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西門(mén)子發(fā)電與天然氣集團(tuán)上海燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)工程中心與西門(mén)子燃?xì)廨啓C(jī)部件（江蘇）有限公司攜手next47，應(yīng)用牙科領(lǐng)域的3D掃描技術(shù)解決了在燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片生產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)中遇到的挑戰(zhàn)。

牙醫(yī)診所和大型燃?xì)廨啓C(jī)制造工廠有相似之處嗎？答案可能沒(méi)有你想象得那么復(fù)雜。

就像人類(lèi)的牙齒一樣，燃?xì)廨啓C(jī)的透平葉片都有弧度不規(guī)則的表面。如果湊近看葉片，可以看到上面有一排排小孔。它們可用來(lái)冷卻葉片。在過(guò)去，要檢測(cè)這些小孔需要使用一套大型、昂貴的檢測(cè)系統(tǒng)，并使用傳統(tǒng)的樹(shù)脂筑模法，即把樹(shù)脂材料澆注到葉片上，待樹(shù)脂冷卻后脫模形成模型，之后再通過(guò)檢測(cè)模型來(lái)獲得小孔的位置、角度和形狀等幾何數(shù)據(jù)。這樣的方法非常費(fèi)時(shí)，效率較低。

現(xiàn)在，工程師可使用一種在牙科領(lǐng)域已經(jīng)比較成熟的3D掃描技術(shù)，以高效、簡(jiǎn)便、可移動(dòng)的方式檢測(cè)葉片上的冷卻小孔。這套設(shè)備不僅成本更低，可移動(dòng)性也更高。

將現(xiàn)實(shí)世界中的物體轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息進(jìn)行處理對(duì)很多領(lǐng)域都有著至關(guān)重要的意義。在牙科領(lǐng)域，3D掃描就被用于抓取患者牙齒的三維模型。在很多牙科實(shí)驗(yàn)室，3D掃描技術(shù)常常被用于患者牙齒重塑手術(shù)前的準(zhǔn)備工作，用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行牙齒整形的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備。

在工業(yè)領(lǐng)域，這種技術(shù)也可被用于檢測(cè)物體幾何數(shù)據(jù)的精確度，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。西門(mén)子發(fā)電與天然氣集團(tuán)上海燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)工程中心與西門(mén)子燃?xì)廨啓C(jī)部件（江蘇）有限公司攜手next47，應(yīng)用牙科領(lǐng)域的3D掃描技術(shù)來(lái)解決燃機(jī)生產(chǎn)這一工業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題。西門(mén)子燃?xì)廨啓C(jī)部件（江蘇）有限公司總經(jīng)理Stephen Howarth先生在檢查過(guò)車(chē)間內(nèi)的一些應(yīng)用測(cè)試結(jié)果后表示：“使用另一行業(yè)中的優(yōu)秀技術(shù)來(lái)解決我們（工業(yè)領(lǐng)域中）的測(cè)量問(wèn)題，是一種非常棒的做法。”

next47是為西門(mén)子創(chuàng)造下一代創(chuàng)新業(yè)務(wù)的全新風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)。這項(xiàng)3D掃描技術(shù)來(lái)自于一家初創(chuàng)公司：朗呈醫(yī)療器械科技有限公司。創(chuàng)始人呂博士畢業(yè)于加州理工學(xué)院。他發(fā)明了創(chuàng)新的數(shù)字化3D散焦影像技術(shù)（DDIS）。憑借多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，朗呈已在牙醫(yī)行業(yè)擁有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并占據(jù)*地位。

西門(mén)子與朗呈的合作可惠及雙方。對(duì)西門(mén)子來(lái)說(shuō)，*的3D掃描技術(shù)解決了在燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片生產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)中遇到的挑戰(zhàn)，且這種引入跨領(lǐng)域解決方案的成功案例可被推廣到更多業(yè)務(wù)部門(mén)，以尋找更多潛在應(yīng)用。而對(duì)朗呈來(lái)說(shuō)，西門(mén)子在工業(yè)領(lǐng)域的*經(jīng)驗(yàn)也幫助他們?yōu)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)拓展了更多應(yīng)用空間。目前，冷卻孔檢測(cè)項(xiàng)目已完成了可行性研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)，并取得了積極的結(jié)果。下一步，項(xiàng)目將定義具體流程并制作說(shuō)明文件來(lái)指導(dǎo)工程師進(jìn)行準(zhǔn)確和穩(wěn)定的操作。

next47讓外部創(chuàng)新更貼近西門(mén)子業(yè)務(wù)部門(mén)。通過(guò)試驗(yàn)性項(xiàng)目，next47降低了西門(mén)子業(yè)務(wù)部門(mén)嘗試外部新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，也增強(qiáng)了技術(shù)合作的力度和范圍。通過(guò)踐行3C（資本、創(chuàng)造和催化）戰(zhàn)略架構(gòu)，next47把多個(gè)西門(mén)子創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的資源聚合起來(lái)，為西門(mén)子創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)。

