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10月22日，2014北京国际风能大会暨展览会在北京盛大开幕。23日，机械传动系统论坛在W103开幕。论坛由原中国传动集团的副总工程师郭宝霖主持，英国Romax科技有限公司左扣成博士代表公司出席论坛，并就基于大数据和云计算风机传动链的系统解决方案展开论述。以下为内容实录：

左扣成：首先非常感谢郭总的介绍，各位领导，各位专家，大家上午好!胡总因为身体的原因，医生不建议他坐飞机，所以特意安排我给大家做汇报，本次汇报的题目是基于大数据和云计算风机传动链的系统解决方案。整个报告分以下几个内容，首先我会简短的给大家介绍一下英国诺迈士公司，然后我会回顾一下全球风电传动链的现状，基于这些现状，我们公司提出基于云平台的风机传动链的解决方案，最后是一个很尖端的案例分析和一个小的总结。

首先，介绍一下咱们公司，英国Romax科技有限公司的Romax来源是来自三个单词，我们是旋转机械系统的专家，我们是专业提供齿轮箱、轴承和传动系统技术服务的公司。Romax公司的总部在英国诺丁汉，在全球我们有260多名员工，全球有8个国家和3个办公室，其中在中国我们有中国的北京办公室、重庆办公室和杭州办公室。当今世界上许多知名的一流企业都是我们的客户，和我们有良好的合作关系，其中在汽车领域里面，全球前20的汽车供应商，有19家供应商已经使用我们Romax的仿真技术和我们有合作。也就是现在世界上跑的80%的车辆里面是拥有Romax的技术的，其中包括本田、通用、福特、现代，以及丰田等等，这个在重工领域，有卡特彼勒，等等。在这三个领域，全球前八大家的供应商都使用Romax的仿真技术，包括SKF等等。同时我们和一些高校一些科研机构做一些新的研究工作，我们技术一直是世界领先，这是风电领域我们的一些合作伙伴，国内有联合动力，有太原重工，有青川(音译)，有华力风电等等。

我们英国Romax科技有限公司是世界第一的独立兆瓦级齿轮箱设计者，经过这么多年的设计和开发，我们参加过超过30多个圈套齿轮箱的设计项目。这些项目里面我们已经取得33个德国船级A级认证，是拥有世界上最多的GL齿轮箱A认证的公司。我们对齿轮箱的设计、制造以及测试流程拥有丰富的经验，并且与全球领先的零部件的厂商建立了紧密的合作关系。同时，我们也是世界第一的传动链仿真的技术专家，我们的Romax软件是全球第一家通过德国相关认证的产品。

下面我简单回顾一下我们全球风电传动链现状。从2000-2004年，欧洲齿轮箱供应商制造的齿轮箱中，在运行中失效的齿轮箱高达4500个左右，有9个主祭厂因为齿轮箱索赔而导致破产。中国新疆某风场，60个齿轮箱全部需要更换，但不幸的是，这批齿轮箱的供应商已经倒闭了。从中我们发现不管欧洲制造，还是中国制造的齿轮箱失效问题还是非常普遍的问题，同时经常出现一些不可预测的失效。这是Romax参与的一些失效案例，这里面大家可以发现，这里可以包括一些比如滚子造成端面的磨损，以及内圈的点蚀，太阳轮的点蚀，甚至包括主轴承外圈的剥落等等。

为什么会存在这些问题呢?为什么风机齿轮箱当时设计的时候不错，制造也不错，最后使用起来就出现这些问题呢?我们直接归纳一下，其实主要是基于以下三个方面的原因。第一、整个风机传动链无论从设计、制造还是运维，它都涉及到一个很大的数据处理，应该说一个海量的数据。比如说在设计过程中，我们要遵循非常多的设计准则，比如在齿轮箱设计过程中，我们做齿轮设计的时候需要依照国际标准ISO336做设计，在风场运维的时候，我们要考虑很多气侯的数据，温度的影响，以及实际工作的影响，这都涉及到一个非常大的数据的获取。

当然，有了这些数据以后，我们更需要一个专业知识和专业的工具去分析和处理这些数据。整个风电传动系统这条链条有非常多的公司参与，包括设计、制造和运维，但是很多时候设计、制造和运维沟通是有限的，比如很多运维厂商失效的结果不能及时反馈到设计和制造过程中，因为这些失效导致的原因就不能及时反馈以用来提升和改善我们的设计方案，用来提升和改善我们的制造，最后能够促使我们得到更好的运行。基于刚才我们说的这三个需要处理的难点，第一个是海量的数据，第二个是怎么样拥有专业的知识处理。第三个是怎么样实现更好的交流。

基于这三个问题，我们Romax提出了一个概念，叫基于云平台的风机传动链解决方案。具体是怎么解决的呢?我们要提出基于云的平台把我们高级仿真软件，把大数据监控系统和专业知识融合在一起，能够把设计、制造和运维三个方面有效的融合在一起。下面我对具体设计、制造和运维做更进一步的解释。

