聯(lián)合動(dòng)力的創(chuàng)新之道

本刊|夏云峰

2017年11月17日，聯(lián)合動(dòng)力南非德阿24.45萬(wàn)千瓦項(xiàng)目竣工投產(chǎn)

在聯(lián)合動(dòng)力，創(chuàng)新不僅僅是企業(yè)文化的內(nèi)核，更創(chuàng)造出實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。

多年來(lái)堅(jiān)持在創(chuàng)新上進(jìn)行大手筆投入的國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合動(dòng)力”），已經(jīng)開(kāi)始從中獲得豐厚回報(bào)。

2019年1月8日，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京隆重舉行，聯(lián)合動(dòng)力作為第一完成單位及第一完成人參與的科研成果——“高效低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模工程應(yīng)用”獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該公司由此成為近十年來(lái)首個(gè)以第一完成單位及第一完成人摘得此獎(jiǎng)項(xiàng)的風(fēng)電裝備制造企業(yè)，也是其繼2016年之后，再獲這一殊榮。

公開(kāi)資料顯示，國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)是國(guó)務(wù)院設(shè)立的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)五大獎(jiǎng)項(xiàng)之一，授予在技術(shù)研究、技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用、促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，以及完成重大科學(xué)技術(shù)工程等過(guò)程中做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的中國(guó)公民和組織。

記者了解到，上述獲獎(jiǎng)成果是聯(lián)合動(dòng)力針對(duì)我國(guó)風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)以及低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)，依托國(guó)家“973”和科技支撐計(jì)劃等科技項(xiàng)目，通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同攻關(guān)，聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)歷時(shí)數(shù)年完成，在低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)方法、軸承研制、運(yùn)行控制以及評(píng)估診斷等方面取得重大突破，有效推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和風(fēng)電裝備制造品質(zhì)的提升，為我國(guó)引領(lǐng)全球低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)發(fā)展提供重要支撐?？梢哉f(shuō)，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)是實(shí)至名歸。

此前的2018年12月25日，聯(lián)合動(dòng)力還憑借自主發(fā)明的專利——“一種風(fēng)電場(chǎng)功率協(xié)同控制方法及其系統(tǒng)”在由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）主辦的第二十屆中國(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)上斬獲中國(guó)專利金獎(jiǎng)，成為我國(guó)風(fēng)電制造領(lǐng)域首個(gè)作為專利權(quán)人獲得該獎(jiǎng)的企業(yè)。

據(jù)悉，專利金獎(jiǎng)是專利領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，是唯一一個(gè)得到我國(guó)政府和世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）雙重認(rèn)可并授予專利權(quán)的重要獎(jiǎng)勵(lì)。其評(píng)選強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的專利技術(shù)水平，注重在市場(chǎng)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的運(yùn)用情況。

聯(lián)合動(dòng)力的獲獎(jiǎng)專利針對(duì)集群風(fēng)電機(jī)組，提出融合尾流預(yù)測(cè)和智能分群的多約束、多目標(biāo)功率優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)有功功率最大化，并利用自學(xué)習(xí)方法提高了控制方法的適應(yīng)能力。

一年兩獲國(guó)家級(jí)大獎(jiǎng)，不經(jīng)意間創(chuàng)造了風(fēng)電行業(yè)的一項(xiàng)新紀(jì)錄，折射出聯(lián)合動(dòng)力在創(chuàng)新方面的深厚積累。目前，這家企業(yè)累計(jì)申請(qǐng)專利1282項(xiàng)，擁有授權(quán)專利879項(xiàng)；共獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)電力科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等68個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)?；趯?duì)其整體實(shí)力的認(rèn)可，美國(guó)著名咨詢機(jī)構(gòu)Totaro ＆ Associates曾在《全球風(fēng)能創(chuàng)新趨勢(shì)報(bào)告》中將聯(lián)合動(dòng)力的技術(shù)創(chuàng)新力排在中國(guó)第一、全球第四。

