了汗馬功勞。
“這一過程,我們經(jīng)歷了無數(shù)次失敗,無數(shù)次嘗試,智能制造團(tuán)隊從不氣餒,將一個個難題攻堅了下來。”彭旭講起了當(dāng)時做智能制造產(chǎn)線時的經(jīng)歷。
技術(shù)方案的落地需要找到各個領(lǐng)域?qū)I(yè)的供應(yīng)商。智能制造產(chǎn)線主攻兩個方面:一是作業(yè)自動化,二是物料配送自動化。但是找了好幾個月,沒有一家供應(yīng)商可以將整個方案做下來。
為了實現(xiàn)順利推進(jìn),三一重能重新考量制定了智能制造“421戰(zhàn)略”。即將整個方案分成偏航、輪轂、線束、傳動鏈“4”個智能單元,機(jī)艙、輪轂“2”條智能產(chǎn)線和“1”個自動化立庫及物流自動化。
“421戰(zhàn)略”分成了7個項目進(jìn)行推進(jìn),化整為零后終于完成了供應(yīng)商遴選工作。全部項目原計劃當(dāng)年12月實現(xiàn)投產(chǎn),但到了時間只有部分項目達(dá)到90%技術(shù)要求可以投產(chǎn),其他項目供應(yīng)商都遇到了各種各樣技術(shù)難題,更有甚者因技術(shù)無法突破而中途放棄了。
當(dāng)時輪轂智能單元就是這種情況。輪轂是不規(guī)則物體,切面與水平線有5度的坡度,利用機(jī)械臂抓變槳軸承與輪轂實現(xiàn)自動裝配,但由于定位精度技術(shù)達(dá)不到,起初找的一家供應(yīng)商在一次次嘗試失敗后不得不放棄。三一重能智能制造團(tuán)隊只好自己接盤,去做技術(shù)攻堅。為了攻克這一難題,三一重能團(tuán)隊在工業(yè)視覺定位系統(tǒng)、算法方面進(jìn)行了大量的研究探索,終于實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。在團(tuán)隊的努力下,輪轂智能單元終于實現(xiàn)投產(chǎn)。
2022年,全部智能制造產(chǎn)線終于全部實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)要求,三一重能智能制造1.0版本宣告成型。
三一重能被認(rèn)定為“智能制造標(biāo)桿企業(yè)”
同年,三一重能智能制造迎來了高光時刻:被工信部認(rèn)定為“智能制造標(biāo)桿企業(yè)”,成為中國風(fēng)電行業(yè)首個獲此殊榮的企業(yè)。
05
再度進(jìn)化
智能制造不是淺嘗輒止,而是需要在不斷升級中實現(xiàn)諜變進(jìn)化。
如果說“搶裝潮”推動了三一重能智能制造1.0,那么“搶裝潮”后迅速開啟的大兆瓦時代則為智能制造2.0注入了澎湃動力。
2022年,中國風(fēng)電全面平價第一年,機(jī)組大型化突然開啟“加速度”,產(chǎn)品迭代速度史無前例、超乎想象。
舉一組數(shù)據(jù)可見一斑。1986年中國第一臺并網(wǎng)發(fā)電的陸上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量是0.055MW,“搶裝潮”前最大容量才是4-5MW,2023年北京風(fēng)能展上推出的全球最大陸上風(fēng)機(jī)已達(dá)15MW;2010年中國第一臺并網(wǎng)發(fā)電的海上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量是3MW,“搶裝潮”前最大的是8-10MW,2023年北京風(fēng)能展上全球最大海上風(fēng)機(jī)刷新到了22MW。
三一重能重磅發(fā)布15MW陸上新機(jī)型
智能制造2.0目標(biāo)是比1.0集成度更高,實現(xiàn)整條產(chǎn)線智能化;產(chǎn)線抗各種精度誤差的能力更強(qiáng),自適應(yīng)能力更強(qiáng);兼容性更強(qiáng)。大型化時代產(chǎn)品更新迭代加速,生產(chǎn)節(jié)拍更快。智能制造2.0踩在了新時代的同頻共振點(diǎn)上。
