南高齒：創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展

本刊 | 趙福艷

南高齒：創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展

本刊 | 趙福艷

對(duì)于成立近五十年、深耕風(fēng)電行業(yè)十多年的南高齒來說，早已深切體會(huì)到全球化、技術(shù)進(jìn)步和理念創(chuàng)新對(duì)于一個(gè)企業(yè)乃至行業(yè)、社會(huì)發(fā)展的重要意義。現(xiàn)在，這家公司期望以創(chuàng)新推進(jìn)自身以及整個(gè)風(fēng)電供應(yīng)鏈的進(jìn)步和發(fā)展。

作為風(fēng)電機(jī)組重要零部件之一，齒輪箱是風(fēng)電供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵一環(huán)。據(jù)南高齒齒輪集團(tuán)董事總經(jīng)理勾建輝博士介紹，“全球風(fēng)電齒輪箱領(lǐng)域市場(chǎng)集中度較高，南高齒齒輪集團(tuán)（下文簡(jiǎn)稱南高齒）作為全球風(fēng)電傳動(dòng)設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)者，截至2015年底，已向市場(chǎng)交付超過5萬臺(tái)風(fēng)電傳動(dòng)設(shè)備主齒輪箱和30萬臺(tái)偏航/變槳傳動(dòng)設(shè)備，累計(jì)交付超過68吉瓦風(fēng)電主齒輪箱，產(chǎn)品在全球各地穩(wěn)定運(yùn)行，占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)份額29%，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額過半，穩(wěn)居世界第一。”

憑借著多年來一直堅(jiān)持的技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和人才創(chuàng)新，通過持續(xù)高效的技術(shù)優(yōu)化和擴(kuò)大自主研發(fā)投入以及在制造工藝上的精益求精，南高齒開發(fā)出了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品。據(jù)悉，南高齒每年研發(fā)投入超過銷售額的3%，研發(fā)及工程團(tuán)隊(duì)超過500人，核心技術(shù)已獲得120多項(xiàng)國(guó)家專利，以及100多項(xiàng)從政府到客戶頒發(fā)的各類技術(shù)進(jìn)步與質(zhì)量獎(jiǎng)項(xiàng)。目前，南高齒已擁有涵蓋750千瓦至6.5兆瓦全系列產(chǎn)品族，可適應(yīng)低溫、高溫、低風(fēng)速、高海拔、海上及其他特殊工況等環(huán)境。基于這些產(chǎn)品高可靠性、高性價(jià)比、高承載能力、高效率的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠家，并表現(xiàn)出良好性能。

取得這些成績(jī)的背后除了南高齒的核心技術(shù)、高可靠性的產(chǎn)品外，還要?dú)w因于南高齒“做可持續(xù)增長(zhǎng)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者”的戰(zhàn)略目標(biāo)、“做齒輪箱與傳動(dòng)技術(shù)解決方案專家”的戰(zhàn)略定位，以及秉持“對(duì)用戶和社會(huì)負(fù)責(zé)就是對(duì)自己負(fù)責(zé)”和“責(zé)任到位，一次做對(duì)”的核心理念，更關(guān)鍵的是南高齒對(duì)踐行“創(chuàng)新”和“國(guó)際化”路線的準(zhǔn)確方向和始終如一。

