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维斯塔斯技术部经理孙树伟出席会议并发表了题为“风电设备可靠性的三重境界”的主旨演讲。
以下为发言内容：
孙树伟：大家早上好，我是孙树伟，来自于维斯塔斯中国技术部。很遗憾昨天因为时间关系我没能来到这个会场，但是通过报道知道第一场是康教授做的，关于可靠性的长达一小时的演讲。其中提到可靠性的理论，来自于二战时期，但是在我来看还可以再往前推一点，在我们中国秦始皇就开始有可靠性了，那会儿要修长城，最看重的就是质量和可靠性，修不好就杀头，杀不好就死人，死人就有人哭，一哭长城就倒了。到今天为止，长城还在，但是秦始皇不在了，今天来看长城的质量可靠性还是非常好的。
今天我演讲的题目是风电设备可靠性的三重境界，王国维大家熟悉中国历史的都知道，他是清末明初的国学大事，很理想主义的人。他说做学问，做人的过程中存在三重境界。我们理解的三重境界，第一重风机设计的可靠性。在风机厂家自己的责任身上，本身的质量如何，你对可靠性如何理解，如何把控，如何设计。第二重，风电厂的设计和建设施工的可靠性，这个时候就要牵扯到业主，相关的利益方进来。这个时候即使我设计了一个很好的产品，但是应用到不合适的，或者说不准确的风电场里面，建设施工过程中本身就有质量问题，得到的也不会是可靠的风电场，也不会有风机的口碑。最后一个，运维的可靠性，同样的风电厂有专业人来运维，以及不太专业的人来运维，对于利用率、故障率会造成多大的影响，作为业主都会有比较深刻的体验。
对维斯塔斯而言，设计生产高效可靠性的风机，确保20年不给客户带来运维成本。好比说我们坐飞机一样，大家都期待平稳落地，没人为了省500块钱，坐少引擎的飞机，大家都会很看重可靠性。对维斯塔斯而言，我设计这个风机并不是卖给你，要长久的做生意，建立伙伴关系。在前期尽量的做到最好的都做到最好，怎么实现呢？
第一步积累，维斯塔斯在风电行业做了35年了吧，积累了丰富知识。理论来源于实践，但是实践好多时候是先于理论的，好多时候大家都是自发自觉的做一些事情，同时风电领域，最开始谁也预料不到今天，但是这个过程中，我们积累的知识是可以用到今天的。
第二步，在世界各国不同环境下装机的经验。
第三步，基于成熟的基础创新和渐进式的技术研发。关心维斯塔斯的人都知道，维斯塔斯生产产品的速度比较慢的，相对于我们国内企业来说，确实非常慢，就像乌龟一样的速度。为什么研发这么慢，并不是说没有人，没有团队。是因为他的测试和认证流程，有一个固定的期限。无论是五千年前还是今天，人怀孕都得10月生孩子，没有人说今天大数据，物联网，5个月就能当爹。
维斯塔斯做产品，大部分的核心部件和核心系统都由自己测试，这是整体研发，这样的好处就是我们了解各个部件，了解自己的产品，更了解这个产品未来可以用在什么地方，哪些地方有问题。
这是我接下来要详细讲的测试和产品验证，最后关于生产过程保障质量，维斯塔斯合作供应商，维斯塔斯有自己独特的认证体系等等。简单给大家看一下维斯塔斯装机，分布在全球76个国家和区域，维斯塔斯的风机是装在世界上许多不同的国家，不同的区域。在这其中37个国家和区域，都是由维斯塔斯首先开发，帮助国家开启了风电事业的开端，包括中国。在这过程中，我问了一下，装在最北边的风机是在哪里，在挪威。基本上有人的地方都有我们风机的足迹，我又问了另外一个问题，我们装过的风机最热最冷的地方有多少，最热45度，最冷的47度的风机。通过这些图和数字想告诉大家，风机本身应用环境是非常复杂的，既有那么高的海拔，还有那么冷酷的环境。怎么确保风机的可靠性，面对这个挑战，介绍一下维斯塔斯关于可靠性的策略。
所有的维斯塔斯风机在研发之初都要经过一系列的测试，维斯塔斯关注的价值链和行业内大部分厂家都是一样的，从开始的产品设计到测试验证，参与客户项目选址，零部件采购，生产，运输，施工，一直到最后的运营和维护。一个合格靠谱的可靠性战略才能带来一个可靠性的产品。
