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”在江蘇常州武進(jìn)召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上，?？怂箍的茉葱袠I(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)計工程、計量檢測解決方案和智慧運維解決方案，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)營活動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)險和生態(tài)危機(jī)日益凸顯，針對這種情況下，為了遏制全球變暖的趨勢，在2015年，全球大約200個締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》，中國2016年加入了《巴黎協(xié)定》，目標(biāo)力爭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個國家宣布了碳中和承諾，其中大部分國家會宣布在250年實現(xiàn)碳中和。

具體到中國，最早是習(xí)主席在第75屆聯(lián)合國大會上宣布中國要在2030年達(dá)到碳達(dá)峰，努力爭取在2060年達(dá)到碳中和，多次在國際會議上表態(tài)，中國2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和，當(dāng)前在國內(nèi)“3060”戰(zhàn)略已經(jīng)有了具體的行動計劃。

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)計數(shù)據(jù)可以看到在未來可再生能源的占比將會持續(xù)提升，以風(fēng)電、光伏、氫能、儲能為代表的可再生能源行業(yè)，正在加速發(fā)展。

實現(xiàn)碳中和是一個廣泛而深刻的社會性系統(tǒng)變革，整個工業(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)革命也是從自動化向數(shù)據(jù)驅(qū)動的自主化決策時代發(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，整個清潔能源行業(yè)也是經(jīng)歷一個挖掘數(shù)據(jù)潛力的數(shù)字化轉(zhuǎn)動階段。

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，未來會有更大兆瓦級的風(fēng)電機(jī)組持續(xù)地研發(fā)出來。在動力電池的行業(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擴(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)用場景，提出了更多的考驗。

四是清潔能源行業(yè)要實現(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，實現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型。

針對這些挑戰(zhàn)，?？怂箍祻淖陨淼慕嵌忍岢隽私鉀Q方案。

首先，在產(chǎn)品的設(shè)計端可以提供各類設(shè)計仿真解決方案，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、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。

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

三是數(shù)字化運營管理系統(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。

?？怂箍抵铝τ谕ㄟ^智能制造技術(shù)，推動可再生能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)品方案主要涵蓋設(shè)計工程、生產(chǎn)制造、計量測試的全生命周期的解決方案，設(shè)計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，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)床代碼驗證，可以貫徹設(shè)計意圖，提高加工的效率，減少加工過程中原材料的浪費和返工，確保產(chǎn)品最后的可靠交付。

計量檢測方面，對加工出來的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集，驗證工藝能力，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)計階段可以使用各類結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力學(xué)設(shè)計進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組傳統(tǒng)鏈原型機(jī)設(shè)計，在主要結(jié)構(gòu)設(shè)計完成之后，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)計符合設(shè)計要求，從而保證設(shè)計階段的質(zhì)量。生產(chǎn)制造階段，可以對材料性能、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)計完全之后，使用測量設(shè)備，對產(chǎn)品最終的外形尺寸進(jìn)行檢測，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)組運維的檢測解決方案，可以對風(fēng)電機(jī)組運維過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，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，整個過程也不只是單向的，比如說計量測試環(huán)節(jié)，將計量檢測數(shù)據(jù)實時向加工階段反饋，實現(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)計和后續(xù)的產(chǎn)品迭代升級提供相關(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)重點關(guān)注風(fēng)電、光伏、氫能、儲能、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)計仿真相關(guān)的解決方案和相關(guān)的應(yīng)用。

這是我們設(shè)計仿真方案的概要，整體的設(shè)計仿真方案包括多物理耦合、多體動力學(xué)、流體與熱分析、聲學(xué)與噪聲、強度與振動等等多學(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)，實現(xiàn)精準(zhǔn)的仿真模擬，同時仿真模擬的數(shù)據(jù)，可以有效指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計和更新迭代，從而加快產(chǎn)品的研發(fā)過程，降低產(chǎn)品開發(fā)成本。

這是我們在風(fēng)電行業(yè)的重要的風(fēng)機(jī)組傳動鏈系統(tǒng)仿真方案，風(fēng)機(jī)傳動鏈也是整個風(fēng)電機(jī)組中最大的零部件，也是最核心的部分。所以針對風(fēng)機(jī)傳動鏈的開發(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，同時基于風(fēng)機(jī)傳動鏈的經(jīng)驗，為行業(yè)客戶提供風(fēng)機(jī)傳動鏈的設(shè)計咨詢與工程服務(wù)，目前市面上最大的20MW的風(fēng)機(jī)傳動鏈仿真平臺，?？怂箍狄灿袇⑴c。

Romax也擁有行業(yè)領(lǐng)先的軸承知識和仿真能力，我們可以為工程師提供不同的設(shè)計方案，降低風(fēng)險，幫助客戶協(xié)助他們進(jìn)行全球風(fēng)機(jī)設(shè)計的認(rèn)證，我們非常清楚在風(fēng)機(jī)傳動鏈當(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?？怂箍礡omax軟件，我們會持續(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)，通過引入海克斯康MSC軟件套件，對光伏組件的負(fù)載進(jìn)行了分析，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，最終對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，可以為公司的運營提供大量的成本，同時供應(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，對電池托盤的焊接工藝進(jìn)行仿真，可以對焊接的殘余應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測，也可以優(yōu)化焊接順序，對電池托盤的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時也可以對工裝的設(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)計過程加工工藝的選擇，減少物理實驗的次數(shù)，同時縮小開發(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)以及多體動力學(xué)的仿真就是方案，這個案例是我們通過使用軟件，對光伏跟蹤支架受風(fēng)載的影響進(jìn)行仿真，通過對負(fù)載的仿真可以選擇在電量布置的時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)計和布局。