在智能制造1.0時期,三一重能做了大量的工藝技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品平臺化技術(shù)創(chuàng)新和制造模式變革,突破了一個又一個遇到的“黑匣子”,這也為進(jìn)一步進(jìn)化積累了大量的成功經(jīng)驗,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的風(fēng)機(jī)智能制造供應(yīng)商。這也使得智能制造2.0進(jìn)化起來順利很多。
三一重能郴州智能制造基地
2023年5月,三一重能智能制造再一次引發(fā)行業(yè)轟動。三一重能郴州智能制造基地實現(xiàn)了“2.5小時下線1臺風(fēng)機(jī)”,生產(chǎn)高效率令人大為驚嘆。至此,三一重能完成了智能制造從1.0向2.0的進(jìn)化。
據(jù)介紹,智能制造2.0版本的郴州基地可以兼容3-15MW風(fēng)機(jī)生產(chǎn);生產(chǎn)效率更高,后續(xù)可以實現(xiàn)2小時下線一臺風(fēng)電機(jī)組。
風(fēng)能展上三一重能智能制造2.0工廠發(fā)布會現(xiàn)場
“三一重能智能制造采取‘量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代’的戰(zhàn)略,目前正基于2.0正在規(guī)劃3.0版本。將來還會不斷引入一些智能化技術(shù),增強(qiáng)自感知、自適應(yīng)、智能預(yù)警能力,在智能化、柔性化方面下功夫,實現(xiàn)智能制造持續(xù)不斷進(jìn)化?!迸硇裰v述了三一重能智能制造的未來構(gòu)想。
中國風(fēng)電制造業(yè)的未來一定是智能制造,三一重能的成功經(jīng)驗可供行業(yè)借鑒。彭旭認(rèn)為,做風(fēng)電智能制造要做到“三要”,即一定要做技術(shù)創(chuàng)新,一定要有魄力,一定要有一支懂智能制造和風(fēng)機(jī)工藝的優(yōu)秀團(tuán)隊;還要做到“三不要”,即不要在落后的工藝上去搞智能制造,不要在落后的管理上去搞智能制造,不要在不具備聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上搞智能制造。
06
智領(lǐng)未來
“品質(zhì)改變世界 智造創(chuàng)領(lǐng)未來”,這不再是三一重能的一句口號。隨著智能制造不斷推進(jìn)進(jìn)化,夢想正在逐漸照進(jìn)現(xiàn)實。
如今中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展進(jìn)入“深水區(qū)”,市場競爭規(guī)則也將隨之改變。以前做好一兩個方面就能獨(dú)步武林的時代將一去不復(fù)返,取而代之的是產(chǎn)品、運(yùn)營、供應(yīng)鏈、交付、制造等綜合實力的競爭。只有全面領(lǐng)先才能獨(dú)占鰲頭。三一重能想實現(xiàn)“中國第一 世界品牌”的宏偉目標(biāo),單單依靠智能制造是不夠的。
圖片三一重能巴彥淖爾零碳數(shù)智產(chǎn)業(yè)園
彭旭表示,三一重能正在全面推行數(shù)智化戰(zhàn)略,智能制造只是其中一環(huán)。在智能制造領(lǐng)域三一重能已經(jīng)實現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組、葉片、發(fā)電機(jī)智能化生產(chǎn),基于智能制造沉淀了一整套成熟的風(fēng)電裝備高端制造體系,大幅提升了三一重能風(fēng)電制造水平,并將為中國風(fēng)電行業(yè)實現(xiàn)世界級智造做出貢獻(xiàn)。未來還將在智能交付、智能吊裝、智慧風(fēng)場、智能運(yùn)維、零碳數(shù)智產(chǎn)業(yè)園等方面進(jìn)行全面探索,走出一條全生命周期數(shù)智化發(fā)展之路。
百舸爭流,奮楫者先;千帆競發(fā),勇進(jìn)者勝。下一個十五年,三一重能將更值得行業(yè)期待。