編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續(xù) 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會(huì)”在江蘇常州武進(jìn)召開，本次大會(huì)由中國(guó)能源研究會(huì)與中國(guó)能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì)上，海克斯康能源行業(yè)分院方案技術(shù)總監(jiān)萬鵬發(fā)表了《通過數(shù)字智能技術(shù)，助力清潔能源行業(yè)加速發(fā)展》的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

萬鵬：尊敬的各位來賓、各位專家大家上午好，我是來自?？怂箍的茉葱袠I(yè)分院的萬鵬，今天我介紹的主題是《通過數(shù)字智能技術(shù)，助力清潔能源行業(yè)加速發(fā)展》。

首先介紹一下碳中和數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向，二是介紹海克斯康在設(shè)計(jì)工程、計(jì)量檢測(cè)解決方案和智慧運(yùn)維解決方案，通過數(shù)字技術(shù)如何助力清潔能源的發(fā)展，最后簡(jiǎn)單介紹一下?？怂箍导瘓F(tuán)。

首先是碳中和背景，自18世紀(jì)中葉工業(yè)革命以來，人類頻繁的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)造成了大氣中二氧化碳濃度不斷上升，由此造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)危機(jī)日益凸顯，針對(duì)這種情況下，為了遏制全球變暖的趨勢(shì)，在2015年，全球大約200個(gè)締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》，中國(guó)2016年加入了《巴黎協(xié)定》，目標(biāo)力爭(zhēng)將全球氣溫溫升控制在2攝氏度以內(nèi)，并且努力在1.5攝氏度以內(nèi)，截至2023年，全球大約已經(jīng)有145個(gè)國(guó)家宣布了碳中和承諾，其中大部分國(guó)家會(huì)宣布在250年實(shí)現(xiàn)碳中和。

具體到中國(guó)，最早是習(xí)主席在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布中國(guó)要在2030年達(dá)到碳達(dá)峰，努力爭(zhēng)取在2060年達(dá)到碳中和，多次在國(guó)際會(huì)議上表態(tài)，中國(guó)2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和，當(dāng)前在國(guó)內(nèi)“3060”戰(zhàn)略已經(jīng)有了具體的行動(dòng)計(jì)劃。

碳中和背景下，當(dāng)前全球的能源結(jié)構(gòu)正在由化石燃料箱可再生能源轉(zhuǎn)型，通過權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看到在未來可再生能源的占比將會(huì)持續(xù)提升，以風(fēng)電、光伏、氫能、儲(chǔ)能為代表的可再生能源行業(yè)，正在加速發(fā)展。

實(shí)現(xiàn)碳中和是一個(gè)廣泛而深刻的社會(huì)性系統(tǒng)變革，整個(gè)工業(yè)革命與能源革命也是相生相伴，我們當(dāng)前正在經(jīng)歷的第四次工業(yè)革命也是從自動(dòng)化向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自主化決策時(shí)代發(fā)展，現(xiàn)在可以看到清潔能源行業(yè)也是向著清潔化、電力化、去中心化、數(shù)字智能化發(fā)展，整個(gè)清潔能源行業(yè)也是經(jīng)歷一個(gè)挖掘數(shù)據(jù)潛力的數(shù)字化轉(zhuǎn)動(dòng)階段。

我們總結(jié)了一下，在當(dāng)前清潔能源行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段主要面臨以下挑戰(zhàn)：

首先是效率與品質(zhì)提升的挑戰(zhàn)。光伏行業(yè)光伏發(fā)電的效率持續(xù)提升，幾乎每個(gè)月都可以看到最新的世界紀(jì)錄誕生。風(fēng)電行業(yè)可以看到當(dāng)前最大的海上風(fēng)電機(jī)組達(dá)到20MW，未來會(huì)有更大兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)組持續(xù)地研發(fā)出來。在動(dòng)力電池的行業(yè)，單線的電池產(chǎn)能有2-4GW/h向5-6GW/h方向邁進(jìn)，整個(gè)清潔能源行業(yè)都在持續(xù)地進(jìn)行技術(shù)提升、效率性能優(yōu)化。

