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三一重能李正寶:風險防控,“細”字當先——風電機組安全的保障

2023-10-21 來源:能見APP 瀏覽數:465

在10月18日上午舉辦的風電機組可靠性論壇上,三一重能質量副總監李正寶發表了題為《風險防控,“細”字當先——風電機組安全的保障》的主題演講。

2023年10月16日-19日,2023北京國際風能大會暨展覽會(CWP2023)在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會,再次登陸北京,聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題,將歷時四天,包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見APP全程直播本次大會。

在10月18日上午舉辦的風電機組可靠性論壇上,三一重能質量副總監李正寶發表了題為《風險防控,“細”字當先——風電機組安全的保障》的主題演講。

以下為發言全文:

很榮幸能有機會和各位專家、各位同仁一起分享風電機組的一些質量管控的風險措施。我的匯報主要是有6個部分,分別是風險警示、過程識別、研發測試、技術要求、過程管控,還有實時的運行檢測。

由于風機的裝機數量是逐年的增加,而且新工藝在不斷的涌入,給我們帶來很多的風險的挑戰。不管是說重大的一些事故,還有包括一些日常的運維發生的一些小的事故數量是激增的。22年相比搶熱潮之前,事故發生數量是翻倍的,這對行業是一次比較大的教訓。

每一次事故發生之前肯定是有一些先兆的,我們最好在事故發生前進行預防,盡可能減少事故損失。為了預防事故的發生,我梳理了全流程的風險,其中應該關注其中的三大流程。

第一個就是設計。設計是決定機組生命周期和穩定運行的最核心、最關鍵的環節。安全可靠要滲透每一個部件、材料,工藝以及驗收的各環節。其次,嚴格供應商管理,因為每一個風機都會有幾百上千的子系統或者零部件,涉及到上百個供應商,每個供應商下面又有不同的二級供應商。要把整個供應鏈搭建起來,可能每一臺風機背后有上千家供應商,上千家供應商意味著上千個自由度。另外一個是風場的運維,前面我們講到每一個事故的發生之前,肯定是有很多的這些先期的預兆的,運維至關重要。

接下來匯報一下三一的具體實踐。在設計的工作分四大階段:一是設計之初的原材料方面,隨著我們的風機成本的下降,數量的增加,所以我們要不斷的是引進新的材料、新的工藝。那我們需要對金屬材料,比如說要做一些材料級的鏡像組織的觀察,新材料的研制。材料級的試驗通過了,還要去驗證把怎樣做成零部件。比如說葉片試驗,前端實驗新的玻纖,新的數值或者各方面的原材料,那把它做成葉片去看,這個葉片它是不是能夠承載我們當時設計的尺寸、強度這些載荷。還有發電機、傳動鏈的測試,軸承、轉子以及電機方面的一些冷卻或者是絕緣的這測試。

僅僅測試零部件遠遠不夠,因為零部件只是考慮到我在實驗室狀態下,要在整機裝配完成之后,通過系統的去測試,這樣來去考慮到這個系統各個部件之間的干擾,在裝配完成之后,我們會對整機進行一些全功能一些實驗。這個實驗肯定會要考核,比如說主軸的強度,齒輪箱、發電機、變流系統和變量系統的一些聯動,實際上這些東西都是在工廠內部在實驗室狀態下做的一些實驗。

更多的時候在風場的一些風速的變化,地形的變化以及各種意外的這些因素,在實驗室也很難模擬到位的。最后我們還要把樣機放在我們的實驗風場,在做一些真正的測試。比如說風機的在線的動態的應力、應變的一些測試、風機載荷的測試、風機的振動、發電機的質量、功率曲線等等,還有噪音測試等等,這實際上是一系列的從原材料、子部件到系統以及真正的樣機的測試。

不管是計算、模擬分析、原材料和樣機測試,還是系統和樣機的風場測試,只有經過反復迭代,設計才算是真正的定型,這時候我們需要完善的就是技術輸出。之前隨著子部件系統都有了技術輸入,但是在風機在現場測試之后肯定還有需要迭代的東西,所以這時候需要把我們的技術要求進行完善,以保證后續的批產的產品的質量能夠復刻出來我們樣機所能夠表現出來的性能。這時候我們需要對每一個子系統,每一個零部件都要進行詳細的定義,任何一個沒有被定義的參數都會成為制造和裝配過程的自由度,會給產品的最終表現帶來波動。

所以每一個零部件對我們來講,其實每一個零部件拆開之后去看,它背后會有無數的參數。只有這些參數都能夠被充分的定義了,那我們才能保證我們拿回來的產品是我們所需求的。任何一個缺失的這個參數,或者是沒有被定義的參數,或者定義不恰當的參數,都會造成產品質量的這個波動。