目前，除在西門(mén)子位于宜興的燃機(jī)透平葉片加工工廠成功實(shí)施外，朗呈的技術(shù)也有望應(yīng)用于西門(mén)子其它燃機(jī)葉片加工工廠，如位于Nonnendamm的燃機(jī)部件工廠。西門(mén)子燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)工程中心負(fù)責(zé)人周業(yè)濤表示：“本地研發(fā)團(tuán)隊(duì)與nex47的緊密合作，使跨領(lǐng)域的創(chuàng)新解決方案在燃機(jī)透平葉片生產(chǎn)上快速應(yīng)用，這體現(xiàn)了從本地到本地、從本地到全球的協(xié)同創(chuàng)新理念。”

為應(yīng)對(duì)兩萬(wàn)空分市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，西門(mén)子對(duì)GC100壓縮機(jī)進(jìn)行了升級(jí)改造。升級(jí)版GC100壓縮機(jī)的流量提高13.4%，效率提高2.09%，不僅滿(mǎn)足了市場(chǎng)需求，還在價(jià)格優(yōu)勢(shì)與高效率兩方面實(shí)現(xiàn)了高度優(yōu)化。

“這個(gè)新產(chǎn)品將幫我們進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)！”

在西門(mén)子大廈的一間會(huì)議室里，張陳慧和王慧秀正站在貼滿(mǎn)各種圖表和幻燈片的墻邊與同伴熱烈地討論著。

張陳慧和王慧秀是西門(mén)子中國(guó)研究院發(fā)電與天然氣集團(tuán)德萊賽蘭業(yè)務(wù)部門(mén)壓縮機(jī)研發(fā)小組的高級(jí)工程師與產(chǎn)品線經(jīng)理。圍在她們身邊的有研發(fā)工程師、工程部技術(shù)人員、采購(gòu)、銷(xiāo)售、業(yè)務(wù)拓展和市場(chǎng)經(jīng)理，每個(gè)人眼中都閃爍著熱切的光芒。

點(diǎn)亮他們眼中光芒的正是這個(gè)團(tuán)隊(duì)剛剛共同研發(fā)完成的一款全新壓縮機(jī)——升級(jí)版GC100。西門(mén)子GC100壓縮機(jī)作為空氣分離（空分）設(shè)備的核心，可對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，并與其它后續(xù)工藝流程相配套，最終從空氣中分離出氧氣、氮?dú)饧跋∮袣怏w等。這些氣體將被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的方方面面，如鋼鐵冶煉、石油化工、醫(yī)療制藥、精密儀器等。

升級(jí)版GC100正是張陳慧和同事們?yōu)閮扇f(wàn)空分（每小時(shí)壓縮氧氣量為20000標(biāo)準(zhǔn)立方米）市場(chǎng)量身打造的新產(chǎn)品。

從2015年8月立項(xiàng)，到2017年3月15日正式銷(xiāo)售，這款產(chǎn)品經(jīng)歷了500多個(gè)日夜的精心打磨。“升級(jí)版GC100是一款經(jīng)過(guò)千錘百煉的產(chǎn)品。”張陳慧無(wú)不自豪地說(shuō)，“也正因如此，無(wú)論是它的效率、質(zhì)量、靈活性，還是價(jià)格，都非常有競(jìng)爭(zhēng)力。”

源于蛋糕的創(chuàng)新思考

升級(jí)版GC100的誕生源于一個(gè)與蛋糕相關(guān)的問(wèn)題。

“多年來(lái)，兩萬(wàn)空分市場(chǎng)這塊‘蛋糕’一直擺在我們面前，但就是很難啃下來(lái)。”西門(mén)子發(fā)電與天然氣集團(tuán)德萊賽蘭業(yè)務(wù)部門(mén)*周俊文說(shuō)道。

