西門(mén)子代理商 南通西門(mén)子代理商 南通西門(mén)子代理商

生產(chǎn)新模式

風(fēng)力發(fā)電的成本依然普遍高于燃煤發(fā)電。西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)計(jì)劃全盤(pán)引入工業(yè)制造流程，以提高風(fēng)電的競(jìng)爭(zhēng)力，加快風(fēng)電的發(fā)展。

西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)已經(jīng)提出了一個(gè)明確目標(biāo)：在2020年之前，將岸上風(fēng)力發(fā)電成本降至每度5歐分以下。這樣，風(fēng)力發(fā)電就能與傳統(tǒng)能源平起平坐。相比之下，目前取決于風(fēng)電場(chǎng)所處位置，風(fēng)力發(fā)電每生產(chǎn)一度電的成本為7歐分左右。西門(mén)子還認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)大幅降低海上風(fēng)力發(fā)電的成本，因?yàn)槟壳昂Ｉ巷L(fēng)力發(fā)電成本高達(dá)岸上風(fēng)力發(fā)電成本的兩倍左右。因此，西門(mén)子的目標(biāo)是將海上風(fēng)力發(fā)電成本降至每度電10歐分以下，以提高海上風(fēng)力發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)于2011年10月任命Felix Ferlemann博士為*執(zhí)行官。作為一名機(jī)械工程師，F(xiàn)erlemann在加盟西門(mén)子之前曾在汽車(chē)行業(yè)工作十余年。因此，相比于發(fā)動(dòng)機(jī)或轉(zhuǎn)子葉片，他更為熟悉的是真空泵、底盤(pán)和變速系統(tǒng)。但西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)看中的恰恰是他的這些經(jīng)驗(yàn)——因?yàn)槠?chē)行業(yè)在某些領(lǐng)域。Ferlemann說(shuō)：“除堅(jiān)持不懈地創(chuàng)新之外，降低成本較有效的途徑是引入工業(yè)化生產(chǎn)流程。過(guò)去幾十年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)大大優(yōu)化了車(chē)輛組件，以至于現(xiàn)在他們可以最大限度降低制造成本。風(fēng)力發(fā)電行業(yè)能夠從中汲取許多有益的經(jīng)驗(yàn)和做法。”Ferlemann的理念是仿效汽車(chē)平臺(tái)戰(zhàn)略、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和精益制造等流程。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的巨型轉(zhuǎn)子葉片的生產(chǎn)，便是風(fēng)力發(fā)電行業(yè)如何向汽車(chē)行業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)*。西門(mén)子是世界上一家可生產(chǎn)長(zhǎng)達(dá)75米的葉片的公司。歸功于已獲得的整體成型葉片技術(shù)，西門(mén)子生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子葉片沒(méi)有任何接縫，這意味著葉片上沒(méi)有任何薄弱點(diǎn)。因此，它們能夠至少在長(zhǎng)達(dá)20年的時(shí)間里經(jīng)受狂風(fēng)和惡劣天氣的考驗(yàn)。然而，轉(zhuǎn)子葉片生產(chǎn)是一個(gè)勞動(dòng)密集程度很高、進(jìn)度緩慢的過(guò)程。在位于丹麥奧爾堡的一座長(zhǎng)達(dá)250米的生產(chǎn)車(chē)間里，西門(mén)子員工目前正在人工鋪放轉(zhuǎn)子葉片模子以及玻璃纖維墊和輕木木材，為將上下兩半結(jié)合起來(lái)、抽空然后注入液體環(huán)氧樹(shù)脂做好準(zhǔn)備。Ferlemann表示，“機(jī)器人能像人一樣鋪放模子，并且速度要快得多。它們可以自動(dòng)鋪放模子，每秒鋪放三米。這樣一來(lái)，生產(chǎn)時(shí)間將從300個(gè)小時(shí)減半為150個(gè)小時(shí)，每年削減生產(chǎn)成本3,000萬(wàn)歐元。”

針對(duì)長(zhǎng)40米的轉(zhuǎn)子葉片模子進(jìn)行的初步試驗(yàn)取得了喜人的結(jié)果。西門(mén)子計(jì)劃，在2014年之前，在奧爾堡工廠借助機(jī)器人生產(chǎn)出*批55米葉片。西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)的*戰(zhàn)略師Jan Rabe指出，“我們將使用經(jīng)我們的轉(zhuǎn)子葉片生產(chǎn)專(zhuān)家專(zhuān)門(mén)編程的常規(guī)工業(yè)機(jī)器人。此舉將令我們?cè)诟?jìng)爭(zhēng)中一馬當(dāng)先。”