當然很多的時候我們沒有定義參數,但是我們拿回來的產品是合格的。那是因為供應商幫我們是彌補了這方面的參數,它是根據行業根據自己的認知去幫我們彌補了。但是我們不能期望所有的供應商,都能夠達到這種水平。因為供應商的質量水平、層次水平還是不同的,供應商內部還有不同的這些員工,所以我們還要對這些產品要進行詳細的評價。這個時候要做的就是建立驗收清單。

我們要把我們前期所定義的技術要求中的每一個參數都要轉化為檢驗的指標,將這些測試測量的結果和我們技術要求的數據去對比。同時還要保證這些測量的方式方法,比如說,很多時候這個產品回來之后裝配不上,或者裝配之后發現有震動有異響,但是供應商的檢驗報告都是合格的。實際上合格與合格之間還有很大的差異。

還要再去看供應商的這個是如何去檢,如何去記。大家普遍的操作的手法是記錄一個平均值,實際上因為我之前不是做風電的,我是做航空的。航空最低的要求要記錄一個最大值,一個最小值。這樣我就知道一個環的長軸和短軸是什么樣的,但是如果你只是記一個平均值,實際上對我們來說是沒有任何的意義。

前面講的實際上一個是技術要求,一個驗收清單,對我們來說其實就只是一個軟件的問題。但是軟件還是要靠人去用,那我的現在的SQE團隊,我把它分成了兩大團隊,一個是偏重質量流程的,就是按照這個品類分工,對供應商的總體質量的表現負責。他們就是通過APQP、PPAP這些質量工具,對開發過程的進行管控,確保開發產品的開發過程的質量。同時還要關注批產的產品的質量以及售后的質量問題,推動供應商的持續提升。

另外一個團隊是專家團隊,這是至關重要的。因為每一個產品它分開之后,包括原材料還有工藝過程以及測量是一個很復雜的過程。所以這個實際上是一個單靠一個SQE或者幾個SQE是無法實現的。所以我是組建了一個專家的團隊,按照專業的分工,對這個零部件制造過程的專業過程、關鍵過程提供一些技術支持。包括比如說原材料的評價、判斷、選擇以及設備,還有工藝路線、工藝參數、操作標準、評價原則等各方面從關鍵過程的管控上,對最終產品的質量提供技術支持。

前面是有了人了,那后面我們要實際去做。那就是SQE和我的這些專家要根據這些公司的一些質量流程進行供方的準入的審核,然后還有新品的過程開發以及量產階段的管控,還有包括產品售后質量出現問題,對供應商做專項的一些質量提升。

前面講了技術要求,檢驗清單,還有相應的團隊,我們具體做哪些工作給大家匯報一下。比如說供方準入,那新供應商的這些準入我們要做哪些工作呢?在開發新的供應商的時候,他并沒有給我們做任何的產品,所以我們沒有辦法從過程上辨別這家供應商是不是適合我們。這時候怎么辦?第一方面我們要去看供應商的技術能力,他有什么樣的人員,他有什么樣的技術路線,然后另外它的設備精度,設備尺寸,比如說能不能滿足我們這個產品的要求。然后另外它有現成的一些產品,看它的產品出來的一些精度、性能是不是能夠滿足我們的要求。另外還要去看這個企業在行業里的口碑,它的產品質量怎么樣,售后維護怎么樣。另外還要去看他最后的就是體系這一塊,最后的體系這一塊,我覺得可以用 Vda6.3去審批是沒問題的。

那怎么去跟供應商去溝通呢?不是簡單的把這些文件發給供應商,然后說我要這個產品你幫我去做就行了。而是我要求我的這些團隊是要把這些圖紙和技術要求以及工藝規范要保證準確無誤的傳遞供應商那邊,然后拉起正式的會議,然后把技術規范圖紙技術要求逐條逐字的跟供應商去過,保證里面的每一個參數都能夠被供應商所清楚的理解。以及其中的某一些歧義,我們要通過正式的會議的形式去溝通,然后雙方確定完,以會議紀要的形式記錄下來。然后根據這些產品的一些特性,不管是制造過程還是檢驗過程,我們要識別出其中的風險來,把這些風險能夠逐一的消滅掉。然后還要供應商根據我們的這些技術要求或者是檢測要求,提出它的制造過程,還有他的檢驗計劃。然后我們的這個不管是SQE研發工程師或者我們的商務采購,要去判斷供應商是不是有能力制造出合格的產品,并通過它的檢驗檢測證明它的產品是合格的。