全球化的测试中心，像图中看到的这样，我们有世界上最大的团队，差不多150名工程师，有70个独立的测试单元和超过3万平测试场地的面积，面积指的是室内的面积，丹麦和美国加起来有20个测试场地，场地都是专门选过的，符合标准的，可以和GL、GH、TOA相互合作，直接到场地进行测试和认证的。也就是说，只要你设计好的风机把他加工出来，相关国际团队就可以直接开展测试和认证，这是我们积累了比较多的场地。
第二个在丹麦，在我们看来是小城市，但在当地的第二大城市。维斯塔斯的家乡，在这个地方我们有一个非常大的测试中心，就在维斯塔斯总部大楼地下一层，如果大家可以去维斯塔斯参观的话，可以看到。在这里我们会做许多核心部件的测试，包括发电机，变频器，电器性能，原部件材料，软件系统，这是比较大的测试中心，在这里可以得到非常多的关键信息，尤其在设计之初，早期，产品的升级迭代，都要先去这个地方进行测试。另外比较重要的关于叶片的测试，我们在英国有一个叶片测试中心，这是全尺寸的叶片测试，最长的时候，现在测过的是维斯塔斯80米长的叶片，可以做全尺寸的测试。除此之外也可以做分段测试，其实真正做测试大家知道，不可能真的每一次都拿着80米，或者70米的叶片就测，测坏了不行再重新生产这个，这个成本是非常高的，也不是科学高效的办事方法。所以有的时候我们会把叶片分段，分截，把其中的一截做小部分的测试。
在印度有一个比较小的测试，主要是测的零部件，包括偏航系统的测试，还有软件系统。这是我们在全球的测试中心大概的分布和相关的内容，我们关注五个方面，第一个功能性，有没有达到预期的功能。第二性能，跟功能是一样的，第三个健壮性，第四可靠性，第五适应性。整个测试流程来说从一开始原件到关键部件，到大部件，再到系统测试，再到整个系统的集成，最后到原型机以及到最后的量产，整个过程是这样的。比较重点讲一下的就是下面四个，第一个部件测试，我们会测超过20种测试，测发电机，叶片，变频器，控制系统，软件系统，所有这些都要一一的测，这主要是在丹麦。前面提到了，测试厂址主要就是丹麦，所以这块儿是最方便的，第二部分系统测试，我如果说保证每一个零部件都是好的，我把零部件组合到一起是不是还是好的，每一个零部件都能达到自己这一小部分的功能，组成一个整体，看能不能达到一个整体的功能，不是我认为可以就可以的，这个需要做系统测试。
做系统测试的时候，包括整个风场的控制系统，叶轮，轮毂，冷却系统，温度控制系统，对这些测试是为了进一步确保核心的系统，能够完美的发挥他的性能。最后有系统之后，整个做集成，从全面主轴承到齿轮箱到发电机，都要放进去，包括变频器，用发电机和变频器做控制的测试，包括电网合规性的测试，这些都要去做，除了没有装叶片之外，其他的能做的都做了。这个时候，因为你已经把整个机舱都做了测试，这个时候装上叶片就可以做相应的实验场地。好多东西你不把风机竖起来是没法测的，你只有把他真正立在那儿去做了才能知道。所以做一些运营措施都是原型机去做，我们有很多丰富，可以选择的场地。
测试能力的话，每天可以做超过1500小时的测试，这是因为我们有比较多的测试中心，所以现在有比较大的测试能力，开展很多工作。可以看到2017年，我们测试的小时数已经非常高了，在整个测试过程中，基本上可以分为四个阶段，第一阶段关于样品测试，比如说我用了什么样的新材料，或者说复合的材料，或者新的供应商的材料，以前从来没有跟他接触过，需要对他测试。这个时候测试就是说白了把他搞废了，想知道这个材料最终寿命在哪里，极限在哪里，这是第一步，样片零部件全寿命测试，第二加速疲劳测试，现在我们有很多丰富的理论，可以帮助我们进行转化，其中一种途径，做等效的变化，比如说我在测试中用更高的机械数据，或者用更极限的，跟超过他设计情况的测试条件测试他的寿命，然后我再去反推他在正常的压力下，正常设计范围内他的寿命是多少。这个时候想知道他的可靠性以及模式，在什么样的情况下会发生断裂，发生破坏。
第三个，做多环境下加速的寿命测试，这是因为什么呢？我们前面提到了，有很多风机，装在不同的环境和区域，在不同环境和区域下，现场情况是非常不一样的，我们要把现场的信息带到测试中来，把参数和环境加进去，再加上疲劳寿命测试，最后一个，测试一些极端的情况，在极端变化的情况下，包括温度振动，看看零部件会发生那些四退化或者疲劳，以及不可预见的故障等等。所有这些都是为了确保在风机早期，通过测试手段找清问题，以及摸清楚这个材料部件，这个系统，以及这个风机的极限和设计的标准到底在哪里。
