Sentient Science愛德華·瓦格納：數字化技術降低風電度電成本

2017-10-17 14:20:47 能見　點擊量：評論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）E2館創新劇場，SentientScience公司首席數字官愛德華˙瓦格納講解如何通過數字化技術來降低風電度電成本。愛德

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）E2館創新劇場，SentientScience公司首席數字官愛德華˙瓦格納講解如何通過數字化技術來降低風電度電成本。

愛德華˙瓦格納：非常高興，非常榮幸又回到北京，非常感謝組織方來邀請我，我是愛德華，我是科技公司的Sentient首席數字官，我們是一個科學家，我們是一個物質的科學家，我們看一下在技術化方面改變風機組，所以今天我提一下數字化的技術，會介紹一下我們公司在創造數字化技術方面降低成本做了很小工作社，我們的工作主要是要延長現在風機組的壽命，我們看到政府的監管也發生了變化，競爭的變化和太陽能的變化以及故障率方面的下降等等，我想問大家一個問題，你們如何和其他的競爭對手競爭，我們一直在西方考慮這個問題，我們在市場上如何去競爭。昨天大家都在問問題，為什么要實現數字化，我也一直在問這是一個非常有意思的問題，因為今天我們看到最大的公司，最強的公司，他們這些公司實際上都是數字化的供應商，亞馬遜、微軟、阿里巴巴、Uber這些公司從基本上來說，他們都是數字化的公司，他們已經改變了我們的生活方式，改變了我們的生活方式，這里面我要給數字化下一個定義，因為我們今天來到這里了，不僅僅講到是成本，我們提到的是數字化。我們用數字化的技術，實際上改變了一種商業模式，這就是數字化的利益，就是給我們帶來了不同的商業模式，我們知道阿里巴巴的模式證明舊的商業模式已經不可行了，我們看一下Uber在2009年舊金山成立的，看一下現在的阿里巴巴網上幾十億的產品，庫存是零，這給我們帶來了什么樣的經驗教訓，就是數字化技術是非常重要的。大家還問一個問題大數據有什么用，大數據的作用是什么，我認為大數據是數字化的一個戰略，大數據是收集數據分析過去，我們知道大數據首先是昂貴的，是否能夠預測未來是非常重要的，這就是數字化應該幫我們解決的問題，我們知道很多人都需要收集數據，我們甚至收集90年代的數據，90年代用PDF等等各種各樣的格式儲存文件，所以數字化就是用不同思維去看我們的商業模式。

我們看一下你們的資產是什么，如何拓展風機的壽命，來收集這方面的數據，我自己就是在做這方面的工作，當然我本人不是這樣的，我看到我們很多客戶他們是生產風機的，而且他們是有一些故障，基于這些故障預測未來，看如何延伸風機組件的壽命，這就是我剛剛所介紹的如何改變商業模式，里面不僅僅降低成本、風險管理，有些人是做預算的，我們要看一下每個月預算是多少，可以去進一步的做數字模型來幫我們預測一些未來的價格，同時還有關于供應鏈的管理，如何能夠更好的去和供應鏈協商一些條款，具體的等一下也會跟大家詳細介紹，還有風險管理，風險管理比如說風機的故障，有一些風機它本身是沒有問題的，但是可能我們在運維過程中可以進一步降低成本，更好的使整個機箱進行更高效率的工作。還有就是新項目的開發，如果我知道我整個成本的基礎，我們是不是能夠更好的去拓展業務，同時降低成本。其實可以看到整個數字化、數字模型的運用，有多種領域多種運用方面，它可以在多方面幫助我們降低成本，通常我們能夠把風機的成本降低30%，這是非常重要的，因為30%這個數字在北美，我們已經失去了稅收的優惠，我知道中國整個稅收政策也有所改變，所以風電不像以前享有那么多的優惠減免政策了，所以說降低成本對我們來說越來越重要，30%的電力成本的降低對于整個業務運行是非常有優勢的。由于了它涵蓋多方面所以也是非常復雜，不只是我們簡單的進行建模，還是需要更好的通過了解業務的多個維度來去了解相應的數字過程。

