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                        點滴交流,傳動于心

                        打造世界一流企業,為人類文明傳遞進步動力

                        封面故事| 一家制造業單項冠軍企業的唯質量論

                        發布日期: 2018-01-24

                            

                        來源:《風能》雜志 2017年第12期

                        回顧南高齒的發展歷程,質量管理體系建設貫穿始終,高效、可靠已經成為其產品和服務的固有屬性。

                        對于一項新業務而言,從初創到領跑全球,走完這段路程需要多久?南京高精傳動設備制造集團有限公司(簡稱“南高齒”)給出的答案是10 年。

                        2005 年,當這家有30 多年傳動設備研發和制造歷史的企業布局風電業務,并下線第一臺風電主齒輪箱時,在業內并未激起多大漣漪,也沒有人能預料到它會走多遠。2015 年6 月,南高齒迎來重要發展節點,累計交付3.7 萬臺風電主齒輪箱,裝機突破60 吉瓦大關,成為全球風電傳動設備的主要供應商。

                        成就面前,該公司管理層的共識是,攀上高峰意味著來到新的起點,更需要持續加大創新力度,為行業提供可靠的產品和高效的服務。用南高齒集團董事長兼總裁胡吉春的話來說就是,“對質量孜孜不斷的追求,是我們永恒的目標?!?/p>

                        逆襲:由追隨走向引領

                        曾幾何時,質量是風電齒輪箱的一大痛點。典型的例子是,在論及雙饋型風電機組的缺點時,齒輪箱質量總是首當其沖,故障率高導致的運維難度和成本增加是廣受詬病的一點。

                        “我國風電起步晚,專用齒輪箱的研發基礎薄弱,早期的產品質量問題很多。與國外相比,國內企業也一直扮演著追隨者的角色?!庇袠I內專家表示。

                        近些年,隨著技術的逐步積累,上述局面得以扭轉。

                        南高齒集團副總裁兼質量部高級總監王崢嶸告訴本刊記者,經過近十年的質量改進和提升,目前國產齒輪箱在性能、可靠性等方面均趕超國際水平,成功獲得國外客戶的認可,實現了全球化銷售。

                        這個觀點也得到中國可再生能源學會風能專業委員會名譽主任賀德馨的認同,“傳動系統是風電機組中最為關鍵的分系統之一,也是影響整機可靠性和成本的重要系統。以前大家常說,故障最多的是齒輪箱,但經過多年的發展,齒輪箱技術已經有了很大進步,可靠性得到大幅提高。并且傳動系統是風電技術中最富有創新的系統,這么多年風電的發展,很大程度上是傳動系統創新推動的結果?!?/p>

                        作為深度參與者,南高齒已經成為這一進程的縮影。

                        數據顯示,截至目前,南高齒累計交付了5.5萬臺風電主齒輪箱和30 萬臺套的配套偏航/ 變槳傳動設備,擁有涵蓋750 千瓦至6.5 兆瓦全系列產品。2016 年,該公司在國內風電傳動設備市場中獲得超過50% 的份額,全球市場占有率則突破30%,產品遍布美國、巴西、印度、澳大利亞等30 多個國家和地區。

                        這充分說明了南高齒的產品已經經受住多類型工況條件的考驗,質量達到世界一流水平。

                        憑借技術和產品優勢,這家企業在2016年被工業和信息化部以及中國工業經濟聯合會評為第一批制造業單項冠軍示范企業,并獲得南京市市長質量獎(組織)提名獎等質量榮譽稱號。

                        據了解,制造業單項冠軍企業是指“企業長期專注于瞄準的特定細分產品市場,從事相關業務領域的時間達到10 年或以上,或從事新產品生產經營的時間達到3 年或以上?!睂ι习衿髽I的要求為,“在相關細分產品市場中,擁有強大的市場地位和很高的市場份額、單項產品市場占有率位居全球前3 位”。第一批名單中,風電行業只有兩家企業入圍。

                        胡吉春認為,支撐這一切的是該公司所制定的“做可持續增長的行業領導者”戰略目標和“做齒輪箱與傳動技術解決方案專家”戰略定位,以及所秉持的“對用戶和社會負責就是對自己負責”和“責任到位,一次做對”核心理念?!耙劳杏诖?,我們以產品高可靠性作為品牌核心競爭力,始終致力于為全球客戶提供性能突出、質量可靠的風電傳動產品?!?/p>

                        制造:以零缺陷為目標

                        出生決定一生。沒有先進的技術和優秀的研發設計,齒輪箱是無法高效、可靠運行二十年的。南高齒深知這一點。

                        據南高齒集團風電事業部研發副總經理何愛民介紹,該公司每年將超過3% 的銷售收入用于研發,在材料熱處理、仿真等方面取得豐碩成果。

                        近幾年,為了適應國際化發展的需要,南高齒還在中國南京和德國杜伊斯堡建立優勢互補的雙元研發中心,可以為全球市場持續進行產品研發和優化。

                        依托這些軟硬件條件,一套完善的研發、設計流程和規范已然成形,覆蓋設計輸入評審、概念設計、詳細設計和制造過程策劃,到樣機生產、試驗、評審和現場試驗等環節。

                        “比如,我們在開發中會嚴格執行德國汽車工業協會的VDA6.3 標準,并廣泛應用DFMEA 工具進行可靠性設計?!焙螑勖衽e例說。

                        當然,優秀的研發設計只是給了產品好的出生,能否將良好的“基因”轉化為實實在在的設備性能表現,還要看制造過程。王崢嶸向記者解釋,組裝一臺齒輪傳動設備,涉及1000 多件零部件和眾多工序,任何環節出現偏差都會給產品質量埋下隱患。