這只是*步。西門(mén)子還可以直接用玻璃纖維自行生產(chǎn)出用于葉片生產(chǎn)的定制墊子，以滿(mǎn)足與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相關(guān)的特殊要求。Rabe說(shuō)：“可以根據(jù)墊子在轉(zhuǎn)子葉片中的位置，將之織成不同的厚度。如果在制造過(guò)程中將這一點(diǎn)納入考慮，我們甚至可以進(jìn)一步降低葉片生產(chǎn)成本。”

要讓風(fēng)力發(fā)電行業(yè)像過(guò)去幾年那樣保持高速增長(zhǎng)，必須采用這樣的方法。自2004年收購(gòu)Bonus公司以來(lái)，西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)的銷(xiāo)售額年均每年增長(zhǎng)40% 左右。Bonus公司是丹麥的一家風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商，2004年時(shí)的年產(chǎn)量約為200臺(tái)，年均銷(xiāo)售額為3億歐元。如今，西門(mén)子的風(fēng)力發(fā)電機(jī)年產(chǎn)量高達(dá) 2,000臺(tái)左右，銷(xiāo)售額約為50億歐元，待完成訂單額更是高達(dá)110億歐元。Ferlemann表示，“當(dāng)然，剛開(kāi)始我們必須全力以赴追求增長(zhǎng)，但現(xiàn) 在，我們已經(jīng)進(jìn)入鞏固成果階段，需要提高生產(chǎn)率和降低成本。”

西門(mén)子正在開(kāi)發(fā)旨在加快風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)的新技術(shù)。譬如，現(xiàn)在已可使用鋼殼構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)搭建塔架，未來(lái)將使用機(jī)器人來(lái)制造轉(zhuǎn)子葉片，并且許多部件，如機(jī)艙將實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)和交付。如此一來(lái)，風(fēng)力發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力將大大增強(qiáng)。

適用于機(jī)艙的無(wú)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙的生產(chǎn)也是這種情況。機(jī)艙的制造成本大致占風(fēng)力發(fā)電機(jī)總成本的60%，在剩下的成本中，塔架和轉(zhuǎn)子葉片大致各占一半。

總而言之，西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)正通過(guò)實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)和降低復(fù)雜度來(lái)降低成本。譬如，推出的3,000千瓦和6,000千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)就擯棄了常見(jiàn)的變速箱與異步發(fā)電機(jī)組合，而是使用了與電網(wǎng)頻率保持*的永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)。這種無(wú)齒輪直驅(qū)解決方案所需組件數(shù)量比該系統(tǒng)通常使用的組件數(shù)量減少一半，從而將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重量減輕了30%。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包含液壓和電力電子系統(tǒng)等模塊，它們也可用于其他產(chǎn)品。因此，許多模塊化組件，譬如與發(fā)電機(jī)配套的電機(jī)，亦可安裝到不同類(lèi)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。這能降低采購(gòu)和倉(cāng)儲(chǔ)成本。

這不僅為客戶(hù)降低了單位裝機(jī)容量的投資成本，更為其節(jié)省了維護(hù)成本。Rabe說(shuō)：“無(wú)齒輪設(shè)計(jì)提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可靠性，從而降低其運(yùn)行期間的維護(hù)成本。這一點(diǎn)十分重要，因?yàn)閷?duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的損壞變速箱進(jìn)行維修的費(fèi)用，幾乎與當(dāng)初安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的成本一樣高。”西門(mén)子在歐洲出售的大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都已采用了直驅(qū)技術(shù)，Rabe預(yù)計(jì)這種解決方案在西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)業(yè)務(wù)組合中的份額，將在短短幾年內(nèi)躍升至*位。