在南高齒看來，市場(chǎng)不缺乏產(chǎn)品，但缺乏好的產(chǎn)品。

迄今為止，風(fēng)電齒輪箱主要是根據(jù)風(fēng)電機(jī)組制造商提供的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致與其配套的風(fēng)電齒輪箱產(chǎn)品規(guī)格多、差異大。另外，新產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)規(guī)模受到限制也會(huì)帶來成本結(jié)構(gòu)難以優(yōu)化，以及新設(shè)計(jì)帶來的產(chǎn)品可靠性風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)南高齒一位技術(shù)人員告訴《風(fēng)能》記者，“全球在運(yùn)行的1.5MW及以上風(fēng)電機(jī)組大概有400種，出于對(duì)風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)鏈的安全考慮，每款機(jī)組會(huì)有兩家以上的供應(yīng)商，這就意味著會(huì)有800種以上的主齒輪箱和1,500種以上的偏航變槳傳動(dòng)設(shè)備與之配套。”與其類似的還有發(fā)電機(jī)、軸承、葉片以及潤(rùn)滑系統(tǒng)，這些種類繁多的風(fēng)電機(jī)組零部件的存在無論從成本上，還是從管理上都給風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)帶來了很大挑戰(zhàn)。同時(shí)，為了保證風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，不斷提升風(fēng)能與其他能源的核心競(jìng)爭(zhēng)力，風(fēng)電行業(yè)對(duì)更低的全生命周期度電成本、更短的新品開發(fā)周期和更高的關(guān)鍵部件可靠性不斷提出新的期望。

為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，南高齒基于多年經(jīng)驗(yàn)累積、大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐以及行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析，于2016年9月在漢堡國(guó)際風(fēng)能展上，全球首次推出了基于風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)庫、模塊化、系列化理念設(shè)計(jì)的主齒輪箱和偏航變槳驅(qū)動(dòng)系列化產(chǎn)品平臺(tái)——NGC StanGearTM。據(jù)了解，該系列化產(chǎn)品平臺(tái)應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念和可靠性技術(shù)，用戶可根據(jù)NGC StanGearTM平臺(tái)樣本和自身主機(jī)設(shè)計(jì)要求，直接選用一款最為匹配的風(fēng)電齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品，或選擇最近似產(chǎn)品并做少量適應(yīng)性修改，從而實(shí)現(xiàn)低成本快速上市的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。該平臺(tái)的推出將使得新品開發(fā)周期長(zhǎng)、成本結(jié)構(gòu)難以優(yōu)化和風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)復(fù)雜等問題得以解決。

據(jù)南高齒研發(fā)人員介紹，目前NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)可提供兩種產(chǎn)品開發(fā)流程供客戶進(jìn)行選擇，一種是NGC StanGearTM選型流程，另一種是客戶定制化產(chǎn)品開發(fā)流程。如果客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范與NGC StanGearTM匹配性較好，中間復(fù)雜的設(shè)計(jì)迭代過程會(huì)被大量簡(jiǎn)化，只要微小的調(diào)整就可以滿足客戶的需求，該流程即標(biāo)準(zhǔn)的NGC StanGearTM選型流程。相反，如果客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范與NGC StanGearTM匹配性較弱或匹配效果不理想，則可以采用定制化的產(chǎn)品開發(fā)流程，即從客戶信息輸入到概念設(shè)計(jì)再到詳細(xì)設(shè)計(jì)，期間會(huì)產(chǎn)生一系列迭代過程，直到后期產(chǎn)品的驗(yàn)證測(cè)試，風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)試，最終滿足客戶要求。據(jù)悉，選用NGC StanGearTM選型流程相對(duì)于全新的定制化產(chǎn)品開發(fā)流程可以節(jié)約12至20周的產(chǎn)品開發(fā)周期，使得新品相對(duì)于其他傳統(tǒng)方式可以提前上市，大幅提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。此外，為了能夠更好地發(fā)揮NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)的作用，南高齒研發(fā)人員也表示，“希望風(fēng)電機(jī)組主機(jī)制造商能夠在新品研發(fā)項(xiàng)目初期就與南高齒進(jìn)行技術(shù)溝通交流。”

