燃?xì)廨啓C(jī)，被譽(yù)為裝備制造業(yè) “皇冠上的明珠”，不僅是能源系統(tǒng)的心臟，也是飛機(jī)、艦船及軍事系統(tǒng)的核心動(dòng)力設(shè)備，代表了全球裝備制造領(lǐng)域的最高端技術(shù)。
圖1：新奧動(dòng)力E2100兆瓦燃機(jī)產(chǎn)品
然而長(zhǎng)久以來，燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國家壟斷嚴(yán)密封鎖，即便有能力開發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)，歐美仍會(huì)采取壓低一次性設(shè)備進(jìn)口價(jià)格、抬高備品備件及維修等后期服務(wù)價(jià)格來獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
01 創(chuàng)新路徑突破“卡脖子技術(shù)”
突破燃機(jī)卡脖子技術(shù)，國內(nèi)早在21世紀(jì)初就開始嘗試了，然而激進(jìn)的技術(shù)路線直接對(duì)標(biāo)彼時(shí)最先進(jìn)的國外產(chǎn)品，一個(gè)環(huán)節(jié)卡殼就意味著前功盡棄。
新奧集團(tuán)作為清潔能源行業(yè)的先行者，2012年就啟動(dòng)微、小型燃?xì)廨啓C(jī)的研究工作，到2013年，新奧能源動(dòng)力科技(上海)有限公司(隸屬于新奧集團(tuán))，正式在上海掛牌成立，以下簡(jiǎn)稱“新奧動(dòng)力”。經(jīng)過十年的發(fā)展，新奧動(dòng)力作為國內(nèi)唯一一家正向研發(fā)的微、小型燃?xì)廨啓C(jī)企業(yè)，自主研發(fā)的百千瓦及兆瓦微、小型燃?xì)廨啓C(jī)在油田、陶瓷、紡織等工業(yè)場(chǎng)景下成功投入使用，幫助企業(yè)解決用能痛點(diǎn)，節(jié)能降耗，減少碳排放，并且核心機(jī)部件實(shí)現(xiàn)了100%國產(chǎn)化。
圖2：新奧動(dòng)力燃機(jī)核心零部件
新奧動(dòng)力經(jīng)過十年的發(fā)展，“度過了‘從無到有’的突破階段”，在數(shù)字時(shí)代的大背景下，新奧動(dòng)力戰(zhàn)略與數(shù)字化負(fù)責(zé)人胡昊表示，“接下來將全力攻堅(jiān)打磨定型燃機(jī)產(chǎn)品，這要求我們?nèi)嬉钥蛻粜枨髮?dǎo)向?yàn)橹行倪M(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。”
02 數(shù)字化全面賦能戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
以客戶需求導(dǎo)向?yàn)橹行牡膽?zhàn)略，對(duì)新奧動(dòng)力來說意味著要做好兩件事：其一：對(duì)內(nèi)自動(dòng)化與數(shù)字化相結(jié)合，用精益生產(chǎn)的理念實(shí)現(xiàn)智能制造。其二：對(duì)外遠(yuǎn)程監(jiān)控與無人值守相結(jié)合，以數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)。
圖3：新奧動(dòng)力燃機(jī)生產(chǎn)車間
為何要從這兩方面入手，胡昊對(duì)此也給出了解釋：“燃機(jī)作為高端裝備，相較于產(chǎn)品價(jià)格，用戶更關(guān)切質(zhì)量是否過硬，為贏得客戶的信賴，新奧動(dòng)力必須做好燃機(jī)全生命周期的質(zhì)量管理體系建設(shè)，同時(shí)借助IoT的能力遠(yuǎn)程監(jiān)控燃機(jī)的運(yùn)行狀況，沒有數(shù)字化的支撐幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。”
事實(shí)上，從燃機(jī)裝備制造業(yè)的特性來看，也能有所洞察：
一方面，一臺(tái)燃機(jī)的生產(chǎn)交付周期約3個(gè)月，涉及生產(chǎn)單單據(jù)數(shù)過百，傳統(tǒng)管理模式下，前端研發(fā)設(shè)計(jì)的調(diào)整與后端制造很難精準(zhǔn)且實(shí)時(shí)同步。
另一方面，隨著燃?xì)鈾C(jī)組運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，維修量是呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)的，備品備件的需求量也會(huì)逐年增高，燃機(jī)上萬個(gè)零部件，出現(xiàn)問題如何快速精準(zhǔn)溯源定位，也是很大的挑戰(zhàn)。
03 新核云MES破局：搭建燃機(jī)質(zhì)量履歷本
新奧動(dòng)力微小型燃?xì)廨啓C(jī)全生命周期的質(zhì)量管理主要圍繞項(xiàng)目質(zhì)量管理開展，具體包含產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量、供應(yīng)商質(zhì)量、制造過程質(zhì)量以及產(chǎn)品運(yùn)營質(zhì)量四個(gè)維度。經(jīng)過近百次的會(huì)議討論以及理論、實(shí)踐的多方面驗(yàn)證下，新核云團(tuán)隊(duì)認(rèn)為當(dāng)務(wù)之急是核心過程數(shù)據(jù)貫通，形成質(zhì)量履歷本才可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制過程全程以及設(shè)備關(guān)鍵零件(渦輪、壓氣機(jī)、轉(zhuǎn)子、燃燒室)等追溯，初步實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理的目標(biāo)!