這是在卡羅羅萊的項目，大家可以看到左側我們計算了投資的收益，包括資產管理，風險管理、新項目開發，我們發現一共可以幫我們節約兩千萬美元的成本，把它轉化成為人民幣又是更高的數字，所以說五年它可以幫助我們節約兩千萬美元，這部分的錢又可以投入到最新的研發項目當中，而且這個是僅僅從數字化的應用中就可以節約的成本。再介紹一下我們公司，我們公司有十幾年的歷史，專注于風電，是從三年開始，目前整個業務發展來看，最終大約管理6萬多個風電機組，大家在屏幕上可以看到我們的一些合作伙伴和客戶，可以看到我們和政府的關系也非常的緊密，我們希望能夠去幫一些科研機構和政府做軸承的調研，還有他們風機的調研。今天主辦方也是邀請我來這里跟大家介紹一些具體的案例，包括我們的工作。我也希望跟大家介紹一下我們西方世界的一些具體的案例，（英文）它是北美市場中非常大的一家風電公司，他們的口號是希望能夠成為北美最低成本的峰巔提供商，所以他們給整個成本設了一個天花板，保證自己的產品和服務不能夠超過天花板，他們希望有一個全壽命周期健康管理運維。其實想要去避免整個成本的上升，是需要有很多的運維方面的創新，（英文）是在西班牙，他們的口號就是希望能夠延長風機的壽命達到50年，能夠達到這么長期的壽命，其實必須要保障的就是所有的組件還有服務，都需要有最好的質量保證，包括我們的整個全系列的組件還有軸承，都要最好的運轉狀態，我們也為（英文）提供了很多數字化的解決方案。還有mouentas是在芬蘭，他們也是在北美市場上引入了1.5萬兆瓦的小風機，他們希望讓我們公司來幫助他們去檢測一個軸擺記憶的縱向風機，包括它的整個風機變速箱，希望能夠用多的方法檢測變速箱，他們的口號希望成為風電市場上技術的引領者，等一下也會給大家介紹他們發現整個針對風機的保險成本是非常高的，所以他們希望能夠通過一系列的創新降低這個成本，變速箱的故障降到最低，這樣能夠保證風機的正常運行。

剛剛舉了一些國外市場的案例，他們希望能夠推動數字化，他們有不同的名稱，不同的品牌名，比如作為一個供應商和他們打交道的時候，他們就知道這些公司樂于去使用技術，樂于使用數字化的技術提高自己的服務和產品質量，在我們具體的介紹技術之前，我還是想強調一下，我們其實已經進入到中國市場了，我們發現中國市場有非常多的潛力，我們之前對龍源電力針對他風機做了檢測，還給金風做了很多的測試，也希望有更多的合作，當然在中國市場還是比較新的成員，如果大家希望能夠延長自己的風力資產的配置和壽命，也可以來找我們，我們這幾天會在北京。

接下來我想邀請我的同事給大家介紹具體技術方面的問題。

奈森：大家好，我是奈森，今天給大家介紹在我們公司數字化究竟是什么，以及我們針對于軸承還有整個變速箱數字化的考慮，其實數字化可以說是我們整個人類DNA基因的一部分，我們其實做了很多動態的演示，其實和像這個基因組的分析，我們希望能夠通過動態的演示來看，比如這個風機變速箱會在什么情況下產生故障，我們應該如何分析這個故障的具體原因，就像人類基因組的測試一樣，也是用了這種領域來去做材料學的分析，我們知道其實材料的基因能夠讓我們更好的去了解產品故障的原因所在，也能夠更好的去幫助我們適應后期的一些運維的要求，大家可以看一下，我們的數字克隆模型，針對變速箱我們做了一個數字的模型，就是仿真模型，我們叫做數字科隆，包括整個負載，包括每一個組件承受的負載，以及最終對這個材料本身會產生什么樣的影響，同時我們還會分析不同的組件，他們對于同一程度的負載水平做出什么樣的反應，我們發現這個材料的清潔程度，整個表面張力，還有表面的光滑程度都可能對它最終的故障或者成功有一定的影響能力，比如說表面張力還有壓力的水平如何會影響整個組件的壽命，它是需要什么樣的潤滑油，整個表面的材質也可能決定了最終性能的。我們也希望能夠去研究整個組件之間的契合面，看他們能否承受更大的壓力，我們希望考慮到不同類型的故障，做一個模擬的仿真，然后最后就可以建立起一個模型，能夠針對整個變速箱的性能去進行量化，然后我們也可以提出不同類型的解決方案，幫助我們客戶去提高延長變速箱的壽命，延展整個業務的可能性。我們是一個值得信賴方的公司，幫助運營商、供應商更好延展他們的產品壽命。我們非常了解不同供應商他們的需求，比如說軸承的故障率，變速箱哪個組件可以更好的去減少故障率。還有就是作為運營商來說，我需要著重保護風機的每個部分，或者是我在變速箱進行工作的過程中需要重視哪個過程或哪個部件。我們就是希望客戶能給我們留出足夠的時間去做這個測試，在測試完成之后，再把產品推向市場，這樣能把他們的故障率降到最低。可以看一下這個橘黃色和紅色的區間，已經有故障的發生了，比如說由于一些相應的磨損或者是震動導致了整個變速箱的故障，我們會針對一些實例的故障模型來著重分析。