到那個(gè)時(shí)候，機(jī)艙的基本設(shè)計(jì)很有可能也有所改變。如今，這些組件仍然在三座工廠進(jìn)行裝配：丹麥Brande的工廠、堪薩斯州Hutchinson的工廠和中國(guó)上海的工廠。裝配完畢后，這些組件將被運(yùn)送至風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工地。但在未來(lái)，工程師計(jì)劃將這些復(fù)雜系統(tǒng)拆分為兩個(gè)模塊——前端的發(fā)電機(jī)和尾艙。尾艙里邊裝配電力電子系統(tǒng)和機(jī)艙執(zhí)行器。其思路是，在將之安裝到塔架頂部之前，應(yīng)當(dāng)始終讓這兩個(gè)模塊彼此分開(kāi)。這種方法大大提高了生產(chǎn)靈活性。Rabe表示，“這種模塊化方式，允許我們?cè)谖挥诓煌攸c(diǎn)的其他生產(chǎn)基地制造尾艙。不過(guò)，復(fù)雜的發(fā)電機(jī)模塊依然只能在為數(shù)不多的幾座西門(mén)子工廠制造，這就像是汽車(chē)制造商自行生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，而將諸如駕駛室等模塊委托其他廠商生產(chǎn)一樣。”

將這些所謂的分解機(jī)艙運(yùn)到風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工地的成本也將大幅降低。要知道，取決于風(fēng)電場(chǎng)所在國(guó)家，考慮到要通過(guò)較窄的路段和載重能力較小的橋梁，將大約80噸重的貨物一車(chē)運(yùn)輸，還是將其一分為二，用兩車(chē)運(yùn)送，其費(fèi)用可能天壤之別。

西門(mén)子的創(chuàng)新方法也將很快簡(jiǎn)化塔架的運(yùn)輸。大多數(shù)塔架仍然由直徑長(zhǎng)達(dá)6米的龐大、沉重的鋼制組件構(gòu)成，必須在工地將這些組件堆疊、連接起來(lái)。

然而，自2012年起，西門(mén)子就一直在提供適用于*塔架的螺栓連接式鋼殼結(jié)構(gòu)件。不再使用三段高數(shù)米的結(jié)構(gòu)件，而是由14到18個(gè)用螺栓連接起來(lái)的鋼殼結(jié)構(gòu)件組成塔架。Ferlemann指出，“新型螺栓連接式鋼殼塔架的各個(gè)部件可以采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的集裝箱來(lái)運(yùn)輸。這些組件的制造成本也更低，因?yàn)槲覀兛梢杂娩摪逶谌詣?dòng)化生產(chǎn)線上大批量生產(chǎn)這些組件。得益于這項(xiàng)技術(shù)，這些組件也很容易上漆。”

Ferlemann認(rèn)為，建造一座高115米以上的鋼殼塔架的成本，可以降至比由單獨(dú)制造的鋼圈組成的常規(guī)管狀塔架的成本低得多的水平。

效仿汽車(chē)行業(yè)。西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)希望以這種方式簡(jiǎn)化并標(biāo)準(zhǔn)化其整個(gè)產(chǎn)品組合。具體而言，它想將過(guò)去的13個(gè)產(chǎn)品系列精簡(jiǎn)為4個(gè)平臺(tái)，由此提供四款風(fēng)機(jī)——容量分別為2,300千瓦、3,000千瓦、4,000千瓦、6,000千瓦——供客戶(hù)選擇。這4個(gè)平臺(tái)均由6個(gè)模塊構(gòu)成：轉(zhuǎn)子葉片、將之連接至發(fā)電機(jī)的組件、發(fā)電機(jī)自身、尾艙、塔架和用于生成電網(wǎng)頻率的電子系統(tǒng)。這些模塊也是由相應(yīng)的子模塊組成。如果能做到這一點(diǎn)，那么，西門(mén)子將成功地將汽車(chē)行業(yè)的平臺(tái)戰(zhàn)略移植到風(fēng)電行業(yè)。

Ferlemann說(shuō)：“其目的是助力打造一個(gè)能夠發(fā)揮舉足輕重作用的風(fēng)力發(fā)電行業(yè)——盡管政府補(bǔ)貼日益減少。在這個(gè)過(guò)程中，我們也能從汽車(chē)行業(yè)汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。一些汽車(chē)制造商將其開(kāi)發(fā)的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)轉(zhuǎn)讓給供應(yīng)商，結(jié)果喪失了專(zhuān)有技術(shù)。我們肯定不會(huì)這樣做。西門(mén)子不僅自行開(kāi)發(fā)機(jī)艙、轉(zhuǎn)子葉片及其他組件，而且還能評(píng)估所采購(gòu)組件的質(zhì)量。”