圖4：新奧動(dòng)力數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)
Step1：多系統(tǒng)集成，平臺(tái)化管理
在引入新核云MES之前，新奧已經(jīng)部署了CRM、PLM、ERP、TDM(試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))等流程節(jié)點(diǎn)的數(shù)字化系統(tǒng)。然而整個(gè)流程尚未聯(lián)動(dòng)，項(xiàng)目單與生產(chǎn)單、生產(chǎn)單與生產(chǎn)單的關(guān)聯(lián)缺失，亟需MES打通 IT和OT，承上啟下，將運(yùn)營和生產(chǎn)數(shù)據(jù)融合貫通。
圖5：新核云多系統(tǒng)集成解決方案
新核云通過實(shí)施MES與多系統(tǒng)的集成解決方案，新奧動(dòng)力所有的燃機(jī)生產(chǎn)、和其他生產(chǎn)任務(wù)都將通過數(shù)字化系統(tǒng)集成平臺(tái)，統(tǒng)一進(jìn)行任務(wù)派發(fā)，對(duì)所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)透明化。單臺(tái)設(shè)備歷時(shí)三個(gè)月的生產(chǎn)項(xiàng)目，通過平臺(tái)化管理有效地建立項(xiàng)目綜合管理體系，閉環(huán)管理，從研發(fā)設(shè)計(jì)端到生產(chǎn)制造端信息協(xié)同，以有效響應(yīng)客戶的需求變更，車間產(chǎn)能由原每月35-40臺(tái)產(chǎn)能提升至超50臺(tái)，顯著提升了25%。
圖6：車間看板可視化管理
Step2：SN序列號(hào)管理搭建生產(chǎn)全過程質(zhì)量控制體系
新核云給出的SN(序列號(hào))解決方案貫穿采購來料、生產(chǎn)過程(機(jī)加工、核心機(jī)/整機(jī)裝配、測(cè)試工序)、發(fā)貨等全流程環(huán)節(jié)。首先，在采購環(huán)節(jié)啟用SN管理的物料(外購件)，在外購入庫時(shí)錄入就生成SN序列號(hào)，并將SN打印出二維碼，粘貼在物料上，質(zhì)量部門進(jìn)行檢驗(yàn)，出具檢驗(yàn)報(bào)告，傳至ERP。
其次，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)也實(shí)現(xiàn)了與ERP的同步，ERP通過接口把生產(chǎn)任務(wù)傳遞給MES，MES系統(tǒng)發(fā)起領(lǐng)料/退料任務(wù)，ERP執(zhí)行將出入庫具有SN信息的物料傳遞給MES線邊倉;機(jī)加工終檢人員則需要上傳檢驗(yàn)報(bào)告給MES系統(tǒng)，流程的規(guī)范使得產(chǎn)線返修任務(wù)顯著降低40%，產(chǎn)品一次性通過率由63%提升至86%。在整機(jī)的裝配環(huán)節(jié)，應(yīng)用關(guān)鍵件綁定方案，對(duì)于關(guān)鍵件進(jìn)行SN關(guān)聯(lián)綁定，組裝成品并張貼SN碼，記錄相關(guān)綁定關(guān)系。
在整機(jī)測(cè)試環(huán)節(jié)，通過TDM系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)和MES集成，完工匯報(bào)結(jié)束測(cè)試，MES系統(tǒng)輸出整機(jī)終檢報(bào)告。最后，當(dāng)燃機(jī)設(shè)備生產(chǎn)下線后，通過制定出廠編碼，并通過SN序列號(hào)管理，在MES系統(tǒng)里進(jìn)行序列號(hào)與出廠編碼的綁定關(guān)系，以便于后期售后維護(hù)時(shí)進(jìn)行查詢和質(zhì)量追溯。
圖8：異常信息批量導(dǎo)出
Step3：IOT技術(shù)為燃機(jī)裝上物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控
通過搭建IOT物聯(lián)系統(tǒng)，已交付客戶的設(shè)備通過IOT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)，采集燃機(jī)輪機(jī)及其附屬設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，當(dāng)燃機(jī)發(fā)出設(shè)備異常的信號(hào)后，將異常信息返回，以及時(shí)了解異常情況，安排后續(xù)解決方案，實(shí)現(xiàn)集控中心、APP、WEB、PC端數(shù)據(jù)共享，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) ，同時(shí)有效監(jiān)控以燃?xì)廨啓C(jī)為核心的各能源站的運(yùn)營狀態(tài)，如產(chǎn)能、能效等數(shù)據(jù)，避免運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生較大偏移，在運(yùn)行過程中及時(shí)進(jìn)行狀態(tài)預(yù)警、故障處理、保障設(shè)備安全運(yùn)行。
圖9：設(shè)備物聯(lián)IOT系統(tǒng)平臺(tái)化管控
Step4：通過燃機(jī)履歷本隨時(shí)隨地查詢信息產(chǎn)品
燃機(jī)履歷本完整地記錄了產(chǎn)品的全生命周期信息，通過序列號(hào)管理，輸入整機(jī)的出廠編碼或其內(nèi)部的序列號(hào)即可高效地查詢?nèi)紮C(jī)關(guān)鍵件信息、質(zhì)量信息、生產(chǎn)過程異常信息以及售后異常等四個(gè)維度的信息，快速查詢到整機(jī)或其核心部件的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯，為質(zhì)量問題回顧與復(fù)盤提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，助力新奧動(dòng)力初步構(gòu)建全面質(zhì)量管理的目標(biāo)。
圖10：燃機(jī)全生命周期履歷本
如今，新核云賦能新奧動(dòng)力的數(shù)字化成果已從廊坊工廠復(fù)制到上海工廠，助力兩地統(tǒng)一管理與運(yùn)營，以持續(xù)提升燃機(jī)整體的質(zhì)量管理水平。新核云未來也將持續(xù)伴隨中國的燃機(jī)事業(yè)共同成長(zhǎng)，砥礪前行!
