中國的西部，世界的東方，這里是坐落在天府之國的東方電氣集團。
定子沖片綠色無人車間機器人疊片 東方電機供圖
1959年，在德陽西街的一間民房里，東方電氣集團首家企業(yè)——東方電機克服缺少資源、沒有設(shè)備等困難，造出了第一臺電機。
1979年，東方電機成功研制了迄今世界上轉(zhuǎn)輪直徑最大的葛洲壩170兆瓦軸流轉(zhuǎn)漿式水電機組，1981年機組并網(wǎng)發(fā)電，1985年獲得了首屆國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。
如今，東方電機清潔能源裝備重型制造數(shù)字化車間，云集了一批中國乃至世界一流的加工設(shè)備，由于其超大的規(guī)模和超強的制造能力，曾被譽為“中華第一跨”。
東方電機成功研制三峽水電站700兆瓦水電機組，從左岸到右岸，從跟跑到并跑，東方電機為三峽大壩裝上了“中國心”，實現(xiàn)了“中國裝備，裝備中國”的新跨越。
除了舉世矚目的三峽、溪洛渡、白鶴灘等巨型水電機組，臺山175萬千瓦核能發(fā)電機組、華龍一號、國和一號核能發(fā)電機重要部件都產(chǎn)自這里。
9月20日，澎湃新聞（www.thepaper.cn）跟隨國務(wù)院國資委新聞中心，走進東方電氣集團，打卡中國新坐標，深入了解東方電氣集團里程碑跨越式發(fā)展故事。
500兆瓦級巨型沖擊式水電機組研制實現(xiàn)里程碑式突破
中國每4度電就有1度源于東方電氣的裝備，其研制的發(fā)電裝備約占中國總裝機容量1/4。
1981年，東方電機為萬里長江第一壩——葛洲壩水電站研制的兩套單機容量為170兆瓦的水輪發(fā)電機組成功投產(chǎn)。1985年，葛洲壩機組榮獲中國水電史上首個“國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎”。
值得一提的是，葛洲壩170兆瓦的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機組其11.3米的轉(zhuǎn)輪直徑至今仍然保持世界之最。
白鶴灘水電站裝機總?cè)萘?600萬千瓦，左右兩岸分別安裝8臺單機容量100萬千瓦的水電機組，左岸全部8臺機組由東方電機自主研制供貨。而這臺單機容量100萬千瓦的發(fā)電機組，實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化率。機組轉(zhuǎn)動部件重達2600噸，由上萬個零部件構(gòu)成，實現(xiàn)了“零配重”，機組穩(wěn)定性好，擺度僅僅一根頭發(fā)絲直徑大小。
高水頭大容量沖擊式水電機組是服務(wù)國家“加快西南水電基地建設(shè)”的主力機型。受應(yīng)用市場缺乏、研發(fā)投入不足等因素影響，我國高水頭大容量沖擊式水電機組自主研制水平薄弱，與國外先進企業(yè)存在差距。
2019年開始，東方電機全力組織開展高水頭大容量沖擊式水電機組關(guān)鍵技術(shù)研究，聯(lián)合科研院所、上下游企業(yè)，針對梳理出的涉及水力、水機、電機、工藝4大專業(yè)的70多項攻關(guān)課題開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。
2020年，東方電機成功建設(shè)具有世界先進水平的沖擊式水力模型試驗臺，具備了沖擊式水電機組轉(zhuǎn)輪水力開發(fā)的能力。同時，具備了高水頭大容量沖擊式水電機組轉(zhuǎn)輪研制能力。
2023年6月7日，東方電機自主研制的150兆瓦大型沖擊式轉(zhuǎn)輪在四川田灣河流域金窩電站實現(xiàn)工程應(yīng)用，為國內(nèi)在運單機容量最大的沖擊式水電機組裝上“中國心”，目前該轉(zhuǎn)輪已安全穩(wěn)定運行100多天。
500兆瓦沖擊式水電機組是世界單機容量最大的沖擊式水電機組，入選國家能源局能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備。
2023年8月31日，東方電機聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)國機重裝、中信重工研制的扎拉水電站世界首臺單機容量最大功率500兆瓦沖擊式水電機組轉(zhuǎn)輪中心體鍛件全面通過大唐集團業(yè)主驗收，實現(xiàn)了500兆瓦級高水頭大容量沖擊式水電機組研制里程碑突破，開啟我國水力發(fā)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新篇章。
國產(chǎn)首臺150兆瓦級大型沖擊式轉(zhuǎn)輪 東方電氣供圖
行業(yè)5G全連接數(shù)字化工廠
走進東方電機大型清潔能源裝備重型制造數(shù)字化車間，這里已經(jīng)是重型機加控制、數(shù)字化裝配、機器人焊接等為一體的新一代清潔能源裝備重型制造車間。
