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南高齿:一家制造业单项冠军企业的唯质量论(附图)
时间:2018-12-03 17:10:54  来源:本站  作者:

  中国机械工业联合会机经网发布时间:2018-01-25 11:09:41 来源:《风能》

  回顾南高齿的发展历程,质量管理体系建设贯穿始终,高效、可靠已经成为其产品和服务的固有属性。

  对于一项新业务而言,从初创到领跑全球,走完这段路程需要多久?南京高精传动设备制造集团有限公司(简称“南高齿”)给出的答案是10 年。

  2005 年,当这家有30 多年传动设备研发和制造历史的企业布局风电业务,并下线第一台风电主齿轮箱时,在业内并未激起多大涟漪,也没有人能预料到它会走多远。2015 年6 月,南高齿迎来重要发展节点,累计交付3.7 万台风电主齿轮箱,装机突破60 吉瓦大关,成为全球风电传动设备的领军型供应商。

  成就面前,该公司管理层的共识是,攀上高峰意味着来到新的起点,更需要持续加大创新力度,为行业提供可靠的产品和高效的服务。用南高齿集团董事长兼总裁胡吉春的话来说就是,“对质量孜孜不断的追求,是我们永恒的目标。”

  曾几何时,质量是风电齿轮箱的一大痛点。典型的例子是,在论及双馈型风电机组的缺点时,齿轮箱质量总是首当其冲,故障率高导致的运维难度和成本增加是广受诟病的一点。

  “我国风电起步晚,专用齿轮箱的研发基础薄弱,早期的产品质量问题很多。与国外相比,国内企业也一直扮演着追随者的角色。”有业内专家表示。

  南高齿集团副总裁兼质量部高级总监王峥嵘告诉本刊记者,经过近十年的质量改进和提升,目前国产齿轮箱在性能、可靠性等方面均赶超国际水平,成功获得国外客户的认可,实现了全球化销售。

  这个观点也得到中国可再生能源学会风能专业委员会名誉主任贺德馨的认同,“传动系统是风电机组中最为关键的分系统之一,也是影响整机可靠性和成本的重要系统。以前大家常说,故障最多的是齿轮箱,但经过多年的发展,齿轮箱技术已经有了很大进步,可靠性得到大幅提高。并且传动系统是风电技术中最富有创新的系统,这么多年风电的发展,很大程度上是传动系统创新推动的结果。”

  数据显示,截至目前,南高齿累计交付了5.5万台风电主齿轮箱和30 万台套的配套偏航/ 变桨传动设备,拥有涵盖750 千瓦至6.5 兆瓦全系列产品。2016 年,该公司在国内风电传动设备市场中获得超过50% 的份额,全球市场占有率则突破30%,产品遍布美国、巴西、印度、澳大利亚等30 多个国家和地区。

  这充分说明了南高齿的产品已经经受住多类型工况条件的考验,质量达到世界一流水平。

  凭借技术和产品优势,这家企业在2016年被工业和信息化部以及中国工业经济联合会评为第一批制造业单项冠军示范企业,并获得南京市市长质量奖(组织)提名奖等质量荣誉称号。

  据了解,制造业单项冠军企业是指“企业长期专注于瞄准的特定细分产品市场,从事相关业务领域的时间达到10 年或以上,或从事新产品生产经营的时间达到3 年或以上。”对上榜企业的要求为,“在相关细分产品市场中,拥有强大的市场地位和很高的市场份额、单项产品市场占有率位居全球前3 位”。第一批名单中,风电行业只有两家企业入围。

  胡吉春认为,支撑这一切的是该公司所制定的“做可持续增长的行业领导者”战略目标和“做齿轮箱与传动技术解决方案专家”战略定位,以及所秉持的“对用户和社会负责就是对自己负责”和“责任到位,一次做对”核心理念。“依托于此,我们以产品高可靠性作为品牌核心竞争力,始终致力于为全球客户提供性能突出、质量可靠的风电传动产品。”

  出生决定一生。没有领先的技术和优秀的研发设计,齿轮箱是无法高效、可靠运行二十年的。南高齿深知这一点。

  据南高齿集团风电事业部研发副总经理何爱民介绍,该公司每年将超过3% 的销售收入用于研发,核心技术已获得200 多项国家专利,并在材料热处理、仿真等方面取得丰硕成果。

