编者按:2023年9月12-14日,以“绿色 持续 共生 向新”为主题的“第五届未来能源大会”在江苏常州武进召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,海克斯康智能制造研究院副院长、能源行业分院院长封善斋发表了《构建智能制造生态系统,赋能可再生能源行业数字化转型》的主旨演讲。
以下内容根据论坛演讲实录进行整理。
封善斋:因为时间原因我就快速的介绍一下,我们海克斯康在可再生能源里面我们的数字化赋能的技术。
实际上在今天上午我们的崔屹院士提到了我们可再生能源里面的未来的技术里面九项就提到了我们数字化赋能技术,实际上我今天的主题就是围绕着这一块儿。我的主题分为三个部分,最主要的集中在第二部分,最后是我们公司的一个简介。
这一块儿的背景我就不讲了,我们现在确实是我们人类面临的气候变化,我们的挑战越来越大,而且现在我们在国家无论是从能源的安全,我们的碳中和,在人类可持续发展方面,实际上我们国家的战略已经非常明确了。
另外在碳中和背景下开展可再生能源的转型在未来肯定是占据一个主导的地位。根据我们的一个未来报告,关于能源转型的报告,未来可再生能源占比应该占到全球的75%到85%以上,而且终端能源要实现电气化。可以看到我们的新增装机,估计可再生能源未来可能有四倍的增长,所以说这个潜力还是非常巨大的。同时也给我们未来的企业带来了无限的业务机会。
实际上我们的工业革命是在变革的过程中伴随着能源革命,实际上我们的第四次工业革命也伴随着我们这次新的可再生能源的革命的一个未来。尤其是在第四次工业革命过程中,我们的数字化是一个重要的赋能技术,这也是我们未来在海克斯康这一块儿,我们能源的清洁化、电力化、去中心化和智能化方面工作给大家做一些分享。
首先我们海克斯康在可持续发展战略方面我们明确了我们的行动计划和愿景和目标,我们还是希望利用我们海克斯康的数字赋能技术,为我们的可再生能源企业赋能。
实际上我们海克斯康分为几部分,一个是传感器技术,我们现在在全球在智能监测、大气测量、测绘、检测监控方面有五千多种先进技术。在我们的软件里面,我们有CEX软件,包括CED、CE软件,包括我们的数字运维软件,包括我们的EM和智能管理体系的软件。总的来说我们的传感器技术是采集我们的物理世界,我们的软件就是我们的虚拟世界,构建一个数字孪生的生态,为我们的能源行业去赋能。
实际上我们海克斯康全集团有一个能源院,我们在能源院里面聚焦于风光氢储这种可再生能源行业,在风光氢储领域里面,我们更多的聚焦于几个方面,第一个方面就是我们的数字智能技术,数字智能技术聚焦于我们工厂的数字化设计,建造、运维,包括我们的智慧园区建设。第二个就是我们在制造企业里面,从我们的设计端,CEX软件、CE软件、仿真软件,到我们的CM,到我们的计量检测到数字化运维这一块儿的软件技术。
我举一个例子,就是在风电行业里面我们构建一个全生命周期的解决方案,我们现在几乎是为全球85%以上的风电制造企业,它的设计,尤其是它的风电主机的设计都采用我们海克斯康的软件。传动链的设计,尤其是前期的传动链的结构强度,流气力学的设计等等,在前期都是做一个完全的仿真,而且我们还可以提供设计仿真服务,到我们的设计样机、到工程样机,一直到工程样机的交付,确保我们整个产品的一个快速上市的时间。
第二个是生产制造阶段,我们有我们专门的软件,帮助我们的企业以最高效的方式进行设计。同时我们在检测端会进行高精度的检测,这些数据未来也会反馈于我们的制造和设计端,形成闭环,不断的提升我们的制造效率。
最后我们还有一个数字化运维的平台,我们有一个对我们风机健康的数据检测,基于我们的大数据技术,基于我们的深度学习来做运维的维护。
另外是在光伏行业,光伏行业也是,我们海克斯康在西班牙有一个自己建造的一个光伏厂,从这个海克斯康我们自己的光伏厂是414MW在这个过程中,我们整个光伏厂的测绘,对我们风电场进行流体力学的仿真,到我们整个前期我们光伏跟踪支架的仿真,包括到我们的设计端的优化。第二个是在质量监控端,我们在制造过程中,我们通过我们的AR软件,通过机器人视觉对我们整个光伏板的生产制造过程进行全面的质量监控,最后我们还有一个数字化的运维平台,通过我们的物联技术,通过我们的运营管理平台,把我们所有电池厂的所有的电池,包括电池片进行一个连通,同时还有对环境的监测进行一个全面的连通,可以对整个光伏厂未来发电的预测,和目前光伏厂的状态进行监控。同时我们通过大量的数据对整个光伏厂进行预测维护。