可以說，南高齒此次推出的NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)是將其多年的研發(fā)、制造、應(yīng)用、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新成果，也可以說，完全是一個(gè)設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新。通過使用NGC StanGearTM，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)層面，用戶可基于該平臺(tái)直接選型或優(yōu)化，省卻了設(shè)計(jì)和計(jì)算反復(fù)迭代的過程，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低了產(chǎn)品開發(fā)成本；在制造層面，由于關(guān)鍵零部件具備成熟的工藝和工裝，采購(gòu)和加工時(shí)間可大幅縮短，且制造技術(shù)也在不斷持續(xù)升級(jí)，可以滿足產(chǎn)品的高品質(zhì)要求；在產(chǎn)品測(cè)試層面，該系列化產(chǎn)品平臺(tái)均采用經(jīng)過工廠及風(fēng)場(chǎng)驗(yàn)證的模塊化設(shè)計(jì)，能夠節(jié)省測(cè)試成本，且產(chǎn)品平臺(tái)和關(guān)鍵零部件均已通過完整的工廠和風(fēng)電場(chǎng)驗(yàn)證，可簡(jiǎn)化試驗(yàn)流程，節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間；在產(chǎn)品可靠性層面，產(chǎn)品開發(fā)流程采用德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)VDA6.3標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品開發(fā)廣泛應(yīng)用DFMEA工具進(jìn)行產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)，并應(yīng)用先進(jìn)的可靠性技術(shù)。此外，由于提高了零部件通用性，NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)還可大幅降低零部件種類和型號(hào)，形成整個(gè)供應(yīng)鏈的規(guī)模效應(yīng)，從而降低成本，提高效率。也正因?yàn)闇p少了備件型號(hào)，縮短了備件的響應(yīng)時(shí)間，維護(hù)成本也得以降低。

NGC StanGearTM風(fēng)電主齒輪箱和偏航變槳驅(qū)動(dòng)系列化產(chǎn)品平臺(tái)的問世，將幫助用戶帶來更低的新品開發(fā)成本、更短的產(chǎn)品開發(fā)周期、更高可靠性的產(chǎn)品、更高的供應(yīng)鏈規(guī)模效應(yīng)以及更優(yōu)質(zhì)的運(yùn)維服務(wù)。同時(shí)，作為齒輪箱的供應(yīng)商也將因此大幅受益。“南高齒不僅致力于標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品平臺(tái)的創(chuàng)新和推廣，我們也希望借此推動(dòng)和提升整個(gè)風(fēng)電供應(yīng)鏈的規(guī)模效應(yīng)，從而真正為風(fēng)電行業(yè)整體水平的提高和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。”作為NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)的啟動(dòng)者和推動(dòng)者，勾建輝博士如是說。

在南高齒看來，不斷秉承產(chǎn)品與技術(shù)創(chuàng)新固然是一個(gè)企業(yè)得以成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的主要核心競(jìng)爭(zhēng)力，但是除去產(chǎn)品與技術(shù)方面的創(chuàng)新，打破常規(guī)，拓展新的業(yè)務(wù)模式也十分重要。

根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)發(fā)布的研究報(bào)告預(yù)計(jì)，2015至2022年間，中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維支出總計(jì)或達(dá)1,110億元，到2022年，中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維費(fèi)用將增至每年208億元。按照質(zhì)保期五年計(jì)算，近幾年將有大批風(fēng)電機(jī)組相繼出質(zhì)保期。業(yè)內(nèi)專家算了一筆經(jīng)濟(jì)賬：?jiǎn)闻_(tái)風(fēng)電機(jī)組年滿發(fā)收入約160多萬元左右，但若發(fā)生一次重大事故，比如齒輪箱重大故障，其更換費(fèi)用總和可能突破百萬元。

由于瞄準(zhǔn)了龐大的客戶需求以及潛力巨大的風(fēng)電運(yùn)維后市場(chǎng)，2016年，南高齒專門成立了風(fēng)電后市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展部門，以提升客戶價(jià)值為目標(biāo)，本著“及時(shí)服務(wù)、本地服務(wù)、預(yù)防服務(wù)”的戰(zhàn)略思路，致力于為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的全產(chǎn)品生命周期服務(wù)，同時(shí)也旨在不斷拓展新業(yè)務(wù)和尋求新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，支持配套市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

