燃气轮机，被誉为装备制造业 “皇冠上的明珠”，不仅是能源系统的心脏，也是飞机、舰船及军事系统的核心动力设备，代表了全球装备制造领域的最高端技术。
图1：新奥动力E2100兆瓦燃机产品
然而长久以来，燃气轮机技术长期被发达国家垄断严密封锁，即便有能力开发燃气轮机，欧美仍会采取压低一次性设备进口价格、抬高备品备件及维修等后期服务价格来获取竞争优势。
01 创新路径突破“卡脖子技术”
突破燃机卡脖子技术，国内早在21世纪初就开始尝试了，然而激进的技术路线直接对标彼时最先进的国外产品，一个环节卡壳就意味着前功尽弃。
新奥集团作为清洁能源行业的先行者，2012年就启动微、小型燃气轮机的研究工作，到2013年，新奥能源动力科技(上海)有限公司(隶属于新奥集团)，正式在上海挂牌成立，以下简称“新奥动力”。经过十年的发展，新奥动力作为国内唯一一家正向研发的微、小型燃气轮机企业，自主研发的百千瓦及兆瓦微、小型燃气轮机在油田、陶瓷、纺织等工业场景下成功投入使用，帮助企业解决用能痛点，节能降耗，减少碳排放，并且核心机部件实现了100%国产化。
图2：新奥动力燃机核心零部件
新奥动力经过十年的发展，“度过了‘从无到有’的突破阶段”，在数字时代的大背景下，新奥动力战略与数字化负责人胡昊表示，“接下来将全力攻坚打磨定型燃机产品，这要求我们全面以客户需求导向为中心进行战略转型。”
02 数字化全面赋能战略转型
以客户需求导向为中心的战略，对新奥动力来说意味着要做好两件事：其一：对内自动化与数字化相结合，用精益生产的理念实现智能制造。其二：对外远程监控与无人值守相结合，以数据进行驱动实现智能服务。
图3：新奥动力燃机生产车间
为何要从这两方面入手，胡昊对此也给出了解释：“燃机作为高端装备，相较于产品价格，用户更关切质量是否过硬，为赢得客户的信赖，新奥动力必须做好燃机全生命周期的质量管理体系建设，同时借助IoT的能力远程监控燃机的运行状况，没有数字化的支撑几乎不可能实现。”
事实上，从燃机装备制造业的特性来看，也能有所洞察：
一方面，一台燃机的生产交付周期约3个月，涉及生产单单据数过百，传统管理模式下，前端研发设计的调整与后端制造很难精准且实时同步。
另一方面，随着燃气机组运行时间的延长，维修量是呈现增长趋势的，备品备件的需求量也会逐年增高，燃机上万个零部件，出现问题如何快速精准溯源定位，也是很大的挑战。
03 新核云MES破局：搭建燃机质量履历本
新奥动力微小型燃气轮机全生命周期的质量管理主要围绕项目质量管理开展，具体包含产品研发质量、供应商质量、制造过程质量以及产品运营质量四个维度。经过近百次的会议讨论以及理论、实践的多方面验证下，新核云团队认为当务之急是核心过程数据贯通，形成质量履历本才可实现产品研制过程全程以及设备关键零件(涡轮、压气机、转子、燃烧室)等追溯，初步实现全面质量管理的目标!
图4：新奥动力数字化转型目标
Step1：多系统集成，平台化管理
在引入新核云MES之前，新奥已经部署了CRM、PLM、ERP、TDM(试验数据管理系统)等流程节点的数字化系统。然而整个流程尚未联动，项目单与生产单、生产单与生产单的关联缺失，亟需MES打通 IT和OT，承上启下，将运营和生产数据融合贯通。
图5：新核云多系统集成解决方案
新核云通过实施MES与多系统的集成解决方案，新奥动力所有的燃机生产、和其他生产任务都将通过数字化系统集成平台，统一进行任务派发，对所有生产过程数据进行实时记录，实现生产透明化。单台设备历时三个月的生产项目，通过平台化管理有效地建立项目综合管理体系，闭环管理，从研发设计端到生产制造端信息协同，以有效响应客户的需求变更，车间产能由原每月35-40台产能提升至超50台，显著提升了25%。
图6：车间看板可视化管理
Step2：SN序列号管理搭建生产全过程质量控制体系
新核云给出的SN(序列号)解决方案贯穿采购来料、生产过程(机加工、核心机/整机装配、测试工序)、发货等全流程环节。首先，在采购环节启用SN管理的物料(外购件)，在外购入库时录入就生成SN序列号，并将SN打印出二维码，粘贴在物料上，质量部门进行检验，出具检验报告，传至ERP。
其次，生产过程数据也实现了与ERP的同步，ERP通过接口把生产任务传递给MES，MES系统发起领料/退料任务，ERP执行将出入库具有SN信息的物料传递给MES线边仓;机加工终检人员则需要上传检验报告给MES系统，流程的规范使得产线返修任务显著降低40%，产品一次性通过率由63%提升至86%。在整机的装配环节，应用关键件绑定方案，对于关键件进行SN关联绑定，组装成品并张贴SN码，记录相关绑定关系。
在整机测试环节，通过TDM系统测试数据和MES集成，完工汇报结束测试，MES系统输出整机终检报告。最后，当燃机设备生产下线后，通过制定出厂编码，并通过SN序列号管理，在MES系统里进行序列号与出厂编码的绑定关系，以便于后期售后维护时进行查询和质量追溯。
图8：异常信息批量导出
Step3：IOT技术为燃机装上物联网监控
通过搭建IOT物联系统，已交付客户的设备通过IOT系统实现物联，采集燃机轮机及其附属设备的运行数据，当燃机发出设备异常的信号后，将异常信息返回，以及时了解异常情况，安排后续解决方案，实现集控中心、APP、WEB、PC端数据共享，实时掌握设备运行状态 ，同时有效监控以燃气轮机为核心的各能源站的运营状态，如产能、能效等数据，避免运行状态发生较大偏移，在运行过程中及时进行状态预警、故障处理、保障设备安全运行。
图9：设备物联IOT系统平台化管控
Step4：通过燃机履历本随时随地查询信息产品
燃机履历本完整地记录了产品的全生命周期信息，通过序列号管理，输入整机的出厂编码或其内部的序列号即可高效地查询燃机关键件信息、质量信息、生产过程异常信息以及售后异常等四个维度的信息，快速查询到整机或其核心部件的生产过程，实现质量追溯，为质量问题回顾与复盘提供了准确的数据支撑，助力新奥动力初步构建全面质量管理的目标。
图10：燃机全生命周期履历本
如今，新核云赋能新奥动力的数字化成果已从廊坊工厂复制到上海工厂，助力两地统一管理与运营，以持续提升燃机整体的质量管理水平。新核云未来也将持续伴随中国的燃机事业共同成长，砥砺前行!
