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雄关漫道真如铁 而今迈步从头跃

发布时间:

2022-12-21 08:55

  ——纪华建天恒专注于高可靠性复合行星齿轮箱创新之路

  华建天恒成立于2010年12月。2009年,我国新增风电装机容量达到1380万千瓦,同比2008年迅猛增长了124%,当年也是我国风电新增装机第一次突破千万千瓦大关。2010年我国风电新增装机跃升到1893万千瓦,成为我国风电行业发展的第一个高峰。

  从2006年1月《可再生能源法》落地到2010年新增装机达到1893万千瓦,只用了短短5年时间。这种爆发式的粗放增长模式,造成了很多机组质量并未过关。

  

 

  世界风能协会主席贺德馨在北京国际风展到我公司展台视察

  华建天恒董事长李建华告诉记者,进入风电行业之前,我们做了详细调研,认为风电齿轮箱是风电装备制造业中最核心和难度最高的部件。2010年前后,齿轮箱在运行2-3年后就开始故障频发,风电齿轮箱可靠性问题给行业带来的隐患已经显现。

  风电齿轮箱研发设计及制造技术的门槛是很高的。当时风电齿轮箱领域,国际上有采埃孚、威能极等巨头,国内有南高齿、重齿等老牌企业。

  在这样的行业大背景下,华建天恒进入了风电齿轮箱行业,利用8年多时间,用创新思维、创新实践在行业内异军突起。

  一、创新技术引进模式,独家双引进德国RENK产品设计及制造技术。

  结合此时行业市场需求,华建天恒必须掌握一项经过市场验证过的高可靠性技术,作为进入风电齿轮箱行业的核心竞争优势。通过对欧洲风电齿轮箱研发制造企业和主要专业设计公司的详细调研,组织专家论证比较,最终华建天恒引进了德国RENK公司AEROGEAR技术,并获得了该项技术的永久独家专利许可。

  RENK作为一家德国企业,在中国风电市场的知名度并不很高,其实RENK更专注于军工,风电只是其部分应用领域,但引进时RENK齿轮箱技术的可靠性在欧洲风场已得到充分验证。

  从2000年起,RENK陆续在欧洲安装了上千台2MW级的风电齿轮箱,经过10年运行,到引进时都未发生过机舱外下架维修。RENK是全球首批实现5MW、6MW级别功率齿轮箱批量生产的厂家,2006年起RENK已经开始批量生产5MW、6MW 海上风电齿轮箱,至今已经过10多年运行考验。

  华建天恒获得RENK独家授权的AEROGEAR齿轮箱技术到底有哪些优势呢?

  与传统行星结构齿轮结构相比,AEROGEAR齿轮箱技术采用内齿圈驱动、行星架固定的方式,行星齿轮采用双联齿轮的定轴式复合行星结构;AEROGEAR行星齿轮是单面承载,不承受交变载荷,齿轮疲劳强度提高约30%;所有齿轮、轴承可实现定点润滑。

  AEROGEAR齿轮箱是内齿圈驱动,这对内齿圈提出了很高的要求。而内齿圈在热处理过程中容易变形是全世界齿轮行业都面临的难题之一。相比很多业内企业普遍采用内齿圈渗氮处理或感应淬火处理方法,AEROGEAR技术采用内齿圈渗碳淬火工艺,通过提高硬化层深、表面硬度和变形控制等措施,从而提高内齿圈的可靠性和寿命,有效地解决了内齿圈早期损坏问题。

  李建华说,当时我们做的最对的事情,就是同德国RENK公司合作,独家双引进高可靠性风电齿轮箱设计技术和制造技术。

  身处世界第一大风电装机市场的华建天恒,在得到RENK独家永久授权后,就像身怀绝学的少年初入江湖,雄心勃勃,踌躇满志。

  二、创新企业合伙人机制,创建高技术集成开发体系,推行差异化战略。

  在成立之初,提出了合伙人机制,确立建成多元投资主体、以真正具备创新能力团队为合伙人的企业,要求核心员工一定持有股权,成为真正合伙人。

  开辟合伙人渠道,采用奖金转股制度。公司鼓励攻坚克难、创新挑战,针对技术难题、经营难题、管理难题实施了课题奖金转股制度,同时设立年度明星员工奖励转股制度,最大程度激发了员工解决问题的积极性,注入了自主管理、自主创新的强大动力。

  

 

  国务院副总理孙春兰(时任中央政治局委员、天津市委书记)到公司视察

  从2008年风电行业开始爆发,国产风电机组价格在7000-8000元/千瓦之际,大量企业竞相进入风电装备制造行业。到2011年,整机价格比2008年已近乎腰斩,暴降至2900-4300元/千瓦的水平,恶性竞争的价格战拉开序幕。

  面对当时“唯低价论”的中国风电市场,引进了RENK技术后如何实现工艺设计及制造上的低成本控制,才是李建华和华建天恒面临的最艰难挑战,也是华建天恒能够在中国风电市场生存下去的唯一保证。