“很多情況下所謂的服務(wù)貌似就是售后，但南高齒主要從兩方面理解：從產(chǎn)品成本角度說，除了生產(chǎn)成本，還包括后期的使用成本”南高齒齒輪集團(tuán)風(fēng)電后市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展部負(fù)責(zé)人介紹，“而從產(chǎn)品應(yīng)用角度來看，服務(wù)可能局限于生產(chǎn)制造廠家，或者是來自客戶對(duì)廠家的要求，但是像風(fēng)電機(jī)組這樣集成度較高的產(chǎn)品，服務(wù)將是一個(gè)包羅萬象，涵蓋了整個(gè)產(chǎn)品生命周期的任何一個(gè)環(huán)節(jié)的過程。南高齒要做的就是打造一個(gè)從設(shè)計(jì)制造到安裝、遠(yuǎn)程診斷、備件服務(wù)、培訓(xùn)、維護(hù)檢修以及產(chǎn)品優(yōu)化升級(jí)等所有這些流程的可靠循環(huán)。”

之所以要把設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行維護(hù)納入全生命周期管理，其目的是讓齒輪箱的故障率下降，讓客戶收益最大化。“目前，在役風(fēng)電機(jī)組勢(shì)必會(huì)進(jìn)行維修和更換，而且，基于目前制造商正在向制造服務(wù)商轉(zhuǎn)變的情況，南高齒要為用戶創(chuàng)造風(fēng)電機(jī)組全生命周期最大價(jià)值而存在，追求和客戶雙贏的終極目標(biāo)。”上述負(fù)責(zé)人向《風(fēng)能》說道。

據(jù)這位負(fù)責(zé)人介紹，南高齒后市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展通過深入分析服務(wù)數(shù)據(jù)，借助本地化的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將為全球用戶提供專業(yè)的服務(wù)工程、備件響應(yīng)、數(shù)據(jù)管理和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，并利用豐富的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行持續(xù)的改善。其后市場(chǎng)服務(wù)將包括升級(jí)服務(wù)、基礎(chǔ)服務(wù)、延伸服務(wù)和定制服務(wù)，可以覆蓋客戶所需要的傳動(dòng)鏈評(píng)估、塔上和塔下的維修、技術(shù)支持、技術(shù)培訓(xùn)和特殊的定制服務(wù)等。在提及服務(wù)時(shí)，南高齒相關(guān)負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)，“南高齒利用多年積累的豐富的齒輪箱檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，建立了產(chǎn)品‘健康檔案’，通過對(duì)齒輪箱運(yùn)行數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，能夠提供全面的齒輪箱運(yùn)行、維護(hù)、檢修方案，將可能的失效消滅在‘萌芽狀態(tài)’。” 這一預(yù)防性服務(wù)策略目的在于降低非計(jì)劃停機(jī)維修概率，采用計(jì)劃性檢修來保障用戶的收益。”

近兩年，伴隨著國(guó)際化進(jìn)程的加快，南高齒美洲運(yùn)維中心、南高齒印度公司于2016年相繼開業(yè)，南高齒在不斷加強(qiáng)以中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)和新加坡為基地的全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，向全球合作伙伴提供全套解決方案的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)方便的服務(wù)支持。“在全球化的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的支持下，南高齒將隨時(shí)隨地為全球客戶提供最優(yōu)質(zhì)的、最合適的齒輪箱維護(hù)方案，幫助客戶實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)高可用性和低成本運(yùn)行。”勾建輝博士向記者介紹到。

縱觀風(fēng)電產(chǎn)品全生命周期來看，前期的一次性購(gòu)買成本因受各方面因素影響，優(yōu)化空間有限，但關(guān)系到業(yè)主經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)成本卻是可以通過運(yùn)維服務(wù)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的降低。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)4.0的來臨，客戶對(duì)產(chǎn)品智能化的需求也越來越高。面對(duì)上述情況，對(duì)于產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)挖掘和管理就變得尤為重要，南高齒風(fēng)電齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱CMS）基于這種趨勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生。

