国内首个5G全连接风电柔性智能工厂建成

记者 | 席菁华

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1月11日，三一重能股份有限公司（下称三一重能）在其北京南口智能制造基地，举办了智能制造标杆企业揭牌仪式。

界面新闻在现场获悉，该工厂是国内首个5G全连接风电柔性智能工厂，并建成了国内首条风电总装脉动式柔性生产线。

界面新闻记者看到，工厂内配置了工业机器人等自动化设备，采用了“IT+OT”的工业互联网模式及制造运营管理（MOM）平台。

IT即信息通信业，OT即工业制造业。MOM是制造管理的核心运营平台，将整体生产制造过程控管统一在一个全局运行模型框架下，将生产、维护、质量和库存等管理并列起来，并让每部分既能够独立进行强化和升级，同时彼此间又能紧密的串连与协作。

据界面新闻了解，出于投资额等方面的考虑，国内风电行业并没有类似的智能制造工厂。

这一智能制造工厂拥有五个柔性制造作业中心，两条脉动式柔性生产线，可生产3.X-6.X兆瓦的机型，单条生产线在100天内能生产了800台风机。

柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式，主要依靠有高度柔性的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。目前，风机制造正呈现小批量多品种的特点。

混线生产和柔性生产结合，可以避免工序等待，实现生产交付周期的缩短。脉动式生产则多用于航空制造领域，可以按节奏移动装配线。

在关键工序上，三一重能用智能机器人代替了人工。

三一重能首席数字官彭旭在接受界面新闻采访时表示，在风机的生产制造环节中，物料配送，以及变桨、偏航、传动链、电缆等关键程序，是特别需要智能制造的生产场景。

“风机的制造不是库存制，所有的生产制造都是签了订单，要按照订单的台套进行配送物料。这就特别需要物料配送的自动化。”彭旭表示。

风电产品对质量的要求很高。“以偏航和变桨系统两大风电最核心部件为例，它们对装配精度的要求非常高，人工作业模式质量难以控制，这将带来很大的安全隐患。”彭旭称，三一重能的智能制造工厂，在变桨、偏航、传动链、电缆、物料配送等关键工序，已实现全自动化、无人化的生产单元。

据彭旭介绍，风力发电机的制造周期长，但交付急，如果制造商的效率及产能跟不上，将很难拿到更多订单。

此外，风电平价时代已到来，风电整机价格不断下探，如果制造成本无法下降，产品毛利率低，将在市场中丧失竞争力。

彭旭称，在智能制造工厂中生产同样容量的风电机组，可以减少35%的工人，下线时间由3.5个小时缩短至2.5个小时，产品的不良率从0.26%降低至0.14%，提升近46%。

在智能制造工厂的搭建过程中，三一重能面临了三大难题。

彭旭表示，其一，智能制造的大部分项目为行业首创，在实践过程中经历了大量的项目验证与试错。

其二，除机器人外，智能制造工厂还应用了大量视觉技术以实现人机协作，提升装配精度，这需要突破技术难点。

其三，风机制造多为小批量多品种生产，且技术更新迭代快，生产线要兼容不同的型号产品实现柔性生产，对智能制造的设备要求更高。

“通用性是面临的最大挑战。此外，需要在通用运营软件的基础上改造运营管理系统，这一技术难点也需要攻克。”彭旭称。

目前，三一重能智能工厂已初具规模。彭旭告诉界面新闻，该类型工厂在风电领域的智能制造模式具备复制性，可为行业发展带来经验。

三一重能是三一旗下可再生能源板块，成立于2008年，主要从事风电机组的研发、制造与销售，风电场设计、建设、运营管理以及光伏电站建设运营管理业务。

2020年，三一重能在国内风电整机制造商中排名第八位，目前正在推进在科创板上市。