我们正在经历一个不断变化和时代精神的阶段。我们可能没有注意到,但自然能源就在我们身边,塑造着能源部门,甚至影响着我们的生活和未来。
向可再生能源的过渡已经开始,但它的潜力和发展与另一场更为明显和可见的数字化革命相吻合。通过结合数字化转型和自然资源这两个具有里程碑意义的方面,我们旅行、交流、制造和一般生活的方式正在发生变化。
除太阳能外,风能是最成熟的推动创新的能源。利用 联合国的可持续发展目标 作为基调,世界各地的可持续发展倡议正在探索其电力供应的多样化和提升。从 英国到美国、中欧、北欧和印度,风能的生产、监测和输送发生了翻天覆地的变化。
从技术的角度来看,风能领域的进步可以从生产设备和配电的成本以及过去十年模块化等技术的兴起中看出。远程监控、识别、跟踪和修复设备的能力完美地展示了技术与清洁高效能源之间的联系。
随着世界如何将数字化发展与可持续发展举措相结合已经确立了成熟的基石,实现完全普遍获得能源的下一步就是优化。然而,数字化转型时代仍有许多空白需要填补。
重大挑战
为了使风能成为真正全球范围内可行的能源并保证普遍获得电力,该行业需要向在利用数字创新方面已经站稳脚跟的相邻工业部门学习。与任何行业的成熟一样,我们需要交叉授粉。为了实现与汽车或航空航天等行业一样的飞跃,风能行业需要对四个关键领域进行数字化优化——设计、测试、制造和售后服务。所有这些都有可能变得更具成本和时间效率,而成功地做到这一点将决定风电生态系统在满意度方面的开发、维护、管理和衡量效率。
海斯堡州立大学的照片
主要的设计挑战取决于减少物理设备创新进入市场所需的时间。此外,在质量、经济制造和改进每个组件或产品的可维护性方面面临的其他挑战更加复杂。
测试也应该数字化,以缩短产品整个生命周期的试用周期。鉴于全球可持续发展的推动,制造挑战围绕所需的规模经济展开。影响通常分散的供应链,提供优质可靠的产品,决定了风电计划是否成功。
最后,考虑到实施的项目将反映能源生产的新规范,售后服务至关重要,与满足电力输出需求同样重要。
风电行业目前正处于十字路口。它已经成熟,但需求量很大——不仅在数量方面,而且在质量方面。这四个关键因素以及如何利用技术来解决它们将决定风能如何转化为未来真正可获取的资源。
转型是一个网络
然而,解决方案并不简单,也不能孤立地解决。
将数字化转型和创新应用于流程中的每个关键因素可能听起来很简单或线性 - 但实际上它代表了一个相互联系的解决方案网络,并且必须共同努力以实现收益。
为了实现有效的变革,有四种最重要的技术方法可以概括创新挑战。它们是:模块化、使用数字双胞胎、采用数字产品生命周期管理 (PLM),然后将单个数字线程作为第四个原则。后者明确需要一个通用数据源,可以更无缝地做出决策,信息可以更轻松地流动,并且可以通过高效和联合的质量管理系统通知产品开发。
然而,所有这四个支柱都以模块化、数字化和混合化的形式与三大支柱交织在一起——这有助于组织通过建立效率杠杆来加速开发并降低成本。
产品结构的模块化为客户提供了更多的选择,并通过将通用组件用于不同的涡轮机设计来实现整个产品生命周期的规模经济,从而使当前的设备能够更快地响应新的创新。重复效应降低了单位成本并提高了质量。
组织可以在不同的产品中重复使用子解决方案,以保持一致的产品质量。这些措施可帮助组织在开发、物流和生产方面节省高达 25% 的成本 - 以及类似地缩短上市时间。
通过数字化可以进一步降低成本,组织可以解决所有价值链元素的连接问题,以简化流程并加快上市速度。数字编排是实现这一目标的关键,因为它创建了从设计到制造,甚至从设计到可维护性的线程,以简化流程并提高效率,并确保在当前时代增强客户体验。
使用正确的采购模式还可以帮助组织节省时间和资源。从使用资本支出 (CapEx) 模型转变为采用由运营支出 (OpEx) 或混合驱动的模型将是关键。与其在维护很快就会过时的物理组件上投入巨资,不如投资于可以根据需要扩大或缩小规模的服务,从而获得更大的灵活性。
更新行业的创新方法需要一个复杂的持续改进网络,而不是相互排斥的链。设计、测试、制造和售后服务之间的联系有时是并行的,有时是顺序的。无论如何,都需要采取整体方法来全面推动该行业向前发展。
例如,优化 AI 和分析的使用以创建用于测试的数字双胞胎需要有效的 PLM 解决方案,以确保概念、设计和测试阶段得到一致和持续的反馈和分析。需要一个共同的单点数据和一个数字线程来告知整个决策过程的准确性,从而使像数字孪生这样的计划成为更广泛的对话,而不仅仅是针对特定的生命周期阶段
成功的原则
从本质上讲,情况是这样的,风能行业仅靠周期性创新是无法向前发展的。转型应该就是这样——一个包罗万象的转型,其流程将经受住时间的考验,尽管速度要快得多。
这种转变以目标为导向,并拥有成熟的工作平台。
模块化、数字化和混合化将是未来十年行业发展的基本原则。它们与旨在创建数字线程以完成这一发展网络的创新加速器相吻合。
风电的潜力和地位在全球能源格局中早已确立。它作为实现普遍能源接入的最佳门户的可行性现在取决于掌握数字化转型网络。
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