導(dǎo)引:
三一重能憑什么能成為中國風(fēng)電首個(gè)“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(shí)地探訪了三一重能南口智能制造工廠,展會(huì)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(bào)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(xiàng)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(dòng)中國風(fēng)電智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)?!碑?dāng)同行對(duì)三一重能智能制造頗感興趣并提出想來實(shí)地參觀時(shí),三一重能不僅不擔(dān)心核心技術(shù)泄露風(fēng)險(xiǎn),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(huì)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(shí)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(jià)時(shí)代的集結(jié)號(hào),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(shí),三一重能董事長周福貴對(duì)智能制造新技術(shù)高度重視,也堅(jiān)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(dòng)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(shí),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(tái),生產(chǎn)基地有很多個(gè),平均下來一個(gè)基地生產(chǎn)量也不過三五百臺(tái)。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(cái)力去做智能制造。此外,風(fēng)機(jī)部件動(dòng)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(gè)吃螃蟹的人”,必然將面臨一系列難題。
當(dāng)智能制造立項(xiàng)方案提交審議時(shí),三一重能董事會(huì)審慎地提出了四個(gè)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(shí)現(xiàn)兼容?智能制造投資回報(bào)能不能達(dá)到預(yù)期?
前三個(gè)問題都好解答,但投資回報(bào)率這筆帳在三一卻怎么都算不過去,三一重能投資回報(bào)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(bào)是現(xiàn)代企業(yè)生存發(fā)展的必然要求。智能制造項(xiàng)目還沒開始就要結(jié)束了嗎?作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,彭旭并沒有放棄,帶著團(tuán)隊(duì)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證,最大程度地降低投資風(fēng)險(xiǎn)?;侍觳回?fù)苦心人,三一重能智能制造研發(fā)團(tuán)隊(duì)找到了關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)防范方案,項(xiàng)目立項(xiàng)也在不久后終于迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。
“寧可過錯(cuò),不可錯(cuò)過。”三一重能董事長周福貴一錘定音。董事會(huì)高管們想明白了一筆賬:智能制造投資回報(bào)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(gè)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(huì)批準(zhǔn)了,智能制造項(xiàng)目成功立項(xiàng)。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(xiǎn)阻在等著,沒有人知道。
三一重能整機(jī)制造基地當(dāng)時(shí)僅有一個(gè),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(gè)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(shí)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(gè)大部件幾十噸,又是多品種、小批量生產(chǎn),竟然想實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)?這是一個(gè)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(duì)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(shí)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(shí)的三一重能,不可能將產(chǎn)線停下來專門做流水線改造,因?yàn)樯a(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(gè)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(shí)質(zhì)推進(jìn)階段。
所有的變革創(chuàng)新,對(duì)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(gè)人只需要在專業(yè)的地方干專業(yè)的事情就行,大家對(duì)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(dòng)式生產(chǎn)線問世,智能制造“雛形”初現(xiàn)。
03
生死大考
實(shí)踐是檢驗(yàn)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(dòng)下一步進(jìn)程?還需要一次實(shí)踐檢驗(yàn)。
2020年,中國陸上風(fēng)電“搶裝潮”最后一年,保交付成了每一個(gè)整機(jī)企業(yè)的頭等大事。因?yàn)殚_發(fā)商客戶的項(xiàng)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(jì)交付量,而生產(chǎn)基地只有一個(gè),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(shí)完成交付。
時(shí)至9月,交付截止時(shí)間只剩下100天左右。按當(dāng)時(shí)行業(yè)平均水平,一個(gè)基地滿負(fù)荷運(yùn)行生產(chǎn)100臺(tái)已是佳績,但三一重能卻有800多臺(tái)需要生產(chǎn)交付,這是一個(gè)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(tái)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(tái)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(gè)行業(yè)奇跡。三一重能“100天生產(chǎn)800臺(tái)”,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(duì)智能制造的美好想象空間,也讓三一重能高層更加堅(jiān)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(dòng)了“智能制造1.0”計(jì)劃:將流水線升級(jí)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(dòng)風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)制造進(jìn)一步自動(dòng)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(duì)。正是這支團(tuán)隊(duì)為三一重能智能制造沖鋒陷陣、攻堅(jiān)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(duì)從不氣餒,將一個(gè)個(gè)難題攻堅(jiān)了下來?!迸硇裰v起了當(dāng)時(shí)做智能制造產(chǎn)線時(shí)的經(jīng)歷。
技術(shù)方案的落地需要找到各個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)的供應(yīng)商。智能制造產(chǎn)線主攻兩個(gè)方面:一是作業(yè)自動(dòng)化,二是物料配送自動(dòng)化。但是找了好幾個(gè)月,沒有一家供應(yīng)商可以將整個(gè)方案做下來。
為了實(shí)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(gè)方案分成偏航、輪轂、線束、傳動(dòng)鏈“4”個(gè)智能單元,機(jī)艙、輪轂“2”條智能產(chǎn)線和“1”個(gè)自動(dòng)化立庫及物流自動(dòng)化。
“421戰(zhàn)略”分成了7個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目原計(jì)劃當(dāng)年12月實(shí)現(xiàn)投產(chǎn),但到了時(shí)間只有部分項(xiàng)目達(dá)到90%技術(shù)要求可以投產(chǎn),其他項(xiàng)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(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(duì)只好自己接盤,去做技術(shù)攻堅(jiān)。為了攻克這一難題,三一重能團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。在團(tuán)隊(duì)的努力下,輪轂智能單元終于實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。
2022年,全部智能制造產(chǎn)線終于全部實(shí)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(shí)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(gè)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(jí)中實(shí)現(xiàn)諜變進(jìn)化。
如果說“搶裝潮”推動(dòng)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(shí)代則為智能制造2.0注入了澎湃動(dòng)力。
2022年,中國風(fēng)電全面平價(jià)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(tái)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(tái)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(shí)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(shí)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(shí)代的同頻共振點(diǎn)上。
在智能制造1.0時(shí)期,三一重能做了大量的工藝技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品平臺(tái)化技術(shù)創(chuàng)新和制造模式變革,突破了一個(gè)又一個(gè)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(yàn),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(dòng)。三一重能郴州智能制造基地實(shí)現(xiàn)了“2.5小時(shí)下線1臺(tái)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(shí)現(xiàn)2小時(shí)下線一臺(tái)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(huì)現(xiàn)場
“三一重能智能制造采取‘量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)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(huì)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(shí)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(yàn)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(duì);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(hào)。隨著智能制造不斷推進(jìn)進(jìn)化,夢(mèng)想正在逐漸照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
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(gè)方面就能獨(dú)步武林的時(shí)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(shí)力的競爭。只有全面領(lǐng)先才能獨(dú)占鰲頭。三一重能想實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)世界級(jí)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(gè)十五年,三一重能將更值得行業(yè)期待。