二是成本的降低。

三是管理能力的提升。各大能源公司不斷地?cái)U(kuò)展規(guī)模，面臨多工廠、多業(yè)務(wù)板塊、大供應(yīng)鏈、大制造等應(yīng)用場(chǎng)景，提出了更多的考驗(yàn)。

四是清潔能源行業(yè)要實(shí)現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型，在清潔能源制造環(huán)節(jié)也要進(jìn)行零碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型。

針對(duì)這些挑戰(zhàn)，海克斯康從自身的角度提出了解決方案。

首先，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)端可以提供各類設(shè)計(jì)仿真解決方案，在清潔能源行業(yè)發(fā)展不同的階段，“提質(zhì)、降本、增效”是永恒的主題，通過創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、優(yōu)化制造工藝，都是必由之路，這種情況下如果引入CAD/CAE/CAM工藝軟件，都可以提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低產(chǎn)品缺陷率，這也是清潔能源行業(yè)發(fā)展的迫切需求。

二是智能化檢測(cè)階段，針對(duì)不同行業(yè)，不同的零部件加工場(chǎng)景，可以提供不同的智能化檢測(cè)方案，為各類產(chǎn)品的最終質(zhì)量保駕護(hù)航。

三是數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，通過數(shù)字化系統(tǒng)技術(shù)，提升制造良品率，效率幫助企業(yè)大規(guī)模降低制造成本和提升交付能力。

海克斯康致力于通過智能制造技術(shù)，推動(dòng)可再生能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)品方案主要涵蓋設(shè)計(jì)工程、生產(chǎn)制造、計(jì)量測(cè)試的全生命周期的解決方案，設(shè)計(jì)階段通過各類的仿真軟件以及CAD軟件，可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品的可制造性，減少樣機(jī)試制階段的原型數(shù)量，加速產(chǎn)品創(chuàng)新。

生產(chǎn)制造階段，通過軟件進(jìn)行加工工藝仿真、機(jī)床代碼驗(yàn)證，可以貫徹設(shè)計(jì)意圖，提高加工的效率，減少加工過程中原材料的浪費(fèi)和返工，確保產(chǎn)品最后的可靠交付。

計(jì)量檢測(cè)方面，對(duì)加工出來的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集，驗(yàn)證工藝能力，管理產(chǎn)品最終質(zhì)量，面向未來產(chǎn)品的開發(fā)以及新品迭代的時(shí)候，可以提供有效的數(shù)據(jù)反饋。

接下來以風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字主線介紹一下解決方案。首先在設(shè)計(jì)階段可以使用各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組傳統(tǒng)鏈原型機(jī)設(shè)計(jì)，在主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后，聯(lián)合流體力學(xué)、聲學(xué)進(jìn)行聯(lián)合仿真，確保最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，從而保證設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量。生產(chǎn)制造階段，可以對(duì)材料性能、焊接等加工工藝進(jìn)行仿真，保證生產(chǎn)制造過程中的加工質(zhì)量，產(chǎn)品設(shè)計(jì)完全之后，使用測(cè)量設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品最終的外形尺寸進(jìn)行檢測(cè)，確保加工過程質(zhì)量以及加工完成之后的數(shù)據(jù)分析。最后擁有風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維的檢測(cè)解決方案，可以對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，通過數(shù)字化的流程，我們就可以完成從概念到最終產(chǎn)品的全生命周期的數(shù)字化平臺(tái)，整個(gè)過程也不只是單向的，比如說計(jì)量測(cè)試環(huán)節(jié)，將計(jì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)向加工階段反饋，實(shí)現(xiàn)加工過程監(jiān)控以及加工數(shù)據(jù)的矯正，在風(fēng)電運(yùn)維相關(guān)的數(shù)據(jù)也可以將它進(jìn)行收集向前反饋，可以優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和后續(xù)的產(chǎn)品迭代升級(jí)提供相關(guān)的依據(jù)。

?？怂箍嫡w解決方案可以應(yīng)用在各行各業(yè)，能源行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)電、光伏、氫能、儲(chǔ)能、可再生能源，關(guān)注可再生能源發(fā)展，助力碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