作為齒輪壓縮機(jī)的鼻祖，西門(mén)子的產(chǎn)品以*技術(shù)和可靠的性能享譽(yù)業(yè)內(nèi)，但同時(shí)也面臨著愈發(fā)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。針對(duì)兩萬(wàn)空分市場(chǎng)，西門(mén)子有多款壓縮機(jī)產(chǎn)品可以選擇，其中以GC100和GC165兩款標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品為主。然而，經(jīng)過(guò)深入市場(chǎng)調(diào)研，周俊文和同事們發(fā)現(xiàn)這兩款產(chǎn)品在價(jià)格和效率的平衡方面都很難*契合市場(chǎng)需求。

“那我們能不能研發(fā)一款具有競(jìng)爭(zhēng)力的新品呢？”這是周俊文反復(fù)思考的問(wèn)題。

“其實(shí)，西門(mén)子不僅有專(zhuān)業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和經(jīng)驗(yàn)豐富的工程團(tuán)隊(duì)，還擁有生產(chǎn)制造能力*的西門(mén)子工業(yè)透平機(jī)械（葫蘆島）有限公司。我們相信啃下這塊蛋糕并非不可能。”他笑著說(shuō)。

帶著這個(gè)想法，周俊文和同事們與張陳慧等壓縮機(jī)研發(fā)小組的專(zhuān)家合作，決定分兩階段對(duì)現(xiàn)有的GC100進(jìn)行升級(jí)改造，讓新產(chǎn)品在價(jià)格優(yōu)勢(shì)和高效率兩方面達(dá)到高度平衡。

別出心裁的1.28%

*階段的主要任務(wù)是以最小的成本代價(jià)提升效率。

為找到效率損失點(diǎn)，張陳慧變身“挖寶小能手”。她與在德國(guó)總部負(fù)責(zé)GC100產(chǎn)品線的同事密切聯(lián)系，從浩瀚的西門(mén)子資料庫(kù)中找到了詳細(xì)的產(chǎn)品資料，并通過(guò)仔細(xì)分析與計(jì)算，提出了一系列提高效率的解決方案，包括改變壓縮機(jī)蝸殼形狀、升級(jí)葉輪、使用形狀更復(fù)雜的前導(dǎo)葉等等。然而，GC100是一款標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，核心部件很難進(jìn)行改動(dòng)，這可怎么辦呢？

張陳慧說(shuō)：“在挖寶過(guò)程中，如果往深處挖行不通的話(huà)，就向周?chē)卣拱伞?rdquo;于是，她將目光轉(zhuǎn)向了壓縮機(jī)的外圍設(shè)備——冷卻器。

為準(zhǔn)確了解冷卻器大小與壓縮機(jī)效率之間的關(guān)系，研究小組通過(guò)改變環(huán)境變量，以創(chuàng)新的思路巧妙地破解了計(jì)算壓縮機(jī)效率的方程，最終發(fā)現(xiàn)只要稍微增加冷卻器的大小，就能保證在總機(jī)組大小不變的情況下，提升壓縮機(jī)的效率。

破解效率計(jì)算“黑箱”的過(guò)程雖然辛苦，但張陳慧和同事們卻樂(lè)在其中。“GC100系列的產(chǎn)品就像樂(lè)高模型，每個(gè)部分都是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的‘積木’。要想搭出好的模型，就要使用最合適的積木。而在破解效率方程后，我們調(diào)整每一塊‘積木’時(shí)，心里都是踏實(shí)的。”張陳慧說(shuō)。

2016年3月，*階段研發(fā)結(jié)束。新的GC100效率提升了1.28%，而成本僅增加了0.8%。這款產(chǎn)品一經(jīng)推出就很快得到了市場(chǎng)的認(rèn)可，并在2016年10月獲得了*個(gè)訂單。

顛覆常規(guī)的2.09%

研發(fā)小組并沒(méi)有就此停下腳步，而是計(jì)劃在第二階段進(jìn)一步研發(fā)出一款在流量、價(jià)格和效率上都契合兩萬(wàn)空分市場(chǎng)的產(chǎn)品，即升級(jí)版GC100。