記者獲悉，這些創(chuàng)新成果已經(jīng)從紙面走向?qū)嵺`，轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)可應(yīng)用的產(chǎn)品和解決方案。

以“高效低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模工程應(yīng)用”課題為例，期間研發(fā)的機(jī)型被廣泛應(yīng)用于100多座風(fēng)電場(chǎng)，遍布全國(guó)23個(gè)省份，累計(jì)并網(wǎng)機(jī)組數(shù)量達(dá)到5051臺(tái)，總裝機(jī)容量820.2萬(wàn)千瓦。它們的實(shí)際運(yùn)行表現(xiàn)優(yōu)異，在江蘇、湖北、湖南、廣西等典型低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)排名中居于前列。

此外，還有共計(jì)163臺(tái)、總裝機(jī)容量24.5萬(wàn)千瓦的機(jī)組出口至南非，成為目前我國(guó)風(fēng)電設(shè)備出口單個(gè)項(xiàng)目最大的訂單。2018年6月11日，聯(lián)合動(dòng)力獲得南非國(guó)家電網(wǎng)公司（ESKOM）簽發(fā)的并網(wǎng)模型及測(cè)試一致性驗(yàn)證報(bào)告，一次性通過(guò)驗(yàn)收，完成了南非項(xiàng)目的并網(wǎng)模型仿真、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、實(shí)測(cè)與模型的一致性驗(yàn)證工作，標(biāo)志著該公司的并網(wǎng)技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。

走到如今的創(chuàng)新高度，聯(lián)合動(dòng)力用了十多年的時(shí)間，一套完善的研發(fā)體系與保障機(jī)制逐步形成。

這里值得一提的是風(fēng)電設(shè)備及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。它依托于聯(lián)合動(dòng)力，以風(fēng)電設(shè)備及控制技術(shù)研發(fā)為中心，重點(diǎn)研究解決我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨的重大共性、關(guān)鍵技術(shù)難題，取得一批重要科研成果及專有技術(shù)。2018年，實(shí)驗(yàn)室順利通過(guò)科技部的評(píng)估，獲得“良好”評(píng)價(jià)。

“圍繞建設(shè)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心、服務(wù)中心、信息中心和人才培育中心的目標(biāo)，我們將充分發(fā)揮企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新平臺(tái)作用，將之打造成風(fēng)電領(lǐng)域科技創(chuàng)新的探路尖兵。”聯(lián)合動(dòng)力相關(guān)負(fù)責(zé)人指出。

為了充分釋放這一平臺(tái)的價(jià)值，這家企業(yè)堅(jiān)持“開(kāi)放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的運(yùn)行機(jī)制，與美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）、丹麥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（RISOE）、中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等科研院所建立穩(wěn)定的交流機(jī)制，開(kāi)展以橫向課題為載體的多元化國(guó)際合作。

擁抱合作就要求必須打破原有的條條框框限制，在部門間以及產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)深度融合。針對(duì)于此，在內(nèi)部，聯(lián)合動(dòng)力圍繞及時(shí)供貨、質(zhì)量保障、服務(wù)時(shí)效、新產(chǎn)品研發(fā)等重點(diǎn)工作進(jìn)行有效橫向分解，加強(qiáng)各部門協(xié)同聯(lián)動(dòng)，逐步打破“部門墻”；面對(duì)上下游合作伙伴，該公司運(yùn)用集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)（IPD）模式，通過(guò)采用矩陣式項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)、平臺(tái)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)策略，與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，推進(jìn)部件標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化設(shè)計(jì)。這促使一批設(shè)計(jì)冗余得到優(yōu)化，關(guān)鍵部件機(jī)械載荷降低5%～25%。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率也得到提升，周期縮短50%，具備一年推出16款新機(jī)型的能力。