接下來介紹一下詳細(xì)的相關(guān)的案例，首先看一下設(shè)計(jì)仿真相關(guān)的解決方案和相關(guān)的應(yīng)用。

這是我們?cè)O(shè)計(jì)仿真方案的概要，整體的設(shè)計(jì)仿真方案包括多物理耦合、多體動(dòng)力學(xué)、流體與熱分析、聲學(xué)與噪聲、強(qiáng)度與振動(dòng)等等多學(xué)科的仿真，通過我們完善的CAE仿真解決方案，可以部分代替物理樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的仿真模擬，同時(shí)仿真模擬的數(shù)據(jù)，可以有效指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和更新迭代，從而加快產(chǎn)品的研發(fā)過程，降低產(chǎn)品開發(fā)成本。

這是我們?cè)陲L(fēng)電行業(yè)的重要的風(fēng)機(jī)組傳動(dòng)鏈系統(tǒng)仿真方案，風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈也是整個(gè)風(fēng)電機(jī)組中最大的零部件，也是最核心的部分。所以針對(duì)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈的開發(fā)，?？怂箍悼梢蕴峁┦澜缟献钔晟朴糜陂_發(fā)創(chuàng)新的仿真平臺(tái)，同時(shí)基于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈的經(jīng)驗(yàn)，為行業(yè)客戶提供風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)咨詢與工程服務(wù)，目前市面上最大的20MW的風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈仿真平臺(tái)，?？怂箍狄灿袇⑴c。

Romax也擁有行業(yè)領(lǐng)先的軸承知識(shí)和仿真能力，我們可以為工程師提供不同的設(shè)計(jì)方案，降低風(fēng)險(xiǎn)，幫助客戶協(xié)助他們進(jìn)行全球風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的認(rèn)證，我們非常清楚在風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈當(dāng)中提供哪些內(nèi)容，這是我們風(fēng)電行業(yè)的部分用戶，可以看到在全球的主要風(fēng)電主機(jī)廠、風(fēng)電軸承制造商、齒輪箱廠以及相關(guān)的認(rèn)證和咨詢機(jī)構(gòu)都在使用海克斯康Romax軟件，我們會(huì)持續(xù)地迭代優(yōu)化，全面地賦能風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。

再來看一下結(jié)構(gòu)仿真的案件，這是光伏行業(yè)的案例，我們的客戶FTC太陽能是做光伏跟蹤支架相關(guān)的業(yè)務(wù)，通過引入?？怂箍礛SC軟件套件，對(duì)光伏組件的負(fù)載進(jìn)行了分析，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，最終對(duì)光伏跟蹤支架組件的質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，減少了零部件的數(shù)量，可以為公司的運(yùn)營(yíng)提供大量的成本，同時(shí)供應(yīng)鏈上數(shù)量的減少有利于進(jìn)一步壓縮零件周轉(zhuǎn)周期，帶來更好的成本效益。

在加工制造環(huán)節(jié)提供加工工藝仿真的解決方案，這是在鋰電新能源行業(yè)的案例，客戶通過使用我們工藝仿真軟件，對(duì)電池托盤的焊接工藝進(jìn)行仿真，可以對(duì)焊接的殘余應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測(cè)，也可以優(yōu)化焊接順序，對(duì)電池托盤的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)也可以對(duì)工裝的設(shè)置和布局進(jìn)行優(yōu)化。通過使用工藝軟件就可以加速設(shè)計(jì)過程加工工藝的選擇，減少物理實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，同時(shí)縮小開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

在電站的建設(shè)和布局方面，也可以應(yīng)用流體力學(xué)以及多體動(dòng)力學(xué)的仿真就是方案，這個(gè)案例是我們通過使用軟件，對(duì)光伏跟蹤支架受風(fēng)載的影響進(jìn)行仿真，通過對(duì)負(fù)載的仿真可以選擇在電量布置的時(shí)候選擇更佳的擺角和光伏跟蹤支架的選型，以及相互之間間距的設(shè)置。這個(gè)應(yīng)用不只是應(yīng)用在光伏電站，也可以在風(fēng)力發(fā)電相關(guān)的場(chǎng)景下進(jìn)行應(yīng)用，模擬風(fēng)輪和風(fēng)電機(jī)組受風(fēng)載情況下受到哪些影響，從而優(yōu)化電站的設(shè)計(jì)和布局。