這些東西都沒有問題之后,后面要開展正式的產品的開發過程。SQE還有技術專家團隊要到供應商的現場去看,它的設備的真正的運行情況,以及設備在生產過程中的一些過程參數,包括要去實際的去看檢驗檢測的過程,最后就要去涉及到產品驗收。

目前我也是在要求我的SQE對于這些新品的開發一定要到供應商的現場去做相應的這些驗收。主要是做哪些工作呢?一個是對照驗收清單,前面我們提到就是我們有技術要求有驗收清單,我們每一項技術要求要在供應商現場去評價,確實達到了我們所提出的這些參數的要求。另外更重要的是要見證檢驗檢測的過程,因為畢竟我們有上百家的供應商,然后每個供應商下面又會有無數的制造者和檢驗員,每個人的知識水平、能力水平或者說質量的研究程度是完全不一致的,所以還需要 SQE在供應商的現場去看,他是不是在用我們規定的量具,是不是在用我們規定的方法去測,是不是按照我們這個規定的記錄的方式去記錄數據的?其中的任何一種差錯都會造成我們將來質量出現問題之后沒辦法去追溯的。這是前面講的,我們要求供應商怎么去做。

那作為SQE或者是終端的客戶,我們也要去跟供應商提出一些好的一些建議,或者說做一些技術上的支持。那這個就是給大家展示,就是說我們需要供應商為了保證批量的產品的質量需要做哪些工作?比如說供應商要有一個完善的、清晰的、可讀的作業指導書。

好的作業指導書有哪些標準?一個是要圖文并茂。希望大家在作業指導書方面做的圖文并茂,文字也不需要太復雜,就是要把重點的關鍵的參數能夠明確,或者重點的一些風險需要在上面有一些提示。比如說簡單的圖例,就是說需要停的地方要有一個明確的停的標志,需要等待的時間那要給出一個時間的界限,需要操作不同的手法,有可能文字描述不了,那就要靠照片,比如說角度、力度、方式、方法都需要有一些照片去說明。

另外我們前面講到人、設備還有工藝,那后面實際上產品我們去檢驗。我建議我們作為終端的客戶,也從風險防控方面做一些管控的措施,跟供應商提供一些技術支持。

另外我這邊還是規定了一些文件,比如說量具選擇的一些基本的要求。我現在要求比如說在于尺寸方面,我要求供應商要提供用1/10,比如說我工差是一個毫米,供應商的量具的精度就要是10檔,就是說至少要保證這個分辨率達到1/10。然后對于一些臨界的尺寸,比如說我剛剛好測的產品是合格了,上線或者下線了,我需要他們拿這個更高精度的量具去驗證。另外比如說周轉過程中的一些磕碰,不管是場內的,還是說在成品發出來的,這些磕碰的預防實際上都是通用的。主機廠如果能對各個供應商進行一些提示,或者說給出一些技術支持來說,這樣的話會避免很多的問題。

還要給出一些流程的規則,比如說首建的報告沒有批準,是一個不能夠批量交付的。報告也不能夠隨便的修改。后面實際上提到就是說我們前面有很多的工作,那這些工作怎么真正的落實到位呢?實際上就是我是要求我這邊的SQE,不管是負責制質量項目的還是說負責技術的,要做到供應商端,去供應商去交流。包括前面的提到技術要求、檢驗要求,包括技術交底的過程,都需要面對面的去交流,然后把所有的這些問題都以書面的形式記錄下來。

同時針對于某一個供應商發生的問題,如果我們判斷在其他類似的供應商可能會重復發生,那我們就把共性的問題抽象化提取出來,然后邀請我們的供應鏈的所有的同仁一起去用簡短的時間把所有的這些問題傳遞下去,把我們的一些質量要求規則,各種的這些期望跟大家一起去探討、去宣貫,避免同樣的問題在其他的供應商重復發生。

三一重能也在推動智能化風機。所以我們現在是在風機里面也是安裝了無數的傳感器,然后能夠實時的采集這些數據。比如說我們有數百個現場服務的工程師,還有我們的一個售后質量團隊。他們每天實際上一個是像中醫一樣爬到風機上去,望聞問切去看風機的一些運營情況。另外像西醫一樣通過心電圖、超聲診斷這些數據化來去看我遠程的這個風機在風場的一些運行情況。從震動、溫度或者是噪音的傳回,然后去判斷風機是不是出了問題,做一些相應的干預來避免后面事故的惡化。

以上就是我的一些匯報,請各位專家同仁批評指正,謝謝。

 

(根據演講速記整理,未經演講人審核)


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