基于多年對(duì)齒輪箱研發(fā)、制造和測(cè)試領(lǐng)域所擁有的豐富經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)齒輪箱工作狀態(tài)的深入理解和掌握，南高齒在2016年10月北京風(fēng)能展上推出的CMS，旨在幫助客戶搭建一個(gè)基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，從出廠前的臺(tái)架試驗(yàn)到齒輪箱的實(shí)際運(yùn)行，所有數(shù)據(jù)將匯總至南高齒云端智慧中心進(jìn)行深度處理。“借助此平臺(tái)，通過遠(yuǎn)程服務(wù)，客戶可清楚了解齒輪箱及其他關(guān)鍵部件的損傷過程以及剩余使用壽命，極大優(yōu)化運(yùn)維計(jì)劃，提升資產(chǎn)管理能力。”負(fù)責(zé)該系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)人員向《風(fēng)能》記者這樣描述CMS的客戶價(jià)值。

據(jù)介紹，在安裝CMS系統(tǒng)后，客戶可以對(duì)塔上情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并存儲(chǔ)成數(shù)據(jù)，且CMS系統(tǒng)自帶運(yùn)算功能，而非人為計(jì)算，這在很大程度上減少了客戶在計(jì)算設(shè)備上的硬件投資。“使用柔性數(shù)據(jù)采集機(jī)制，具有強(qiáng)大的塔上數(shù)據(jù)處理功能，能夠提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性，降低帶寬需求；另外，齒輪箱專家團(tuán)隊(duì)的支持能夠讓分析出的失效機(jī)理更準(zhǔn)確，解決方案更有效，同時(shí)還能夠給客戶提供針對(duì)性的技術(shù)服務(wù)。”上述系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)人員進(jìn)一步說，“該系統(tǒng)具有快速響應(yīng)服務(wù)，可以做到診斷與修復(fù)方案一體化，齒輪箱備件零庫存。另外，CMS以齒輪箱全生命周期數(shù)據(jù)做支撐，使故障診斷準(zhǔn)確性大大提高。”

然而，CMS的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是一個(gè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，它還能幫助客戶快速檢驗(yàn)出失效零部件以及失效原理。在此基礎(chǔ)上，南高齒的工程師會(huì)給出相應(yīng)的維修措施以及備件管理方案，再通過云平臺(tái)將數(shù)據(jù)和客戶分享，讓客戶第一時(shí)間看到產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)，并運(yùn)用“機(jī)器學(xué)習(xí)”的方法為客戶帶來更多增值服務(wù)。

值得一提的是，南高齒還能夠?qū)⒊鰪S試驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及維護(hù)檢修數(shù)據(jù)結(jié)合起來，由南高齒設(shè)計(jì)工程師、應(yīng)用工程師、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師、齒輪箱專家以及授權(quán)服務(wù)商組成的專業(yè)化技術(shù)支持隊(duì)伍通過云平臺(tái)，給每一個(gè)客戶提供全方位完整的運(yùn)營(yíng)保養(yǎng)檢修方案，即預(yù)防式服務(wù)，將“病癥”扼殺在搖籃中，可謂給齒輪箱配上了一位智能“健康專家”，隨時(shí)進(jìn)行貼身服務(wù)。“有了CMS，將使我們的服務(wù)更加‘如虎添翼’。”南高齒一位CMS系統(tǒng)研發(fā)工程師說到。

2016年在業(yè)內(nèi)人士看來，無論是NGC StanGearTM系列化產(chǎn)品平臺(tái)的全球首創(chuàng)，還是南高齒風(fēng)電齒輪箱監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)上線，抑或是風(fēng)電后市場(chǎng)業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略深化都讓業(yè)內(nèi)人刮目，彰顯出南高齒作為全球風(fēng)電傳動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域領(lǐng)軍者應(yīng)有的風(fēng)范——不斷創(chuàng)新，砥礪前行。勾建輝博士坦言，“只有通過不斷創(chuàng)新，企業(yè)才能獲得可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，風(fēng)電行業(yè)才能得以蓬勃發(fā)展。也只有風(fēng)電行業(yè)保持蓬勃發(fā)展，風(fēng)電供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)才能得以良性發(fā)展。這應(yīng)該是每一位風(fēng)電人為之努力的方向，也是南高齒肩負(fù)的行業(yè)使命。雖然面臨很多挑戰(zhàn)，但我們對(duì)未來始終充滿信心。”