該車間實現(xiàn)數(shù)字孿生功能，打造機器人智能焊接集群，將焊接技術(shù)與5G、自動化控制及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機融合，大幅改善焊接工人的工作環(huán)境，提高焊接質(zhì)量和焊接效率。
值得一提的是，機器人智能焊接集群已廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)，完成了白鶴灘、長龍山、國產(chǎn)化首臺套150兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪等重大項目核心部件焊接，焊接產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，實現(xiàn)了“臺臺精品”。
在東方電機大型清潔能源裝備重型制造數(shù)字化車間，重型機加控實現(xiàn)了數(shù)字孿生功能，車間機臺操作者可以通過現(xiàn)場終端實現(xiàn)開工、報工、質(zhì)檢、圖紙技術(shù)資料查閱、起吊呼叫、刀具配送呼叫、輔助操作呼叫、視頻監(jiān)控、異常報警、數(shù)據(jù)實時顯示等功能，產(chǎn)品加工效率和質(zhì)量大幅提升。
在定子沖片綠色“無人”車間，可以發(fā)現(xiàn)，車間已經(jīng)完全融入5G、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、機器視覺等技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化運營管理，實現(xiàn)了生產(chǎn)操作無人化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動化、生產(chǎn)控制智能化、生產(chǎn)產(chǎn)品綠色化。
東方電機數(shù)字化與智能制造技術(shù)部副部長李浩亮介紹說，定子沖片綠色“無人車間”將定子沖片產(chǎn)量從9000噸提高到15000噸，人均產(chǎn)出提升620%、能源利用率提高56.6%、勞動強度降低90%以上，揮發(fā)性有機排放降低70%以上，定子沖片的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大幅提升。
國內(nèi)首個葉片加工無人車間及黑燈產(chǎn)業(yè)鏈 東方汽輪供圖
誕生新時代“爭氣機”
肩負著將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的重要使命，汽輪機一直是發(fā)電設(shè)備中最復(fù)雜精密的部分。作為東方電氣旗下的又一重要子公司，東方汽輪機通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將汽輪機制造水平推上了新的高度。
今年8月，東方汽輪機在行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)人員、資源、技術(shù)、制造、產(chǎn)品等全域數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，每日處理數(shù)據(jù)超500G，成為行業(yè)首個5G全連接數(shù)字化工廠。目前，東方汽輪機已建成9個數(shù)字化車間21條智能生產(chǎn)線，以5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為底座實現(xiàn)企業(yè)運營的數(shù)據(jù)驅(qū)動。
在葉片數(shù)字化車間，機器人、AGV、加工中心、三坐標檢測設(shè)備等高效協(xié)同、有序運行，行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)物流、加工、檢測全流程無人干預(yù)、連續(xù)運行，人均效率提升650%，質(zhì)量合格率達99%，東方汽輪機通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型建立起行業(yè)首條葉片加工黑燈產(chǎn)線，打造出行業(yè)首個葉片加工無人車間。
在焊接數(shù)字化車間，以窄間隙智能焊接、多機器人協(xié)同焊接、焊縫AI檢測、5G+焊接數(shù)采等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，東方汽輪機建成國內(nèi)首個綠色高效焊接數(shù)字化車間，使生產(chǎn)效率提升300%，每年直接碳減排380余噸，引領(lǐng)行業(yè)開啟零缺陷、零排放、零變形的“三零”焊接新模式。