接下來看一下計(jì)量檢測(cè)可以提供的解決方案，基于200多年計(jì)量檢驗(yàn)產(chǎn)品的經(jīng)歷，?？怂箍悼梢蕴峁┒囝I(lǐng)域、多場(chǎng)景的綜合計(jì)量檢測(cè)方案。

首先是固定式測(cè)量系統(tǒng)，就是各類三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，包括橋式機(jī)、龍門機(jī)等等，可以滿足各行各業(yè)的精密測(cè)量。

其次可以提供復(fù)合式影像測(cè)量系統(tǒng)，各類二次元的影像測(cè)量設(shè)備，尤其是針對(duì)電子行業(yè)、光伏行業(yè)，是最佳的測(cè)量手段。

三是便攜式測(cè)量系統(tǒng)，輕松便攜，而且可以兼顧大尺寸零部件的車間測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。還可以提供在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)、機(jī)床校準(zhǔn)系統(tǒng)，以及針對(duì)客戶各種不同應(yīng)用場(chǎng)景提供各類自動(dòng)化測(cè)量解決方案，為客戶提供智能、自動(dòng)化的在線測(cè)量。

接下來看幾個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景，這個(gè)是我們標(biāo)準(zhǔn)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用解決方案，風(fēng)電行業(yè)是典型的大尺寸、高精度的測(cè)量要求，尤其是針對(duì)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈內(nèi)部的各類齒輪、內(nèi)齒圈、扭力壁、軸承座等等，精度要求比較高，海克斯康可以提供全系列的解決方案，通過小型的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)到超高精度的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及龍門式測(cè)量機(jī)，滿足風(fēng)電行業(yè)各類零部件的檢測(cè)要求，尤其是在華東、無錫、常州片區(qū)有眾多的用戶群體，通過?？怂箍蹈黝惖臋z測(cè)設(shè)備，保證最終產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

這個(gè)是在水電行業(yè)為東方電氣提供的水電機(jī)組自動(dòng)化檢測(cè)解決方案，水電機(jī)組也是大尺度高精度的應(yīng)用場(chǎng)景，檢測(cè)效率和檢測(cè)精度都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑氖侨R卡激光跟蹤儀設(shè)備，通過機(jī)器人搭載掃描測(cè)頭，實(shí)現(xiàn)超高精度點(diǎn)云的提取，可以用于后續(xù)尺寸處理和分析，底盤的直徑可以達(dá)到6米，點(diǎn)測(cè)精度可以達(dá)到0.03毫米，通過智能化檢測(cè)方法，幫助東方電氣完成了智能檢測(cè)的升級(jí)改造，檢測(cè)效率從數(shù)小時(shí)提升到幾分鐘，同時(shí)我們案例也登上了央視的專題報(bào)道，在行業(yè)里引起比較高的關(guān)注。

針對(duì)客戶的不同應(yīng)用場(chǎng)景推出定制化的檢測(cè)方案這個(gè)是我們?yōu)殇囯娦袠I(yè)客戶定制開發(fā)的鋰電極片和隔膜在線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，尺寸和瑕疵在線都是屬于嚴(yán)格質(zhì)量控制的方面，之前比較早的檢測(cè)手段主要是依靠人工目測(cè)以及抽檢，后來都是CCD相機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，但是安裝空間和校準(zhǔn)問題比較明顯。針對(duì)這種場(chǎng)景，我們推出來海克斯康基于微距式傳感器的檢測(cè)方案，可以有效地減少占用空間，方便安裝，同時(shí)在線檢測(cè)，配合瑕疵檢測(cè)軟件，基于深度學(xué)習(xí)，對(duì)于鋰電的極片和隔膜質(zhì)量進(jìn)行在線檢測(cè)，保證極片和隔膜的加工質(zhì)量。