  近几年,为了适应国际化发展的需要,南高齿还在中国南京和德国杜伊斯堡建立优势互补的双元研发中心,可以为全球市场持续进行产品研发和优化。

  依托这些软硬件条件,一套完善的研发、设计流程和规范已然成形,覆盖设计输入评审、概念设计、详细设计和制造过程策划,到样机生产、试验、评审和现场试验等环节。

  “比如,我们在开发中会严格执行德国汽车工业协会的VDA6.3 标准,并广泛应用DFMEA 工具进行可靠性设计。”何爱民举例说。

  当然,优秀的研发设计只是给了产品好的出生,能否将良好的“基因”转化为实实在在的设备性能表现,还要看制造过程。王峥嵘向记者解释,组装一台齿轮传动设备,涉及1000 多件零部件和众多工序,任何环节出现偏差都会给产品质量埋下隐患。

  基于这样的认识,南高齿高度重视制造的过程管控,较早就与国际合作企业进行了制造执行系统(MES)项目合作协议,基于MES项目实行“智能工厂无线解决方案”,把生产管理的五大要素——人、机、料、法、环通过信息网络连接起来,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

  信息化应用的背后,则是南高齿针对五要素构建起的完善管理体系。对于人员管理,除了常规的培训和考核,该公司在2015 年正式启动了六西格玛项目。

  2016 年,南高齿共启动23 个六西格玛项目,自主培养了24 名绿带及25 名黑带人员,并创造出1800万元的经济效益。

  在生产设备方面,南高齿拥有大量世界一流的齿轮及相关加工设备和热处理等关键设备。日常生产中,技术人员会对设备进行三级维护,包括日保养、一级、二级保养。同时,通过使用临界机器能力指数监控设备能力,用全局设备效率来分析设备产能,以保障设备的稳定和高效运行。

  据南高齿集团副总裁兼战略采购部高级总监周志瑾介绍,南高齿有一套严格的供应商开发流程:首先会对潜在目标进行评审,了解其是否有发展潜力。接下来,对有意向的企业进行预评估,进入新供应商的开发流程,包括首件认证、零件放行、签订合同、供应商管理等。

  为了实现共同成长,南高齿还将自己的一些管理方法推广到供应商端。比如,2017 年,该公司对部分原材料及配套件供应商开展了六西格玛项目的相关培训指导工作,有数名供应商的人员成功通过了南高齿的绿带认可。

  “六西格玛项目成功将客户、我们、供应商紧密联系在一起,逐渐消除部门间及企业间的沟通壁垒,建立了持续改进和协作共赢的企业文化。”周志瑾表示。

  至于生产管理五要素中的“法”,主要是指过程控制规范要有章可循,“环”则是代表“环境”,即检查体系。

  与精益六西格玛同时开展是全员CIP 持续改进活动,这也是南高齿在质量管理中的通行做法,并取得了不错效果。2014 年—2016年,该公司依托全员性的持续改进活动实施了6703 项群众性改进项目,取得的直接经济效益达1.2 亿元。

  “我们建立了一支专业化队伍,所有人员均通过严格的培训。”王峥嵘指出,“南高齿还通过了计量保证确认体系认证,并获得长度类、热电偶等器具的自我检定资质,现场所有的检测器具均经过专业机构认证。”

  2014 年起,南高齿全面推行“零缺陷”质量管理。它的核心要义是“一次做对”,也就是要进行预防管理,减少人为因素带来的偏差。

  3 年多来,通过各种形式的倡导贯彻,“零缺陷”理念已经在全公司中深入人心,成为指导日常行为的规范之一。

  “从最初依靠检查员管控质量,到设立质量发展职能部门,再到建立以‘零缺陷’为目标的质量管控体系,一步一步走来,十分不易。”王峥嵘评价说,“它所带来的不仅是提升了南高齿的质量品牌形象,更推动行业成本的快速下降。”

  一旦交付,售后服务的效率将是决定设备运行表现和客户体验的关键。就风电齿轮箱而言,运维的响应速度是核心的衡量指标之一。

  目前,南高齿已经构建了完善的全球售后服务网络,在国内拥有十多个服务办事处,在美洲、欧洲、亚太等地区也设立了销售和服务公司,并长期与十余家全球顶尖的风电服务商保持密切合作,能够提供行业标杆级的快速、高质量售后服务。

  值得一提的是,每个服务公司和办事处都建有标准化的备件仓库,通过云系统可以实时掌控进出库情况,每个库房之间的信息传递则由神经网络的共享系统来实现,能够及时在各地区间分配物资。

  2016 年, 该公司推出自主研发的CMS 风电齿轮箱状态监测系统(后命名为GearSightTM)。它使用柔性数据采集机制,具有强大的塔上数据处理和自学习功能,可以自动出具高质量的专业分析报告,大幅降低使用门槛,也减少了分析人员的工作量。