                        基于這樣的認識,南高齒高度重視制造的過程管控,較早就與國際合作企業進行了制造執行系統(MES)項目合作協議,基于MES項目實行“智能工廠無線解決方案”,把生產管理的五大要素——人、機、料、法、環通過信息網絡連接起來,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。

                        信息化應用的背后,則是南高齒針對五要素構建起的完善管理體系。對于人員管理,除了常規的培訓和考核,該公司在2015 年正式啟動了六西格瑪項目。

                        2016 年,南高齒共啟動23 個六西格瑪項目,自主培養了24 名綠帶及25 名黑帶人員,并創造出1800萬元的經濟效益。

                        在生產設備方面,南高齒擁有大量世界一流的齒輪及相關加工設備和熱處理等關鍵設備。日常生產中,技術人員會對設備進行三級維護,包括日保養、一級、二級保養。同時,通過使用臨界機器能力指數監控設備能力,用全局設備效率來分析設備產能,以保障設備的穩定和高效運行。

                        來料是決定產品質量的另一個重要因素,這牽涉到對供應商的管理。

                        據南高齒集團副總裁兼戰略采購部高級總監周志瑾介紹,南高齒有一套嚴格的供應商開發流程:首先會對潛在目標進行評審,了解其是否有發展潛力。接下來,對有意向的企業進行預評估,進入新供應商的開發流程,包括首件認證、零件放行、簽訂合同、供應商管理等。

                        為了實現共同成長,南高齒還將自己的一些管理方法推廣到供應商端。比如,2017 年,該公司對部分原材料及配套件供應商開展了六西格瑪項目的相關培訓指導工作,有數名供應商的人員成功通過了南高齒的綠帶認可。

                        “六西格瑪項目成功將客戶、我們、供應商緊密聯系在一起,逐漸消除部門間及企業間的溝通壁壘,建立了持續改進和協作共贏的企業文化?!敝苤捐硎?。

                        至于生產管理五要素中的“法”,主要是指過程控制規范要有章可循,“環”則是代表“環境”,即檢查體系。

                        與精益六西格瑪同時開展是全員CIP 持續改進活動,這也是南高齒在質量管理中的通行做法,并取得了不錯效果。2014 年—2016年,該公司依托全員性的持續改進活動實施了6703 項群眾性改進項目,取得的直接經濟效益達1.2 億元。

                        此外,檢驗測試也是保障產品質量的核心一環。

                        “我們建立了一支專業化隊伍,所有人員均通過嚴格的培訓?!蓖鯈槑V指出,“南高齒還通過了計量保證確認體系認證,并獲得長度類、熱電偶等器具的自我檢定資質,現場所有的檢測器具均經過專業機構認證?!?/p>

                        這些做法都指向同一個目標——“零缺陷”質量管理。

                        2014 年起,南高齒全面推行“零缺陷”質量管理。它的核心要義是“一次做對”,也就是要進行預防管理,減少人為因素帶來的偏差。

                        3 年多來,通過各種形式的倡導貫徹,“零缺陷”理念已經在全公司中深入人心,成為指導日常行為的規范之一。

                        “從最初依靠檢查員管控質量,到設立質量發展職能部門,再到建立以‘零缺陷’為目標的質量管控體系,一步一步走來,十分不易?!蓖鯈槑V評價說,“它所帶來的不僅是提升了南高齒的質量品牌形象,更推動行業成本的快速下降?!?/p>

                        服務:高效才是硬道理

                        一旦交付,售后服務的效率將是決定設備運行表現和客戶體驗的關鍵。就風電齒輪箱而言,運維的響應速度是核心的衡量指標之一。

                        目前,南高齒已經構建了完善的全球售后服務網絡,在國內擁有十多個服務辦事處,在美洲、歐洲、亞太等地區也設立了銷售和服務公司,并長期與十余家全球頂尖的風電服務商保持密切合作,能夠提供行業標桿級的快速、高質量售后服務。

                        值得一提的是,每個服務公司和辦事處都建有標準化的備件倉庫,通過云系統可以實時掌控進出庫情況,每個庫房之間的信息傳遞則由神經網絡的共享系統來實現,能夠及時在各地區間分配物資。

                        這里隱含的信息是,南高齒早已布局數字化運維體系。

                        2016 年, 該公司推出自主研發的CMS 風電齒輪箱狀態監測系統(后命名為GearSightTM)。它使用柔性數據采集機制,具有強大的塔上數據處理和自學習功能,可以自動出具高質量的專業分析報告,大幅降低使用門檻,也減少了分析人員的工作量。