  创始人李建华带领的华建天恒团队的核心成员大都来自汽车变速箱行业。汽车变速箱是对大批量、一致性要求很高的行业,也是推行精益制造最典范的行业。

  因为李建华坚信,风电齿轮箱作为具备可以规模生产的大型齿轮箱细分行业,应该利用精益生产的方式,可以成为华建天恒降低成本的利器。

  在华建天恒多年的经营实践中,集中体现了高端技术集成开发和低成本精益制造,闯出了一条差异化战略发展的道路。

  三、创新构建德国技术、精益管理、中国低成本优势三者融合形成的国际市场竞争力。

  华建天恒在双引进RENK技术的同时,工厂设计和设备选型都参照RENK标准,引进了全世界最先进最昂贵的产品计量检测系统,建立了国际领先的6.8MW柔性组合式试验台,建成了世界上唯一一条无人值守、全自动控制的齿圈渗碳淬火热处理生产线。

  华建天恒不惜重金,组建了具备国际领先水平的技术开发团队。在RENK公司前CTO Weiss博士退休之际,力邀其担任了公司总设计师。在软硬件体系构建上投入了大量资金后,真正建立了一套具备国际领先水平的风电齿轮箱自主正向开发体系。

  

 

  全国政协副主席、国家发改委主任何立峰(时任天津市委副书记)到公司视察

  在产品制造方面,华建天恒充分利用中国制造的低成本优势,只掌控关键部件和核心工序,其他工艺和产品都采用了外协的方式,做到了制造成本最优化。

  李建华说:“华建天恒员工精益改善理念很强,提出很多创新金点子,都被公司快速采纳。华建天恒实现内齿圈低成本制造就是基层员工改善创新的典型案例。华建天恒内齿圈渗碳淬火成本要高出传统内齿圈50%左右。2013年,在基层员工的努力下,提出了创新性的工艺和技术,做到了渗碳淬火内齿圈成本不高于传统工艺下的内齿圈成本。”

  通过几年技术积累和沉淀,华建天恒基本实现了对德国RENK公司AEROGEAR高可靠性齿轮箱的优势成本制造,其中很多技术细节让Weiss博士十分惊叹。

  李建华说,制造工艺里面,有很多Know-How,如何把设计图纸变成高品质、稳定批量的产品,这里面有着很多的学问,需要企业的积累,这都是领先的制造企业的核心竞争力所在。

  融合高端技术、坚持精益管理和低成本制造,走高端技术路线+自主创新的差异化发展道路,专注高可靠性复合行星齿轮箱产品创新,为风电产业提供国际领先水平的更高可靠性齿轮箱产品,这才是华建天恒当初选择进军风电行业的构建核心竞争力所在。

  四、专注于高可靠性复合行星齿轮箱产品创新,为客户创造高价值。

  2017年华建天恒迎来了国内最大风电客户远景能源。在与其他厂家同步为远景能源设计开发2.X MW系列的风电齿轮箱过程中,华建天恒的加速疲劳试验的可靠性数据结果,好于其他厂家。

  在Run To Failure试验中,华建天恒齿轮箱的试验结果,比起其他厂家800多小时的失效时间,达到了1500多个小时。

  

 

  董事长李建华与时任RENK CTO Weiss博士在德国RENK合影

  2018年华建天恒又迎来了国际风电整机行业的另一重磅国际巨头,该公司向来以对供应商的高要求而著称。从2017年下半年开始,经过了多次严格的专业评审。2019年通过该公司的核心部件供应商评审,这意味着华建天恒的产品质量管理体系达到了国际一流水平。

  与远景能源专家一致认为,华建天恒复合行星大功率齿轮箱,在高可靠性方面具备传统行星齿轮无可比拟的优势,而且具备机舱内的全维护性,可以在机组塔上对齿轮箱的各零部件进行拆卸更换和维护保养。该公司选择了华建天恒为其开发的2.5MW风电齿轮箱。

  经过8年多的沉淀,华建天恒的高技术集成开发体系在产品开发水平上,已达到国际先进水平,企业技术创新能力越来越强。这也是近年来华建天恒得到客户很高评价的内因所在。

  华建天恒风电齿轮箱还具备高效率的优势。20年生命周期内相比传统结构齿轮箱,华建天恒齿轮箱至少能多发2%的电,这相当于在20年内增值了一台风电齿轮箱。当风电机组越来越向大功率发展,这种价值增值优势会更加明显。

  再者,由于我国在运风电机组数量非常庞大,华建天恒自然参与到风电运维业务中。结合引进消化后的正向开发经验,将高可靠性技术优势成功嫁接于风电运维,华建天恒对运维齿轮箱进行了逆向设计到正向设计的集成开发,从系统高度去解决齿轮箱根本问题。经过华建天恒再设计、再制造的齿轮箱,不仅恢复到原装水平,甚至超过原品质。

  李建华说:“这就是风电齿轮箱的再制造。后工业化时代,再制造是一个发展趋势。我们把很多出了问题的国内外知名品牌的齿轮箱进行了再制造,客户反映非常好。如今后市场成为公司非常重要的一块业务,我们已成为国内五大五小等业主在风电运维业务领域的战略合作伙伴。”

  李建华认为,风电机组越来越向大功率发展,对可靠性要求也越来越高,华建天恒将展现出更强的竞争力。为客户创造价值不仅体现在OEM上,也体现在后服务市场上。风电行业要完成风火同价的跨越,作为风电人,为社会所做出的贡献,那是不言而喻的。