中國高鐵的產(chǎn)品和品牌享譽(yù)全球,是我國“制造強(qiáng)國”、“一帶一路”的靚麗名片。有一種說法,高鐵與移動支付、共享單車、網(wǎng)購被并稱為中國“新四大發(fā)明”。高鐵改變了國人的生活方式。而高鐵的運(yùn)行穩(wěn)定性和質(zhì)量可靠性一直為各行業(yè)所稱道,成為各行業(yè)研究學(xué)習(xí)的典范。作為全球規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的軌道交通裝備供應(yīng)商,中國中車也跨界到新能源領(lǐng)域,在風(fēng)電整機(jī)裝備行業(yè)深耕多年。那么,論可靠性,風(fēng)機(jī)離高鐵到底有多遠(yuǎn)呢?
12月21-22日,中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會主辦的2017風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇在北京隆重召開。本次論壇以“跨界分享”為亮點(diǎn),目的在于風(fēng)電行業(yè)取他山之石,融匯借鑒。中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司(下稱中車株洲所)風(fēng)電質(zhì)量管理部長陳長春在論壇上帶來了題為“高鐵的質(zhì)量和可靠性管理及其對風(fēng)電的啟示”的精彩演講,獲得了參會嘉賓的贊譽(yù)。陳長春是中車株洲所資深質(zhì)量管理專家,在此摘錄部分演講要點(diǎn)進(jìn)行分享。
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高鐵何以運(yùn)行那么穩(wěn)定?
同屬高端裝備制造業(yè),中國高鐵一直給用戶“高端高速上檔次、安全準(zhǔn)點(diǎn)很舒服”的體驗(yàn)。那么它何以做到高速運(yùn)行期間硬幣八分鐘不倒?何以做到運(yùn)行幾萬公里從不出故障?
陳長春部長表示,高鐵可以在不同海拔、溫度、濕度的地區(qū)之間高速無故障馳騁,得益于其可靠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及成熟的質(zhì)量管控體系。
高鐵的運(yùn)行生命周期是30年,設(shè)計(jì)開發(fā)的時候就需要從全生命周期去考量。中車株洲所在研制高鐵產(chǎn)品的時候,以客戶為關(guān)注焦點(diǎn),正向從流程著手,逆向從故障和問題入手,質(zhì)量與可靠性管理從客戶的需求開始,到技術(shù)開發(fā)、樣機(jī),再到小批、批量,最后是產(chǎn)品生命周期管理。實(shí)時變化的客戶需求引導(dǎo)各個階段的實(shí)時優(yōu)化,同時各個階段的問題、故障和異常等反饋給技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)前端不斷優(yōu)化。
質(zhì)量與可靠性是設(shè)計(jì)出來的
可靠性設(shè)計(jì)需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的流程(IPD流程)來保障,也需要可靠性系統(tǒng)工程來支撐。
中車株洲所推行IPD過程中特別重視產(chǎn)品與技術(shù)平臺建設(shè)工作,以及IPD過程質(zhì)量管控工作。其中產(chǎn)品與技術(shù)平臺建設(shè)通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的產(chǎn)品平臺、設(shè)計(jì)平臺以及相對應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證平臺來保障產(chǎn)品與技術(shù)可靠性,同時降低成本、提高效率;而試驗(yàn)驗(yàn)證、TR審查、FAI等,則在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)各階段起到了有效的質(zhì)量把關(guān)作用,確保交付給客戶的最終產(chǎn)品是高質(zhì)量高可靠性的。
可靠性系統(tǒng)工程(鐵路行業(yè)通稱RAMS)對可靠性的貢獻(xiàn)是很明顯的??煽啃韵到y(tǒng)工程就是構(gòu)建一個可靠性的平臺,包括可靠性設(shè)計(jì)的工具和方法,可靠性的軟件、硬件工作平臺,同時將相應(yīng)的工具方法應(yīng)用要求、輸入輸出要求等嵌入到IPD流程里去,并構(gòu)建相應(yīng)的工作程序和指導(dǎo)文件。通過可靠性系統(tǒng)工程推動,中車株洲所交付的鐵路產(chǎn)品MTBF值均達(dá)到7萬小時以上,有的甚至到100多萬小時。所以說,質(zhì)量與可靠性是設(shè)計(jì)出來的。
