模塊化：風機產品正在發(fā)生重要趨勢

一、風機產品發(fā)展的三大趨勢

隨著競價上網和平價上網的來臨，風電行業(yè)正在從政策驅動向技術、市場導向過渡，度電成本(LCOE)成為行業(yè)關注的焦點，風機產品的發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢

大型化風機的大型化可以提升收益，增大土地資源利用率，降低基建成本和運維成本；2017年，全球風電機組平均單機功率首次突破2.5MW，其中英國以3,764kW平均單機功率排名第一，丹麥 3,408kW，德國 3,263kW，中國也首次突破2MW；

模塊化為了使得風機更好的適應不同的風況地理條件，風機需要個性化設計和定制，如果機型變化太頻繁會給制造帶來麻煩，增加了設計和驗證成本，通過模塊化，模塊的組合、軟件的提升，利用有限的資源盡可能地滿足個性化的需求；同時，模塊化也方便運輸和吊裝；

智能化現(xiàn)在風機的各個總成都是帶有CPU的，過去各個葉輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)還有其他系統(tǒng)都把信號匯集到中央，有中央處理；現(xiàn)在風機每個總成里面都有CPU，所以未來的風機將是智能化的產品，運算能力高、存儲能力高、配備更多的傳感器；

本文將重點關注模塊化。

二、風機產品模塊化的幾大驅動因素

行業(yè)從政策導向向技術、市場導向轉型當一個行業(yè)處在政策驅動、補貼激勵的階段，企業(yè)往往更加重視規(guī)模，精益管理的理念暫時不能引起企業(yè)高層的重視，產品管理往往比較粗放，比如風機、光伏、新能源汽車等，隨著競價上網和平價上網的來臨，風電運營商更加注重度電成本(LCOE)和運營效益，隨之將壓力傳遞到風機設備商。風機設備商必須更加注重技術，降低全價值鏈的成本，精益運營，提升產品的綜合競爭力；

風機競爭日趨激烈，單價越來越低近20年，風電機組單位kW價格下降至3550元/kW，下降幅度為70%，最近部分招標價格低至3000元/kW，面臨更大的成本壓力；

“多品種，小批量”業(yè)務模式的內在需求全國風機累計裝機12+萬臺，近年來每年1.2萬臺左右，以金風科技為例，2018年銷售2841臺，產品涵蓋5個系列，平均每個系列568臺，最少的9臺，最多的2180臺，鑒于80%以上的風機產品需要定制，因此，屬于典型的“多品種，小批量”的業(yè)務模式，不能通過大規(guī)模上量的方式來降低成本，但持續(xù)的降低成本又是行業(yè)發(fā)展的內在要求。

運輸安裝的需要隨著容量的大型化，塔筒越來越高，葉片半徑越來越大，這給設備的運輸，安裝帶來了新的挑戰(zhàn)。比如通過分瓣技術的應用，可以大幅降低塔筒的運輸難度。

三、模塊化能為風機業(yè)務帶來的價值

增加重用，降低成本通過定義風機的產品架構，系統(tǒng)規(guī)劃模塊，增加模塊在產品系列之間的重用，增加單個模塊的批量，降低成本。對于陸上風機來說，整機成本占總體資本開支的近70%，其中風電機組模塊占33%左右，基于行業(yè)機組價格和利用小時數對度電成本的敏感性分析，機組模塊的成本每降低10%，度電成本將降低6~10%，效果非常明顯！

縮短開發(fā)周期，提升可靠性陸上風機的開發(fā)周期一般2~3年，海上風機的開發(fā)周期更長，適應性的開發(fā)周期會稍短一些。通過與主要風機廠商的交流，普遍反映新產品的開發(fā)周期不夠，新產品往往在通過小批后就要交付給客戶，尚未達到批量量產的標準，給后續(xù)的維護和質量可靠性帶來了隱患。借助異步開發(fā)模式，可將產品的開發(fā)與模塊的開發(fā)解耦，縮短風機產品的開發(fā)周期，通過成熟模塊的重用，縮短驗證的周期，提升新產品的質量和可靠性；

有限的資源，滿足多樣化的需求風機的配置通常根據風場的需求進行個性化的定制，比如風速、溫度、濕度、海拔、雷暴、除冰、臺風等等。借助模塊化的理念，可充分利用有限的資源，通過不同的模塊組合和軟件定制（控制策略），滿足不同風場多樣化的需求，增加產品的柔性；

重塑供應鏈借助模塊化，可以重塑供應鏈，減少供應商的數量，增加單個供應商的批量，通過協(xié)同創(chuàng)新，對現(xiàn)有的系統(tǒng)和零部件供應商進行優(yōu)化，原來的部件供應商變成模塊供應商，有利于保障模塊的質量，降低模塊的綜合成本；

四、模塊化已成為Vestas下一代的產品理念

Vestas是全球風機行業(yè)的龍頭，2018年占據全球新增裝機容量的19.5%，穩(wěn)居行業(yè)第一。

2018年12月，維斯塔斯CTO Anders Vedel在接受采訪時表示下一代平臺(EnVentus)將會在接下來的兩年內開始交付并將采用模塊化設計理念，特定機型的產品將成為過去式。

新平臺的兩款新機型V162-5.6 MWTM與V150-5.6 MWTM將會是當前2 MW與4 MW平臺的拓展，給予客戶前所未有的機型組合在任何風況條件下捕獲風能。

維斯塔斯認為，采用模塊化理念將帶來以下價值

給予客戶更多的選擇維斯塔斯正在尋求通過獨立組裝成套生產的模塊來大大增加產品的多樣性；

減少部件數量，有利于標準化工作的執(zhí)行采用更少的部件供應商而增加每個供應商的供應量，規(guī)?；慕洕б鎸兄谡w成本的降低；

對吊裝過程也進行了重新設計與其租用越來越大的起重機來將裝越來越大的部件吊裝到越來越高的塔筒上，維斯塔斯也在積極探尋新的解決方案，例如可利用風機塔筒來進行吊裝的可移動式起重機；

五、如何建立系統(tǒng)的模塊化管理體系

模塊化已經在汽車、工業(yè)品和電子電器等行業(yè)廣泛應用，對于風機來說，可以充分借鑒其理念、管理體系和實踐，結合自身的行業(yè)特色和應用需求，進行定制，指導相關工作的有序開展。系統(tǒng)化的模塊化體系包括八大要素

產品和技術戰(zhàn)略企業(yè)的產品和技術戰(zhàn)略是模塊化理念和管理框架構建的前提和基礎；

模塊化的目標和范圍在制定和實施模塊化前，需要明確模塊化的目標和范圍，包括區(qū)域覆蓋、品牌覆蓋、組合覆蓋、模塊化的程度等；

產品路線圖產品路線圖展示了所有開發(fā)的項目及其周期，包括在整個生命周期中的相互依賴關系；

產品架構確定了產品中平臺和模塊的層級關系和接口，統(tǒng)一了產品語言，明確模塊的構成方式；

功能策略基于客戶和品牌需求，提供了一個清晰的方向，指導模塊的功能構成，同時，更加關注實際的附加值；

模塊戰(zhàn)略描述了不同變型和應用的情景，包括其經濟效益，并且統(tǒng)一了模塊的定義要素和定義模板；

開發(fā)流程將模塊和產品的開發(fā)流程分離，定義模塊的開發(fā)流程，并明確與產品開發(fā)流程之間的關系；

管控機制為確保模塊概念的持久性，需要建立一套清晰的管控機制，確保持續(xù)的成功，包括組織，KPI，預算，IT等。