第一、在整个风机设计的时候我们要做到首先是正确，确保我们设计依次就能做的成功，这个里面这是典型的风机设计的一个流程。从一开始的风机设计要求可以根据Romax监控的很多风场数据，从这些数据里面得到失效数据库，以及我们运维经研究可以做初步的概念方案的选定，有了初步的概念方案，我们可以通过高级仿真软件初定主要尺寸，定完尺寸以后，我们可以使用成本模型，包括运维成本等等。有了这个方案，我们可以做一个全系统的概念分析，通过概念分析，这时候我们就会选择一个比较合适的概念方案做详细的分析。在详细的分析里面，我们就可以使用我们的高级仿真平台以及有限原软件做详细的分析，最后是结合动力学的分析和生成图纸和认证报告。我们都考虑了综合因素，考虑到重量、振动、耐久性、成本以及效率的影响，每次过程中都考虑所有的目标，这是一个综合优化的过程。

我们Romax的高级仿真平台能够帮助我们实现首次即正确的设计，我们的Romax高级仿真平台包括以下主要的四款软件。第一款是概念软件，可以帮助客户快速的建立所有的概念模型，第二个是CAD FUSION软件，可以实现和主流的三维设计软件的无缝对接。第三个是Romax DESIGNER软件，可以做全系统的分析和计算。最后是动力学的软件Dynamics Fusiw。我们不仅要做首次即正确的设计，我们也要做首次即正确的制造，这是一个简单的制造流程，从客户那边获得图纸以后，我们要进行材料的选择，以及助理去定，经过加工、检测、装备、测试。通过我们最后测试的，立刻再反馈到我们的设计过程当中去，以改善这个设计。使得我们制造环节是一个闭环的循环系统。这是风场运维，我们有大数据在线检测控制系统，这个系统可以收集各个风场的运行数据，包括SCADA系统，包括油粒计数器等，用户可以在自己的办公室在线监控我所有风场运营的情况，可以从茫茫的风机里面发现和找到有可能存在有失效可能的这种风机，这时候风场主就可以及时的安排实际的运营计划，以减少失效对风场带来的损失。

我们对整个监控的数据，我们可以获得装载监控数据，可以获得SCADA数据，可以获得奇秀数据，也可以获得检测数据，基于这些数据，我们可以做失效分析，以实现前瞻性运维的概念。

Romax高级仿真平台依据我们的专业知识对这些海量数据进行处理，然后可以实现失效模式及影响分析FMEA这个方法，这个FEMA可以及时将发现的问题反馈到设计过程当中去，这也是设计流程中一个关键的环节。

总结一下，我们提出来的基于云平台的风机传动链解决方案就是要把处理大数据能力的高级仿真平台和我们专业知识以及对风场的在线监控这个系统融合在一起，以实现我们整个传动链能做到“首次即正确”。这是一个简单的案例分析，这是我们帮欧洲著名的一个企业做的一款6MW的海上风机的传动链开发，这是一个海上浮动的风机，当时我们设计评审了很多款传动链概念方案，通过我们概念模型和可靠性分析，选择了三款概念方案进行了初始的CAD设计，设计方案也用到后面详细的分析。这是我们和美国国家可再生能源实验室一起研发开发的一款新型半直躯传动链开发，可以降低31%的制造成本。其中两个特点是第一、我们使用了滑轮轴承，这个滑轮轴承的使用可以使整个箱体的体积变得更小，重量更轻，可以实现结构更简单的齿轮箱。第二、我们采用了柔性销的设计，允许每个行星轮浮动以实现均载。

简单的总结，基于云平台的风机传动链解决方案，可以实现首次即正确的设计，可以实现首次即正确的制造，也可以实现首次即正确的运维，谢谢大家!

郭宝霖：大家有什么问题?

提问1：左博士您好，刚刚提到一个案例，关于半直躯的型机采用滑轮轴承的案例，它的难点是什么?相对于滚动轴承的优势在哪里?

左扣成：可以可显体积更小，重量更轻，结构更简单。

提问1：它的润滑是不是相对滚动轴承难度更大一点?

左扣成：对润滑的要求要高一些。

提问1：这个已经变成成品了吗?已经得到应用了吗?

左扣成：这款已经得到应用了，最早设计的时候，这是一个新的研发产品，最早的时候不是滑轮轴承，最后我们跟国家实验室一起研发做了这款计划产品，这款新的产品已经在试用了。

提问1：我感觉柔性销和滑轮的结合是很大的挑战。

左扣成：对，柔性销它的好处可以实现均载，但是因为加工的原因，加工的精度不能保证，这块在应用起来出现很多困难，这个业界里面也有很多讨论。

郭宝霖：这个用在什么地方?

左扣成：这个还没有装机，在美国那边测试。

提问2：它的润滑和滚动轴承比，要提高在哪些方面?

左扣成：对滑轮的要求?

提问2：对。不好意思，这块不是我参与的，回去我再问一下。