有了優(yōu)秀平臺(tái)的支撐，并不意味著創(chuàng)新就成為水到渠成的事。按照聯(lián)合動(dòng)力高層的理解，人才的“厚度”是決定創(chuàng)新“深度”的另一個(gè)更為關(guān)鍵因素。

基于這樣的共識(shí)，這家企業(yè)著力推進(jìn)創(chuàng)新型人才隊(duì)伍建設(shè)，每年引進(jìn)30名以上的技術(shù)高端人才，形成了一支面向國(guó)際風(fēng)電科技前沿的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。其中，碩士以上學(xué)歷人員占72.9%。

要調(diào)動(dòng)人的積極性，激勵(lì)機(jī)制是必不可少的。該公司堅(jiān)持科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng)，建立管理和技術(shù)發(fā)展雙通道，推行技術(shù)要素參與收益分配，實(shí)行崗位分紅機(jī)制，前20%員工的平均分紅高于后20%員工的4倍。

在這些措施的刺激下，創(chuàng)新的活力被全面激發(fā)。2018年，聯(lián)合動(dòng)力開(kāi)展了108個(gè)質(zhì)量管理課題，節(jié)約工時(shí)5882小時(shí)，改進(jìn)成果獲全國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)的12個(gè)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

“員工還踴躍投入到后服務(wù)產(chǎn)品的研發(fā)中，完成了主控程序、槳距角識(shí)別優(yōu)化等三大類、15項(xiàng)產(chǎn)品，使得后服務(wù)市場(chǎng)新簽合同額年均增長(zhǎng)30%。”前述負(fù)責(zé)人補(bǔ)充說(shuō)。

創(chuàng)新加速了機(jī)組技術(shù)的研發(fā)，但這顯然不是它的全部?jī)r(jià)值體現(xiàn)。在聯(lián)合動(dòng)力，創(chuàng)新滲透到業(yè)務(wù)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如，這家企業(yè)在吊裝中運(yùn)用全新的單點(diǎn)吊裝方案，將專用吊具剛性連接輪轂，主吊點(diǎn)、葉輪重心及輔助吊點(diǎn)為三點(diǎn)一線設(shè)計(jì)。與常規(guī)吊裝方式相比，此方案具有載荷傳遞路徑更優(yōu)、安裝簡(jiǎn)單可靠、姿態(tài)調(diào)整便捷、對(duì)接準(zhǔn)確高效、拆卸作業(yè)安全、吊裝用時(shí)少等優(yōu)勢(shì)。

就當(dāng)前而言，數(shù)字化技術(shù)無(wú)疑是創(chuàng)新的一個(gè)重要抓手。

在并網(wǎng)環(huán)節(jié)，聯(lián)合動(dòng)力自主研發(fā)出能量矩陣E-Matrix系統(tǒng)，調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間小于0.6秒，并于2018年9月一次性通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)符合性測(cè)試，獲得我國(guó)首張風(fēng)電場(chǎng)快速頻率響應(yīng)性能測(cè)試證書(shū)。UP-WindEYE系統(tǒng)則是專門針對(duì)風(fēng)電運(yùn)維后市場(chǎng)推出的智慧風(fēng)電場(chǎng)服務(wù)平臺(tái)，具有高速互聯(lián)、電網(wǎng)支撐、能量管理、場(chǎng)站調(diào)度自動(dòng)化、全景監(jiān)控、健康評(píng)估等六大功能，集成了高速互聯(lián)的風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)通信、卓越的電網(wǎng)支撐技術(shù)、先進(jìn)的能量管理、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和分析、精準(zhǔn)的壽命評(píng)估與故障預(yù)警診斷等模塊，使風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸速度提高50倍。