                        “借助這套系統,客戶遠程就能夠清楚了解齒輪箱及其他關鍵部件的損傷情況以及剩余使用壽命,極大優化運維計劃,提升資產管理能力?!币幻撠熢撓到y開發的技術人員在談及GearSightTM 狀態監測系統的價值時說。

                        客戶的反饋顯示,通過使用該系統,能夠節省90% 的個案運維成本。

                        在2017 年的北京國際風能大會暨展覽會(CWP 2017)上,南高齒還展示了最新的基于物聯網、大數據和云計算開發的風電信息化齒輪箱全生命周期管理系統,其中包含多個智能信息化可擴展模塊。

                        “應該說,我們在做智慧化運維方面是具有優勢的。風電傳動系統的運維需要各個環節高度協作,離不開技術和經驗的沉淀,南高齒十多年來始終專注于這一系統的研發和制造,對振動、噪音等有著比其他企業更加深入的理解?!焙螑勖袢缡钦f。

                        相關人士向記者透露,2018 年,南高齒將落地行業首個服務APP 平臺,可以讓客戶實時查看每項服務的進度,并且了解自己的備件庫存、故障等情況。

                        信息化技術帶來的不僅是運維效率的提升。在南高齒,設計、制造、運維三個環節被徹底打通,形成閉環。運維中收集到的數據分析結果會不斷反饋到設計和制造環節,進而從源頭上幫助優化產品,進一步提升質量。

                        然而,鑒于國內傳動系統運維市場仍處于起步階段,數據尚未實現共享、標準缺失等依然是阻礙高效運維的主要障礙。

                        對此,南高齒積極利用自身龍頭企業的優勢,探求破解之道。

                        記者獲悉,由于各個制造商的技術水平不一,導致主齒輪箱的檢修要求及質量良莠不齊。為了引導市場良性和有序的發展,南高齒聯合南京安維士傳動技術股份有限公司、中國船級社等機構聯合編制了《風力發電機組主齒輪箱檢修技術規范》。

                        2017年6月,該規范通過行業內專家評審,并于同年8 月正式發布實施,打破了主齒輪箱運維無標準規范的局面。

                        未來:多舉措打造標桿

                        目前,國內風電市場已經走向成熟,行業競爭日趨激烈,平價上網時代正在加速到來,制造企業承受著巨大的降本壓力。

                        針對這一局面,2016 年9 月, 南高齒在全球首次推出了基于風電場應用大數據庫、模塊化、系列化理念設計的主齒輪箱和偏航/ 變槳驅動系列化產品平臺——NGC StanGear?。

                        據何愛民介紹,StanGear? 系列化產品平臺可以提供兩種產品開發流程供客戶選擇:StanGear? 選型流程和客戶定制化開發流程。前者是指,如果客戶的產品設計規范與StanGear?匹配性較好,中間復雜的設計迭代過程會被大量簡化,只要微調就可以滿足客戶的需求。相反,如果客戶的產品設計規范與StanGear?匹配性較弱或匹配效果不理想,則可以采用定制化的產品開發流程,即從客戶信息輸入到概念設計,再到詳細設計,期間會產生一系列迭代過程,直到后期產品的驗證測試、風電場的測試,最終滿足客戶要求。

                        “通過應用標準化、模塊化理念,省卻了設計和計算反復迭代的過程,實現大多數零部件通用,大大縮短了產品開發周期,降低開發成本?!彼硎?,“同時,通過運用DFMEA 工具,并結合我們已有的成熟經驗,顯著提升了產品的可靠性?!?/p>

                        從當前的行業走勢來看,提升可靠性也是應對產業發展重心轉向中東南部的關鍵所在。

                        眾所周知,在這些地區開發低風速或海上風電項目時,需要面對低溫、冰雹、雷電、潮濕、鹽霧等惡劣環境,對齒輪箱的可靠性提出了更高的要求。

                        這種情況下,既需要通過數字化技術,提升設備的智能化程度,使其具有自我診斷、故障排查、遠程處理的能力,但更重要的則是進一步嚴格制造過程的質量管控。南高齒在這方面從未停止前行的腳步。

                        2017 年,該公司提出了“弘揚工匠精神引領質量標桿”的2020 質量戰略,從顧客滿意、“零缺陷”管理、“N ? G ? C ? Q ? S”體系(新品失效預防設計——可靠性、專注卓越基礎架構與人才建設、以客戶為關注焦點、全過程生產質量控制、供應商導入與質量管理設計)建設、過程風險管理四個維度推進質量建設。

                        “我們希望通過強化‘零缺陷’質量管理、專業人員梯隊建設、質量文化建設、六西格瑪項目與CIP 持續改進、質量大閉環管理、質量數據集成信息化等方面,使顧客滿意度達推崇級(忠誠)、‘零缺陷’管理達完美級、‘N ? G ? C ? Q ? S’體系管理達成熟級、產品實現過程風險控制達穩定級,始終保持行業質量標桿的地位?!蓖鯈槑V指出。

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