為提升風(fēng)電機(jī)組可靠性,中車株洲所目前在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)中也大量引入高鐵理念。包括基于風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品特點(diǎn)搭建相適應(yīng)的IPD流程,推行風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)等,實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品開發(fā)效率提升58%,產(chǎn)品質(zhì)量也大幅提升,如中車2MW風(fēng)電機(jī)組就在華潤電力33種機(jī)型中可靠性指標(biāo)名列前茅。
產(chǎn)品壽命要靠運(yùn)維來保障
鐵路產(chǎn)品的修程修制是非常標(biāo)準(zhǔn)化的,不同產(chǎn)品有不同的修程,比如機(jī)車產(chǎn)品,從C1到C6修,每種修程按時間或里程確定,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。高鐵產(chǎn)品,規(guī)定了從一級修到五級修,最短的修程一級修為48個小時或4000公里。一級、二級修在車輛段就可以完成,三級修要回動車基地,四級、五級修就要返廠才能完成。動車產(chǎn)品最近幾年快速發(fā)展,修程是以公里周期為主,不是一成不變的,比如動車現(xiàn)在技術(shù)越來越成熟了,現(xiàn)在主機(jī)廠商開始做擴(kuò)大二級修,把二級修的時間延長做試點(diǎn)。延長試點(diǎn)的依據(jù)就是基于運(yùn)行期間的質(zhì)量數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析之后確定的方案。試點(diǎn)如果可行把二級修的時間進(jìn)行延長,所以修程修制的制定是跟產(chǎn)品成熟度緊密相關(guān)的,根據(jù)數(shù)據(jù)分析持續(xù)做優(yōu)化。
風(fēng)電行業(yè)也是一樣,應(yīng)該建立跟產(chǎn)品的成熟度相關(guān)的修程修制。隨著風(fēng)機(jī)產(chǎn)品越來越成熟,運(yùn)行維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)也會發(fā)生變化。
風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的壽命要靠運(yùn)維來保障,中車株洲所在這方面也下了不少功夫。
產(chǎn)品可靠性是管理出來的
IPD流程的建設(shè)、IPD過程質(zhì)量控制、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)的建立、運(yùn)維過程的管理等,都需要依靠管理來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)量與可靠性的管理不僅僅要依靠流程管理、標(biāo)準(zhǔn)管理及過程管理,還需要依靠質(zhì)量信息化管理、產(chǎn)品故障及問題管理等。
為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品故障及問題的真正有效閉環(huán),并通過故障和問題管理促進(jìn)產(chǎn)品及設(shè)計(jì)優(yōu)化,中車株洲所在鐵路產(chǎn)品中推行8D分析及失效分析方法并推廣至風(fēng)電產(chǎn)品。構(gòu)建從質(zhì)量數(shù)據(jù)管理到數(shù)據(jù)分析、問題管理、預(yù)防管理等的質(zhì)量信息化平臺,拉通產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量信息數(shù)據(jù),并基于質(zhì)量數(shù)據(jù)開展物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能化應(yīng)用。
風(fēng)電行業(yè)因?yàn)楫a(chǎn)品的運(yùn)行環(huán)境條件更惡劣(24小時連續(xù)運(yùn)行)、成本壓力更高,質(zhì)量與可靠性管理難度比高鐵更難,因此需要開展更多基于數(shù)字化、健康狀態(tài)評估以及質(zhì)量數(shù)據(jù)與故障失效分析的質(zhì)量與可靠性管理提升工作,并與相應(yīng)的技術(shù)研究與應(yīng)用工作深入結(jié)合。
他山之石,可以攻玉。高鐵和風(fēng)電機(jī)組雖屬于不同行業(yè),但可靠性設(shè)計(jì)與管理工作殊途同歸,高鐵的質(zhì)量與可靠性管理理念和方法可以大量借鑒。中國中車作為高鐵的全球引領(lǐng)者、風(fēng)電行業(yè)的后起之秀,風(fēng)電機(jī)組同樣得到了市場的認(rèn)可。就在本月初,華潤電力旗下寧夏海原西華山風(fēng)電場項(xiàng)目在美國捧得了“全球年度最佳風(fēng)電項(xiàng)目”獎杯,這是中國風(fēng)電行業(yè)的無上榮光!該項(xiàng)目的機(jī)組供應(yīng)商即為中車株洲所,正是攜帶了高鐵基因的106臺高品質(zhì)的2MW風(fēng)電機(jī)組,保障了項(xiàng)目的高效可靠運(yùn)營。