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

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

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

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

接下來看幾個典型的應(yīng)用場景，這個是我們標(biāo)準(zhǔn)的三坐標(biāo)測量機(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、高精度的測量要求，尤其是針對風(fēng)機(jī)傳動鏈內(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，?？怂箍悼梢蕴峁┤盗械慕鉀Q方案，通過小型的三坐標(biāo)測量機(jī)到超高精度的三坐標(biāo)測量機(jī)以及龍門式測量機(jī)，滿足風(fēng)電行業(yè)各類零部件的檢測要求，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測設(shè)備，保證最終產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

這個是在水電行業(yè)為東方電氣提供的水電機(jī)組自動化檢測解決方案，水電機(jī)組也是大尺度高精度的應(yīng)用場景，檢測效率和檢測精度都是嚴(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)器人搭載掃描測頭，實現(xiàn)超高精度點云的提取，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，點測精度可以達(dá)到0.03毫米，通過智能化檢測方法，幫助東方電氣完成了智能檢測的升級改造，檢測效率從數(shù)小時提升到幾分鐘，同時我們案例也登上了央視的專題報道，在行業(yè)里引起比較高的關(guān)注。

針對客戶的不同應(yīng)用場景推出定制化的檢測方案這個是我們?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，之前比較早的檢測手段主要是依靠人工目測以及抽檢，后來都是CCD相機(jī)進(jìn)行檢測，但是安裝空間和校準(zhǔn)問題比較明顯。針對這種場景，我們推出來海克斯康基于微距式傳感器的檢測方案，可以有效地減少占用空間，方便安裝，同時在線檢測，配合瑕疵檢測軟件，基于深度學(xué)習(xí)，對于鋰電的極片和隔膜質(zhì)量進(jìn)行在線檢測，保證極片和隔膜的加工質(zhì)量。

最后，在現(xiàn)場的安裝和應(yīng)用環(huán)節(jié)，介紹一下在光熱太陽能現(xiàn)場安裝的應(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)用場景，在光照太陽能定日鏡現(xiàn)場，我們需要對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量設(shè)備，對它進(jìn)行檢測，我們可以對一個尺寸長達(dá)13米*11.5米的大型的定日鏡進(jìn)行校準(zhǔn)，同時設(shè)備的防護(hù)等級到IP5級，可以滿足在沙漠、戈壁、室外惡劣的條件下應(yīng)用的場景，同時設(shè)備是便攜式的設(shè)備，可以輕松便攜在現(xiàn)場應(yīng)用。

再介紹一下智慧運維解決方案，看一下我們數(shù)字化平臺，為了更好地服務(wù)行業(yè)客戶，了解可再生能源工廠的運營經(jīng)驗，我們在西班牙收購了一個光伏電站，這樣就獲取了可再生能源建設(shè)和運營的第一手經(jīng)驗，這是一個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)備了一個小視頻，給大家播放一下。

(播放VCR)

在電站從規(guī)劃設(shè)計到建造、運營當(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)場布置，使用各類仿真軟件對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，這是我們在各光伏廠應(yīng)用的在線的檢測設(shè)備。這是在光伏組件現(xiàn)場安裝中使用的檢測設(shè)備，在電站建造以及后續(xù)運營過程當(dāng)中可以提供各類的監(jiān)控設(shè)備，包括運維管理的平臺以及軟件，可以實現(xiàn)電站設(shè)計的追溯和后期運維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和管理，這時神經(jīng)掃描儀可以對整個電站實施的數(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景里面看到風(fēng)向以及風(fēng)載的實際數(shù)據(jù)，整個電站的建設(shè)大約用了四個月的時間，比同類電站大約提高了30%的運營效率。

通過剛才的介紹，在電站運維環(huán)節(jié)可以現(xiàn)場運營數(shù)據(jù)的捕捉，然后進(jìn)行建模，最后就可以實現(xiàn)產(chǎn)品的仿真，實現(xiàn)可視化的運營。

最后再簡單介紹一下?？怂箍导瘓F(tuán)，海克斯康是全球領(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)解決方案供應(yīng)商，重點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，在中國的總部主要是在青島，在全國主要城市都有當(dāng)?shù)氐姆桨钢行?，是全面地貼近行業(yè)客戶，第一時間為客戶提供售后和技術(shù)支持。同時我們自己的智能工廠也是在安裝運營，在2022年獲得了碳中和認(rèn)證證書，同時也進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展中國的年度行動案例，我們的解決方案重點關(guān)注在可再生能源行業(yè)。

我們在場外有一個展臺，大家如果對我們的方案感興趣，可以到展臺做更深一步的交流，也可以關(guān)注我們的公眾號和我個人的微信，可以線下交流。

謝謝大家!