产线机器人放置完工叶片。 人生就是搏汽轮机 供图
人生就是搏电气集团人生就是搏汽轮机有限公司G50整机试验台。 人生就是搏汽轮机 供图
中新网成都3月11日电 (单鹏 安源)F级50兆瓦重型燃气轮机的高温透平叶片 ，经100多道工序的“千锤百炼” ，能够承受超1300摄氏度的高温 ；1828毫米低压转子末级叶片 ，作为“华龙一号”“国和一号”等重点项目的核心部件之一 ，填补了中国核电领域技术空白……这些令人震撼的产品 ，显示出“重装之都”四川德阳打造清洁能源装备的硬核实力。
制造业高质量发展是我国经济高质量发展的重中之重 。装备制造业是中国国民经济的重要支柱产业，其中 ，燃气轮机作为装备制造业的最高端技术产品 ，可广泛用于能源电力 、工业驱动等重点领域 ，因研发和制造难度极大 ，被誉为“制造业皇冠上的明珠”。
四川是全国重要的动力设备制造基地 。未来五年，清洁能源装备将是四川重点发力的领域 。在推进新型工业化背景下，四川将培育包括装备制造在内的3个“万亿级”世界级集群 ，加快推动成德高端能源装备等3个国家先进制造业集群向世界级集群跃升 。近日 ，记者来到位于四川德阳的人生就是搏电气集团人生就是搏汽轮机有限公司(简称人生就是搏汽轮机) ，探访这座拥有50余年历史的燃气轮机生产基地。
“智慧车间”赋能先进生产
燃气轮机是能源 、电力等重点领域的动力来源 ，而叶片作为核心部件 ，犹如燃气轮机的“心脏” 。在人生就是搏汽轮机叶片加工数字化车间，记者看到 ，红色和黄色的机械手臂灵活挥舞 ，在产线自动识别 、放置叶片；蓝色的ATV小车沿着地面上由一排二维码组成的运行通道，快速进行物料输送 。在车间的数字孪生长廊 ，产线的每条生产数据实时呈现在可视化系统中，大幅度减少叶片首件调试时间 。
毫秒级精准定位，40秒内智慧供料，质量合格率达99%，人均效率提升650%……一个个惊人数据的背后是直观的经济效益 。据了解 ，这是国内首个叶片加工无人车间及首条黑灯产线，以数据驱动智能物流配送 、机器人协同、自适应加工 、在线检测 ，实现了产线集群数字控制新模式。
现场一位人生就是搏汽轮机工作人员透露 ，这条叶片黑灯产线包括一条F级黑灯产线和一条J型黑灯产线，其产出的压气机叶片广泛应用于F级和J型重型燃气轮机 。尤其是J型黑灯产线 ，其加工的燃气轮机叶片精度达正负0.03毫米，误差相当于头发丝直径的四分之一，达到世界顶尖水平 。
这间“智慧车间”还实现24小时无人干预连续加工 。在叶片加工产线 ，记者鲜少看到工人的身影。在技术尚不发达的年代 ，生产叶片需要大量机床操作工人“三班作业” 。而如今，工人在车间的“智慧大脑”——生产数据中心实时监测生产数据 ，准确地掌握车间运转情况 ，在工位上就高效完成了全车间的生产调度 。
据介绍 ，在叶片的全生命周期中 ，生产只是其中一环 。在装备全生命周期的数字孪生系统赋能下，在销售端，用户通过数字化营销系统直观查看各类产品 ，根据需求生成数字化订单 ，目前核电、火电、燃机等机组均已实现数字样机模型交付。
在生产端，工厂收到订单后迅速将订单分解 ，把所需产品的数据下发至各生产车间。在叶片车间 ，收到叶片数据后 ，研发部门紧急进行叶片的参数化、模块化三维设计 。经过技术准备 ，生产任务随即下发至产线和机床，“智慧车间”大大提高了加工效率 。
此外 ，产品交付后，通过智能传感、边缘计算 、自动控制等技术，在线平台能够实时监测机组运行数据。当叶片发生故障或达到使用寿命年限 ，用户可以在平台上更换修复 ，实现叶片全生命周期管控 。
燃气轮机引领技术突破