氢燃料电池也是,我们现在聚焦于氢燃料电池,所以我们在前端基于我们海克斯康的流体力学、空气动力学等等方面优化我们的设计。在建造过程中,尤其是在我们现在的双极板方面,尤其是我们的金属双极板,模具的冲压加工,对这一块儿的监测。最后也是我们一个数字化、数字孪生的运维方案。
所以从我们海克斯康的角度,我们是有一个倡议,我们聚焦于太阳能,包括我们跟现在在澳大利亚的一个最大的绿氢工厂,帮助他们的数字化设计建设运维,提供我们数字化的方案。在风能阶段,我们也是从设计到制造到运维,我们自己的工厂也是用我们自己的运维技术,最后实现了碳中和。
这个是我刚才说的西班牙那个,我们从最初的一个空地,到我们用遥感对我们具体信息的采集,我们去规划设计,我们自己去通过CE仿真,做最好角度的一个装配安装,到最后我们整个光伏厂的运维都是用我们自己的海克斯康的技术。
这就是我们在光伏行业里面,这是我们用到的海克斯康的相关的在各个不同的阶段,从规划、设计、建造、调试、运营,一直在优化过程中,在整个现场数字孪生的监控的过程中也用到了我们的方案。实际上我们现在的光伏厂可以基于我们的外部端和手机端可以做远程监控,可以实时的监控发现他的数据,他对光伏厂任何一个光伏电池状态都可以做监控,也可以预警。这是我们在建设过程中,我们通过我们的激光雷达技术,无人机激光雷达技术对它的信息做一个采集,做一个数字孪生的建设。所以说这个过程我们是从数据的采集到建模到模拟到可视化,是一个完整的过程,从传感器技术到我们的软件。
这是氢能,这是我们在澳大利亚的一个H2U公司,他们在建造当地最大的一个氢能工厂,所以我们是基于我们的软件做一个数字化工厂的设计,包括我们的智慧管理方式,对这个工厂所有的过程,包括管道的设置,优化,以及到最后的运维,到他全部的资产管理软件,我们有一个EM资产管理软件平台,可以对它整个所有的资产进行监控,然后做预测性维护。所以整个项目推进过程中使用了我们的工程设置工具、数字孪生和数字化的运维平台等等,这个是整个过程的方案。
风电这里我就不再讲了,主要是我们在整个风机的设计方面,这个几乎是全球顶级的风机制造企业都是我们的客户,尤其是我们现在正在帮助我们中国的风机制造企业,18MW、20MW的样机都是我们提供设计进行服务。这个是我们用的所有的工业软件,我们在这个领域里面积累了将近40年的经验,我们拥有丰富的工程案例。我们做了很多我们的企业,也做了很多的样机。
所以说在风电的全生命周期中,前面已经讲了,我就不多说了,也就是说我们从研发原型机到生产制造过程,到安装到运维,都是会采用我们相应的应用软件和我们的传感器。
我们海克斯康集团首先是一个合资公司,他是在瑞士的斯德哥尔摩上市,它是全球领先的数字信息技术解决方案的供应商。这是我们海克斯康的一个整个的发展历程,最初我们是做计量方面的,慢慢的我们成立合资公司,我们在2010年之前我们几乎收购了全球顶级的做计量质量控制阶段所有的测量设备和软件,在2010年之后,我们就收购了全球的更多的是从CX软件到数字化运营管理软件到质量体系管理软件,收购了全球的顶级的软件,目前已经形成了我们海克斯康核心的工业传感器技术和工业软件技术。所以说我们在中国已经形成了我们的两大战略,智能制造和智慧城市。
这是我们海克斯康近300家的公司,95%的汽车,90%的飞机制造,75%的智能手机几乎都是用到了海克斯康的智能计算技术。在能源行业里面我们已经进入了85%的能源行业企业。这是我们相关海克斯康传感器技术,左边的是我们的工业计量方面的传感器,海克斯康几乎覆盖了所有的计量检测技术,这个是我们在质量控制过程当中的一个全生命周期的一个方案,右侧主要是从集体信息采集、监测监控方面,激光雷达这一块儿,还有无人驾驶这一块儿的技术。
这个软件角度我们是CD软件,也有CE软件,大家比较熟悉的一些软件都是我们的,包括我们的一些工艺仿真软件,包括还有一些CG软件,还有我们的智慧管理系统,包括工业互联网平台,我们的企业资质管理EM,海克斯康的资产管理软件。所以我们海克斯康大概有5大研发中心、6大生产基地,22大方案中心,我们中国的总部在青岛。
这是我们海克斯康2020年搬入的智慧工厂,所以说我们在去年也实现了我们的碳中和,我们的这个工厂实现了碳中和,我们也成为可持续发展中国新能源的案例,这是我们的工厂,我们也获得了碳中和的认证。
对海克斯康来说,实际上我们的REVO方程是基于我们现实的挑战和需求技术,通过海克斯康的专业知识以及经验来创造价值,这样来提升我们的影响力。
最后也希望跟在座的,甚至我们未来的一些合作伙伴共建我们的合作共赢的生态系统,共同加入这个可持续发展未来双碳战略的行动中,对未来实现可持续的发展。谢谢!