從“制造”轉(zhuǎn)向“智造”，是我國(guó)高端裝備制造業(yè)面對(duì)的重大時(shí)代命題，聯(lián)合動(dòng)力在這方面積極探索出一條自己的發(fā)展路徑。記者走訪該公司位于江蘇連云港的制造車間時(shí)注意到，智能化無(wú)處不在，風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈智能裝配平臺(tái)、變槳軸承鎖緊裝置和偏航軸承鎖緊裝置、機(jī)架自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置、風(fēng)電機(jī)組全生命周期在線檔案系統(tǒng)等全面進(jìn)入生產(chǎn)的關(guān)鍵工序中。

基地負(fù)責(zé)人以對(duì)接裝配工序?yàn)槔榻B說(shuō)，在傳統(tǒng)模式中，這項(xiàng)工作主要依靠行車輔助，由人工測(cè)量裝配間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸與齒輪箱的對(duì)接。這樣做的缺陷是顯而易見(jiàn)的，“對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求極高，稍有不慎，會(huì)極易造成主軸與齒輪箱連接部位的劃傷，導(dǎo)致零部件二次返工，且由于主軸受行車位置所限，增加了裝配過(guò)程中高空墜落和脫鉤發(fā)生的概率，威脅人身安全”。

聯(lián)合動(dòng)力采用的傳動(dòng)鏈智能化裝配平臺(tái)內(nèi)嵌模塊化控制器及高精度傳感器，數(shù)據(jù)每秒被采集和運(yùn)算100次以上，主軸軸端與齒輪箱輸入軸套的配合精度控制在0.02mm以內(nèi)。它的人機(jī)交互能力強(qiáng)，工作人員能夠觸屏操作。由此，主軸與齒輪箱可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)中、對(duì)接，大大縮短生產(chǎn)周期，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高對(duì)中精度。

變槳軸承鎖緊裝置和偏航軸承鎖緊裝置則是為解決傳統(tǒng)螺栓緊固方式存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、力矩不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。借助這套系統(tǒng)，整個(gè)裝配過(guò)程高度自動(dòng)化，操作人員使用遙控器操作即可。由于采用多把扭矩扳手同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，還極大提升了生產(chǎn)效率，并相應(yīng)提高螺栓鎖緊的質(zhì)量。

“在機(jī)架翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)方式依靠行車作業(yè)，不僅效率偏低，人員安全也無(wú)法得到保障。”上述負(fù)責(zé)人進(jìn)一步指出，這讓機(jī)架自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置有了用武之地。它通過(guò)角度傳感器快速反饋翻轉(zhuǎn)速度和翻轉(zhuǎn)角度，讓整個(gè)過(guò)程更加穩(wěn)定、可靠。同時(shí)，原先需要借助行車等重型設(shè)備進(jìn)行的操作，在該平臺(tái)的觸屏界面中就能完成，加上其具有故障報(bào)警和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸功能，極大提升了安全系數(shù)。

他還透露，這些系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用于聯(lián)合動(dòng)力的各個(gè)制造基地，帶來(lái)的效果十分明顯。數(shù)據(jù)顯示，僅采用變槳軸承鎖緊裝置就將效率提升了700%，原先需要4人花費(fèi)5個(gè)小時(shí)做完的工作，現(xiàn)在由1人在2.5個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成。

在這個(gè)過(guò)程中直接受益的當(dāng)屬聯(lián)合動(dòng)力，但該公司高層更愿意將采取上述舉措的落腳點(diǎn)放在為客戶創(chuàng)造價(jià)值上，即以客戶需求為導(dǎo)向，依托創(chuàng)新，為市場(chǎng)提供高性能的風(fēng)電設(shè)備以及高效率的服務(wù)，使客戶的收益最大化。

“創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的靈魂。實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，是聯(lián)合動(dòng)力把握高端裝備制造業(yè)發(fā)展大邏輯的關(guān)鍵抉擇?！甭?lián)合動(dòng)力高層表示，“我們將堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展方向不動(dòng)搖，真抓實(shí)干、積極作為，為聯(lián)合動(dòng)力成為世界一流風(fēng)電企業(yè)而努力奮斗?！?/p>