現在我們在整個全球風電行業中已經積累了相當多的經驗，我們目前在全球的資產大概有20萬，而且我們也做了很多航空航天方面的探索，還有體育方面，這些都是風電之外的領域，因為這些領域也會涉及到一些軸承或者是電機，這些故障率都是多種多樣的，我們可以通過類似的建模方案，在大家去采購風機之前就已經非常想知道這個風機的壽命，風機安裝之后在運行的過程中有哪些故障，這些都是客戶給我們提出的需求，我們也會進一步的優化整個后勤的保障，希望能夠更好的去梳理整個供應鏈。一旦某一個組件發生故障了，我們會給不同的組件提供風險的評級或者風險的打分，比如說我們會做一些建議，包括哪一些組件的更換是比較低成本的、高效的，然后提出一些對于更換成本比較高的組件有一些其他的維護的方式。可以看一下數字克隆的實時軟件效果，可以看一下右下角，現在是一共有比如說23萬個機組都是正常運行的，如果有任何一個機組或者是電機可能是出現了一些危及的狀態，都會在這個屏幕上面顯示出來，我們會對所有的風電機組做風險的評估，然后分別的去對癥下藥，希望能夠延長它的壽命，保證這個顏色是綠色的。比如說我們是不是需要進行一些運維，其他方面的維護或者是檢修，然后可以通過這個表上的顏色來確定我們是否可以去做相應的一些日程的安排，這里是一個例子，我們為客戶提供性能的比較，關于齒輪箱的軸承的，我們有三種不同的軸承供應商，有一個軸承供應商有一些性能的問題，所以我們希望能夠去量化它的故障風險率，來幫助他們去了解未來整個運行中可能會產生的風險。比如在質保期之后故障率是多少，其實整個數字化模型很好幫助客戶量化了這些風險和概率。當然了有了這些數據之后我們該怎么做呢，我們該如何盡可能降低風險，可以看一下這里分別對比了三種不同的情況，我們在做微結構分析的時候，實際上是希望能夠打造出一些細節性的解決方案，有一些結構看起來是非常相似的，但實際上從一個非常微觀的層面上去考慮它有很多的不同點，包括質量，包括硬度或者是其他的一些規格細節，都可以在數字克隆模型中切實的展現，這里可以很清楚地看到OEM3它表現可能會有一些差距的，可能需要有一個重新制作的過程，我們也會建議最好只用第一家供應商，因為它的產品更穩定，壽命更長。而且我們針對于軸承的分析還取決于這個軸承位于整個齒輪箱的哪個部位，因為一個齒輪箱里有不同組的軸承，我們會根據特定的位置來去做分析。

在這個例子中大家可以看到我們有三個不同的1.5兆瓦的機組，有些軸承的位置是非常關鍵的，比如說如果是在高速運轉模式下，這個軸承可能很容易就出現故障。我們會對比所有的供應商，在不同情景下所做出的表現和性能，這樣的話做出具體數據分析之后，制造商也可以根據結果選擇他們的材料。我們再看一下整體的齒輪箱的分析，比如說我們有不同的選擇，究竟應該購買哪一個呢，比如說可靠性的問題，故障性的問題，可能大家都覺得是一個嚴重的問題，因為畢竟我們有五年的質保期，但是五年之后它的故障率是什么樣的呢？它會給我們帶來多少的運維成本，尤其是5到10年這個過程中，我們的數字克隆模型其實是能夠幫助大家去對比不同的供應商，它可能產品帶來的故障率，我們可以做一個圖表中的曲線的對比，然后最終選擇我們想要購買的材料。比如說可以看到十年之后，供應商4它的產品的風險率是直線上升的，最后我們可能綜合比較選出了一個最好的。我再把話筒交給我的同事。

愛德華˙瓦格納：最終我還是想跟大家總結一下關于供應商和其他合作伙伴之間的關系，其實在整個數字化的時代中，我們需要更多的去整合，在其他市場上我們已經看到了很多的融合的領域，但是其實風電行業還是比較分離的，供應商和制造商它們之間是分散的，在數字化的時間我們看到設備的業主和終端的用戶，供應商和運營商應該是交換信息的，首先供應商不能以低成本來賣他們的產品，我們需要他們采取一系列的行動來延長產品的設備，所以對于運營商和供應商他們應該是有互動的，為了確保他們有更好的互動，我之前說了，我們現在業主和供應商之間是有一堵長城一樣的墻，如果沒有電子信息的話，關于這些產品的授權、性能等等，沒有這些信息他們是不能夠供應的。舉個例子，我剛剛說了他們會提供關于比如說變速箱、軸承等等，他們的壽命是什么樣，在數字模型方面要有一個非常好的預測，告訴產品的商家，產品能夠用多少年，除此之外作為供應商來說，我能得到哪方面的信息，所以這就是一個數字化的世界，數字化的世界我們要算一下以后會發生什么樣的故障，在一段時間之內可能會發生什么，我們要看一下2017年、2018年對于變速箱他們的替換率是什么，可能在2016年我們需要多少個組件的采購工作，我也可能說等等，我們做一個模擬，然后我們看一下在更換方面，能夠有一個更好的預測，然后我們還在這個高塔替換方面，他的頻率是什么，所以我們在這方面會發現在高塔的替換成本是什么，變速箱的替換成本是什么，所以供應商可能會有4、5、6年的提前預測，就可以創造更好的條件，讓變速箱更好的工作，所以這就是一個數字化的模式，供應商得到了他們需要的信息，因為他們需要提前規劃，他們需要保持他們的利潤率，他們也希望能夠跟運營商有長久的合作伙伴關系，我們花了很長時間介紹了科學的技術，科學的生態環境，我相信這對于你們來說是一個全新的概念，希望你們能夠從中間獲得一些知識，我們還會這邊停留一段時間，如果有問題歡迎你們跟我們接洽。

（發言為現場速記整理，未經本人審核）