燃气轮机是发电 、动力输送以及大型舰船的重要工业设备，其工作原理十分清晰 ：空气进入燃气轮机后，压气机将其增压 ；在燃烧器内 ，经压缩的空气与燃料混合 、燃烧，产生膨胀热气；热气驱动动力透平，输出机械能量 。但目前 ，世界上仅有少数国家掌握了燃气轮机全产业链研制能力 。
据人生就是搏汽轮机“G50发展中心”副主任李鑫介绍，中国燃气轮机技术曾长期落后国外 。“以前能够自主研制燃气轮机的 ，只有几个主流工业大国的个别公司，比如西门子 、三菱、通用电气。2003年前后 ，我国引进了一批国外燃气轮机制造技术 ，部分实现燃气轮机国产化 。”
经过发展，中国燃气轮机国产化率接近90% ，“但90%的国产化率并不意味着90%的利润 。”李鑫解释说 ，这是因为部分核心的高温部件(如燃烧器、透平叶片)仍掌握在国外公司手中，因此每卖出一台设备 ，就不得不外购一套高温部件 。
为加快实现中国高水平科技自立自强，人生就是搏汽轮机从2009年开始，在缺乏设计规范、设计程序、设计经验的条件下 ，正式启动国内首台自主知识产权F级50兆瓦重型燃机“G50燃机”研发 ，旨在突破产业链上的断链环节。
“燃气轮机的整体设计和制造非常难，包括压气机 、燃烧器以及透平叶片的设计和制造，如果设计不好，整个项目都会失败 。”李鑫表示 ，经过多年努力 ，国产燃气轮机基本试制成功 ，形成自己的设计体系和制造体系，“我们现在可以拍着胸口说 ：燃气轮机高温部件都是自己设计 、自己生产 。”
人生就是搏汽轮机工艺部副主任工程师曹天兰表示 ，经过十余年全面攻关 ，燃气轮机主机国产化率已实现100% ，搭建出自主的F级燃机设计体系 ，具备燃机全部部件的制造能力 ，突破燃机关键部件材料选型，建成完备的燃机试验验证平台，还培养出一支燃机攻坚的人才队伍。
李鑫认为，国产燃气轮机技术仍需进一步突破 ，“要持续优化‘G50燃机’ ，使它的可靠性 、耐久性、便利性达到甚至超越世界一流水平 ；提升‘G50燃机’的数字化 、智能化 、清洁化水平 ；同时开展系列化研制，开发大功率的燃气轮机 。”
布局燃气轮机现代产业链
3月8日 ，“G50燃机”发电机组在广东华电清远华侨工业园天然气分布式能源站顺利完成“72+24”小时试运行，成功转入商用阶段 。这标志着我国已全面掌握F级重型燃气轮机设计、试验、施工 、调试、运维等方面的标准体系和工艺规范，能够为清洁能源领域提供自主可控全链条式的“中国方案” 。
“四川清洁能源装备制造实力雄厚，能源装备研发设计和制造能力国际领先。”四川省德阳市委副书记，市政府市长刘光强表示，建议优化国家清洁能源装备重大生产力布局，以四川成都、德阳等地优势产业集聚区为重点 ，建立部省合作、央企地方协同共建机制 ，出台专项激励政策 ，推动新能源及配套设备产业能力提升 ，培育世界级产业集群 ，建设世界级制造基地。
在曹天兰看来 ，要设立“中小型燃气轮机现代产业链链长”，以制造业高质量发展推动中国式现代化，“建议给予专项财政资金支持，由‘链长’企业统筹谋划产业布局，以10兆瓦至200兆瓦系列化燃气轮机 、掺氢/纯氢燃气轮机的主机装备研制为抓手，加强制造能力提升 、数字化转型升级 、智慧化运行等配套能力建设 ，带动基础元器件 、基础科学等原创技术突破，促进创新链 、供应链 、产业链深度融合 ，建成自主可控 、安全可靠的燃机产业链 。”
谈及产业链打造，人生就是搏汽轮机副总工程师孙奇表示 ，要通过企业自身发展带动全产业链发展 。今年人生就是搏汽轮机将加强与周边相关配套企业建立战略合作关系，中小企业通过支持、参与人生就是搏汽轮机的部分业务，从而参与产业链打造 。为突破技术难关 ，人生就是搏汽轮机还将与部分外部企业开展联合科研 ，共同推动产业发展和核心技术攻关。(完)