维斯塔斯的测试环境，不是仿真的，模拟的现场数据，而是所有数据就是现场的数据，比如说我们在瑞典装的风厂，气温是多少，风速是多少，我们在测试的时候，都会把这些相应的信息，直接输入进去，考察系统，主轴承能否接受住测试。维斯塔斯有77%的风机，都在我们运营监控范围之内，尤其在国外。20年或者25年的运维合同是非常常见的，做全生命周期的运维服务对维斯塔斯也是受益匪浅。
关于测试的话，基本上就是介绍这些。第二重境界，风电厂的设计和建设，前面举了一小部分，维斯塔斯通过自己的努力，建立自己的测试中心，测试系统，不断检验自己的风机。到第二步，就开始和设计院业主相互合作，我们相互合作进行设计和建设，设计的话，在评估方面，维斯塔斯有自己的超级计算机，这是第二代，上一代的产品也是非常领先的，已经升级了，速度和运行的能力更强，这块我们可以开展很多工作，比如说维斯塔斯从2008年自己做的VSU，这是一个平台软件，但是这个软件只在维斯塔斯内部用，到目前为止没有和别的业主共享过，因为他后面集成了做评估东西，他是经过认证的，维斯塔斯自己的风机做玩乐评估报告，是直接认可的。这就是维斯塔斯为什么在载荷方面做的比较好，第一由量变转变成质变，第二个通过合作，认可了流程和方法，在这种情况下，维斯塔斯可以很充分的做评估和判断，而且这个评估和判断是非常有权威性的。下面这个图，这个也是很好的开展了，维斯塔斯是分级的，不同的地形，海上的，或者极端，森林都是不一样的。
很多第三方公司都有这个功能，大家都有，只是介绍一下，当时还领先，现在大家都有这个功能了。最后一个关于电气设计，这块儿比较领先的，维斯塔斯在新加坡有一个专门研究电网的团队，这个团队参加了欧洲和美国标准制定，以及帮助标准的修改和制定都参与了，国内的话，关于电网规定和标准升级，相对来说是比较保守，或者是比较缓慢的，需要综合考虑各方的利益，最后才能制定出来大家都满意的电网规定，这个进展不大。我不是这方面的专家，也不可能像张博士介绍的那么详细。
第三重境界，我们作为业主，作为各方等的是摘果子，未来七八年以后，项目回收期过了以后，剩下的十二年应该是有利可图的，但是这个时候是否有利可图，这把钥匙，你的生命交给了整个的运维团队，这个团队如果是负责任，懂知识能力的团队，他可以确保你。假如是不负责任，漫不经心的态度方法，我估计再好的风电厂也可能会搞出事情来。维斯塔斯我们差不多20年前，就帮业主做运维，有一个AOM的管理，通过我们运维达到的指标，可以量化，可以给出来，不同的等级，不同的效果，不同的成本。关于维修、成本优化、数据挖掘等等也是基于这些年经验积累，不断的摸爬滚打过来的，也有很多经验教训，也有很多失败情况。大家都经历过这个过程，只不过有的人早一步，晚一步，先走的人摔跤，后面人知道有坑，绕过去，这对整个行业也是比较好的事情。
最后给大家看一下维斯塔斯比较精彩的片断，中间这个是3D打印的，也是现在比较潮流的技术，目的就是为了节约成本，降低造价，快速批量的生产，做加法。传统是做切割，做减法，所以会浪费很多东西。肯定是想办法做成本的降低，但是成本降低，不能牺牲自己的可靠性和质量，砸了自己的牌子，毕竟做这么多年就是靠牌子吃饭的，所以要想怎么靠技术降低成本。后面关于测试系统，前面已经讲到了，第一个图是天津的泰达工厂，有时间大家可以参观一下，基本上主要一些大部件都可以在天津工厂生产，除了供中国，中国只是很小一部分，大部分还是运到了澳大利亚，美国，欧洲那边。相对来说中国的成本低一些，但是这个质量，其实是一样的，因为整个管控体系，维斯塔斯在全国都是同一个体系。
最后一页，维斯塔斯应该有快一两年了，当时我还在另外一家单位的时候就看到这个，多叶轮的风机，这是概念风机，现在在测试中。因为叶轮越来越大，但是你知道你的叶轮不可能无限大，大到一定程度，叶片本身的重量就开始引起了不平衡性或者控制困难，这种情况下怎么进一步在下一代中提升风机的性能，怎么样让新一代的风机来帮助风电行业可持续发展。
最后这是维斯塔斯的公众号，欢迎大家去关注维斯塔斯的公众号互动交流，我今天的演讲就是这些，谢谢大家。