在總裝數(shù)字化車間，東方汽輪機打破傳統(tǒng)的實物總裝模式，將數(shù)字測量與傳統(tǒng)裝配技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)總裝通流預(yù)測軟件，解決超大件裝配時測量難裝配難的問題，建成行業(yè)首個總裝數(shù)字化車間，使汽輪機總裝周期縮短40%。
東方汽輪機數(shù)字化與智能制造部副部長易泰勛介紹說，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型的升級改造，東方汽輪機實現(xiàn)了傳統(tǒng)制造向數(shù)字制造的完美蛻變，公司不僅在生產(chǎn)制造上持續(xù)升級，還建立起供應(yīng)商、企業(yè)、客戶相互協(xié)同的數(shù)字化供應(yīng)鏈，開展產(chǎn)品遠程監(jiān)測和智能運維服務(wù)，實時監(jiān)控園區(qū)安全、能源、環(huán)境數(shù)據(jù)，使生產(chǎn)效率大幅提升，制造成本不斷降低，產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改善。
2022年底，東方汽輪機成為國內(nèi)行業(yè)首家通過智能制造成熟度三級認證的企業(yè)，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上走在了時代前沿。與此同時，由東方汽輪機自主研制，國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的F級重型燃氣輪機(代號G50)在這個5G全連接數(shù)字化工廠順利下線發(fā)運，翻開了我國自主重型燃氣輪機的新篇章，G50也成為我國新時代“爭氣機”的代名詞。
打破70多年技術(shù)封鎖，中國“爭氣機”G50研制成功
當今，全球只有美國、德國、日本、意大利 4個國家完整地掌握了燃機研發(fā)技術(shù)，并作為其長期優(yōu)先發(fā)展、進行嚴密技術(shù)封鎖的高端戰(zhàn)略性裝備。
燃氣輪機用途廣泛，例如電廠發(fā)電、園區(qū)分布式能源冷熱電三聯(lián)供、西氣東輸管道氣增壓驅(qū)動、艦船驅(qū)動等，具有高效率、低污染、啟停快、用地少等一系列優(yōu)點。
為了打破70多年的技術(shù)封鎖，研制東方電氣集團G50重型燃氣輪機的田曉晶博士與團隊，攻克了燃氣輪機難題。
田曉晶介紹說，目前我國正在運行的各種燃氣輪機超千臺，幾乎全部由上述 4個國家所提供。在與我國合資、合作過程中，美國、德國、日本、意大利這四個國家僅轉(zhuǎn)讓冷卻部件制造和裝配技術(shù)，最核心的高溫部件被牢牢把控。燃氣輪機也是我國典型的 “卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)?！?/p>
“燃機中的高溫部件每隔一段時間就需要維修和替換，基本只能由原燃機供應(yīng)廠商提供，具有絕對的定價權(quán)。”田曉晶說。
當前我國燃機市場和維修均沒有掌握在自己手中，而當前復(fù)雜的國際環(huán)境形勢，要求我們必須要有自主的燃氣輪機。
為了主動服務(wù)國家戰(zhàn)略，東方電氣集團東方汽輪機有限公司在2009年啟動了F級50MW重型燃機項目，簡稱G50，經(jīng)過14年的堅持，2023年3月8日，依托國家能源局首臺套重大技術(shù)裝備項目，G50在廣東清遠順利通過96h商業(yè)運行考核，標志著G50研制成功。
東方電氣實現(xiàn)了國產(chǎn)燃機從無到有的突破。G50也被譽為中國 “爭氣機”，分別于2020年和2022年兩次入選國資委評選的“央企十大國之重器”。
G50是國內(nèi)首臺完全正向自主設(shè)計、制造、試驗的 F級燃氣輪機，打破了70多年的技術(shù)封鎖，為我國能源體系的安全貢獻了力量。
田曉晶介紹，通過G50的研制，東方汽輪機目前已經(jīng)搭建了自主F 級燃機設(shè)計體系，已獲授權(quán)發(fā)明專利136項，具備了燃機全部部件的制造能力。
田曉晶感慨地說，14年的潛心研發(fā)，終于啃下了重型燃氣輪機國產(chǎn)化這塊“硬骨頭”，填補了自主燃氣輪機應(yīng)用領(lǐng)域的空白。
專利創(chuàng)造之路上從來沒有坦途和捷徑，只有不避艱險、不怕困難，敢于面對挫折和失敗，才能勇攀技術(shù)高峰。東方電氣集團培養(yǎng)和帶動燃氣輪機相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游創(chuàng)新型企業(yè)300多家，實現(xiàn)了2萬多個零部件全部國產(chǎn)化，保障了產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控。
“未來，我們將繼續(xù)走自主創(chuàng)新之路，提高國產(chǎn)燃機技術(shù)先進性，助力國產(chǎn)燃機取得更大的輝煌?！碧飼跃дf。