  “借助这套系统,客户远程就能够清楚了解齿轮箱及其他关键部件的损伤情况以及剩余使用寿命,极大优化运维计划,提升资产管理能力。”一名负责该系统开发的技术人员在谈及GearSightTM 状态监测系统的价值时说。

  在2017 年的北京国际风能大会暨展览会(CWP 2017)上,南高齿还展示了最新的基于物联网、大数据和云计算开发的风电信息化齿轮箱全生命周期管理系统,其中包含多个智能信息化可扩展模块。

  “应该说,我们在做智慧化运维方面是具有优势的。风电传动系统的运维需要各个环节高度协作,离不开技术和经验的沉淀,南高齿十多年来始终专注于这一系统的研发和制造,对振动、噪音等有着比其他企业更加深入的理解。”何爱民如是说。

  相关人士向记者透露,2018 年,南高齿将落地行业首个服务APP 平台,可以让客户实时查看每项服务的进度,并且了解自己的备件库存、故障等情况。

  信息化技术带来的不仅是运维效率的提升。在南高齿,设计、制造、运维三个环节被彻底打通,形成闭环。运维中收集到的数据分析结果会不断反馈到设计和制造环节,进而从源头上帮助优化产品,进一步提升质量。

  然而,鉴于国内传动系统运维市场仍处于起步阶段,数据尚未实现共享、标准缺失等依然是阻碍高效运维的主要障碍。

  记者获悉,由于各个制造商的技术水平不一,导致主齿轮箱的检修要求及质量良莠不齐。为了引导市场良性和有序的发展,南高齿联合南京安维士传动技术股份有限公司、中国船级社等机构联合编制了《风力发电机组主齿轮箱检修技术规范》。

  2017年6月,该规范通过行业内专家评审,并于同年8 月正式发布实施,打破了主齿轮箱运维无标准规范的局面。

  目前,国内风电市场已经走向成熟,行业竞争日趋激烈,平价上网时代正在加速到来,制造企业承受着巨大的降本压力。

  针对这一局面,2016 年9 月, 南高齿在全球首次推出了基于风电场应用大数据库、模块化、系列化理念设计的主齿轮箱和偏航/ 变桨驱动系列化产品平台——NGC StanGear。

  据何爱民介绍,StanGear 系列化产品平台可以提供两种产品开发流程供客户选择:StanGear 选型流程和客户定制化开发流程。前者是指,如果客户的产品设计规范与StanGear匹配性较好,中间复杂的设计迭代过程会被大量简化,只要微调就可以满足客户的需求。相反,如果客户的产品设计规范与StanGear匹配性较弱或匹配效果不理想,则可以采用定制化的产品开发流程,即从客户信息输入到概念设计,再到详细设计,期间会产生一系列迭代过程,直到后期产品的验证测试、风电场的测试,最终满足客户要求。

  “通过应用标准化、模块化理念,省却了设计和计算反复迭代的过程,实现大多数零部件通用,大大缩短了产品开发周期,降低开发成本。”他表示,“同时,通过运用DFMEA 工具,并结合我们已有的成熟经验,显著提升了产品的可靠性。”

  从当前的行业走势来看,提升可靠性也是应对产业发展重心转向中东南部的关键所在。

  众所周知,在这些地区开发低风速或海上风电项目时,需要面对低温、冰雹、雷电、潮湿、盐雾等恶劣环境,对齿轮箱的可靠性提出了更高的要求。

  这种情况下,既需要通过数字化技术,提升设备的智能化程度,使其具有自我诊断、故障排查、远程处理的能力,但更重要的则是进一步严格制造过程的质量管控。南高齿在这方面从未停止前行的脚步。

  2017 年,该公司提出了“弘扬工匠精神引领质量标杆”的2020 质量战略,从顾客满意、“零缺陷”管理、“N ˙ G ˙ C ˙ Q ˙ S”体系(新品失效预防设计——可靠性、专注卓越基础架构与人才建设、以客户为关注焦点、全过程生产质量控制、供应商导入与质量管理设计)建设、过程风险管理四个维度推进质量建设。

  “我们希望通过强化‘零缺陷’质量管理、专业人员梯队建设、质量文化建设、六西格玛项目与CIP 持续改进、质量大闭环管理、质量数据集成信息化等方面,使顾客满意度达推崇级(忠诚)、‘零缺陷’管理达完美级、‘N ˙ G ˙ C ˙ Q ˙ S’体系管理达成熟级、产品实现过程风险控制达稳定级,始终保持行业质量标杆的地位。”王峥嵘指出。

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