最后，在現(xiàn)場(chǎng)的安裝和應(yīng)用環(huán)節(jié)，介紹一下在光熱太陽能現(xiàn)場(chǎng)安裝的應(yīng)用解決方案，光熱太陽能也是未來發(fā)展前景比較廣闊的太陽能發(fā)電的應(yīng)用場(chǎng)景，在光照太陽能定日鏡現(xiàn)場(chǎng)，我們需要對(duì)定日鏡的角度和平面度進(jìn)行調(diào)平，就可以使用便攜式的測(cè)量設(shè)備，對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)，我們可以對(duì)一個(gè)尺寸長(zhǎng)達(dá)13米*11.5米的大型的定日鏡進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)備的防護(hù)等級(jí)到IP5級(jí)，可以滿足在沙漠、戈壁、室外惡劣的條件下應(yīng)用的場(chǎng)景，同時(shí)設(shè)備是便攜式的設(shè)備，可以輕松便攜在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

再介紹一下智慧運(yùn)維解決方案，看一下我們數(shù)字化平臺(tái)，為了更好地服務(wù)行業(yè)客戶，了解可再生能源工廠的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)谖靼嘌朗召?gòu)了一個(gè)光伏電站，這樣就獲取了可再生能源建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的第一手經(jīng)驗(yàn)，這是一個(gè)16.4兆瓦的光伏電站，在2021和2022年分兩期建成，我們廣泛使用了?？怂箍档漠a(chǎn)品和技術(shù)，我準(zhǔn)備了一個(gè)小視頻，給大家播放一下。

(播放VCR)

在電站從規(guī)劃設(shè)計(jì)到建造、運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，廣泛使用?？怂箍档漠a(chǎn)品和技術(shù)，規(guī)劃階段使用地形地貌的測(cè)繪手段，提供精確的地理數(shù)據(jù)，在建設(shè)和布局階段使用BRICS CAD軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置，使用各類仿真軟件對(duì)光伏跟蹤支架和圖片布局進(jìn)行布置，保證最佳的發(fā)電效率，這是我們?cè)诟鞴夥鼜S應(yīng)用的在線的檢測(cè)設(shè)備。這是在光伏組件現(xiàn)場(chǎng)安裝中使用的檢測(cè)設(shè)備，在電站建造以及后續(xù)運(yùn)營(yíng)過程當(dāng)中可以提供各類的監(jiān)控設(shè)備，包括運(yùn)維管理的平臺(tái)以及軟件，可以實(shí)現(xiàn)電站設(shè)計(jì)的追溯和后期運(yùn)維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和管理，這時(shí)神經(jīng)掃描儀可以對(duì)整個(gè)電站實(shí)施的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，建模完成數(shù)字孿生。

最后就可以在模擬場(chǎng)景里面看到風(fēng)向以及風(fēng)載的實(shí)際數(shù)據(jù)，整個(gè)電站的建設(shè)大約用了四個(gè)月的時(shí)間，比同類電站大約提高了30%的運(yùn)營(yíng)效率。

通過剛才的介紹，在電站運(yùn)維環(huán)節(jié)可以現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的捕捉，然后進(jìn)行建模，最后就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿真，實(shí)現(xiàn)可視化的運(yùn)營(yíng)。

最后再簡(jiǎn)單介紹一下?？怂箍导瘓F(tuán)，?？怂箍凳侨蝾I(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)解決方案供應(yīng)商，重點(diǎn)布局在智能制造以及智慧城市相關(guān)的領(lǐng)域，目標(biāo)是要打造全球領(lǐng)先的數(shù)字化解決方案組合，在中國(guó)的總部主要是在青島，在全國(guó)主要城市都有當(dāng)?shù)氐姆桨钢行?，是全面地貼近行業(yè)客戶，第一時(shí)間為客戶提供售后和技術(shù)支持。同時(shí)我們自己的智能工廠也是在安裝運(yùn)營(yíng)，在2022年獲得了碳中和認(rèn)證證書，同時(shí)也進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展中國(guó)的年度行動(dòng)案例，我們的解決方案重點(diǎn)關(guān)注在可再生能源行業(yè)。

我們?cè)趫?chǎng)外有一個(gè)展臺(tái)，大家如果對(duì)我們的方案感興趣，可以到展臺(tái)做更深一步的交流，也可以關(guān)注我們的公眾號(hào)和我個(gè)人的微信，可以線下交流。

謝謝大家!