為達(dá)成這一目標(biāo)，張陳慧和同事們首先為升級(jí)版GC100重新選取了流量范圍。在GC100涵蓋的應(yīng)用市場(chǎng)中，每個(gè)客戶(hù)的需求都不一樣。如何保證西門(mén)子的產(chǎn)品適合大部分客戶(hù)呢？研發(fā)小組通過(guò)對(duì)市場(chǎng)內(nèi)客戶(hù)的流量需求進(jìn)行調(diào)研、總結(jié)，得到了需求量最大的流量范圍，并據(jù)此對(duì)升級(jí)版GC100所選用的葉輪基本級(jí)進(jìn)行了*的考量，以在壓縮空氣能力方面保證升級(jí)版GC100能夠滿(mǎn)足80%以上的市場(chǎng)需求。

而在提高效率方面，研發(fā)小組還對(duì)目前西門(mén)子*的葉輪基本級(jí)庫(kù)進(jìn)行了深入研究，選取了在兩萬(wàn)空分市場(chǎng)流量范圍內(nèi)效率最高的幾款葉輪，充分利用了葉輪基本級(jí)的高性能。而由于研發(fā)小組最終選取了尺寸較小的葉輪，壓縮機(jī)整體尺寸減小，這也使成本降低成為可能。

升級(jí)版GC100壓縮機(jī)模型圖

為保證升級(jí)改造達(dá)到效果，研究小組在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中與德國(guó)總部的同事進(jìn)行了反復(fù)討論。僅為優(yōu)化進(jìn)口導(dǎo)葉控制方程，張陳慧與德國(guó)同事的往來(lái)郵件就多達(dá)60多封。“討論到關(guān)鍵處，在班車(chē)上要抓著手機(jī)發(fā)郵件，半夜也要爬起來(lái)發(fā)郵件。”張陳慧回憶。

在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與公司內(nèi)多個(gè)部門(mén)通力合作。他們將銷(xiāo)售、業(yè)務(wù)拓展與市場(chǎng)部提供的產(chǎn)品定位、市場(chǎng)現(xiàn)狀與前瞻信息轉(zhuǎn)化為具體的關(guān)鍵研發(fā)技術(shù)指標(biāo)?；A(chǔ)概念性設(shè)計(jì)完成后，工程部會(huì)將虛擬設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品模型，完成產(chǎn)品制造工藝，并與西門(mén)子工業(yè)透平機(jī)械（葫蘆島）有限公司合作，形成完整的生產(chǎn)制造鏈。采購(gòu)部門(mén)則根據(jù)工程部提出的技術(shù)要求，選擇合適、成熟的供應(yīng)商，形成立足于國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品原材料、配套設(shè)備供應(yīng)鏈，再由服務(wù)部門(mén)提供成熟的用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)規(guī)范。最終，這款升級(jí)版的產(chǎn)品由銷(xiāo)售推向市場(chǎng)，接受市場(chǎng)的檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)它的真正價(jià)值。

為了讓項(xiàng)目跟緊不斷變化的市場(chǎng)需求，產(chǎn)品線經(jīng)理王慧秀每個(gè)月都會(huì)組織項(xiàng)目例會(huì)，召集所有相關(guān)方互相溝通需求，共同探討解決方案。

“GC100壓縮機(jī)的研發(fā)完成于十幾年前。隨著技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)變化，它已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今的客戶(hù)需求，而停止研發(fā)就等于讓這款曾經(jīng)性能優(yōu)良的產(chǎn)品逐漸淡出市場(chǎng)，十分可惜。”王慧秀說(shuō)，“因此，我們直接從市場(chǎng)需求出發(fā)，量身打造產(chǎn)品，保證了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，也突出了GC100自身的特色，使它的市場(chǎng)定位更清晰。”

2017年3月15日，升級(jí)版GC100正式投入市場(chǎng)。相比未做任何改動(dòng)的GC100，升級(jí)版GC100的流量提高了13.4%，效率提高了2.09%。

項(xiàng)目小組的每個(gè)人對(duì)這款新產(chǎn)品都充滿(mǎn)信心。根據(jù)預(yù)測(cè)，升級(jí)版GC100在2017財(cái)年將售出1臺(tái)，在2018財(cái)年將售出3臺(tái)（占*的20%），在2019財(cái)年將售出3到4臺(tái)（占*的25%）。

“這是GC100產(chǎn)品效率提升的一小步，但卻是研發(fā)模式轉(zhuǎn)型的一大步。”在說(shuō)起壓縮機(jī)產(chǎn)品時(shí)，已經(jīng)從業(yè)十余年的張陳慧的眼睛總是閃閃發(fā)光，“在將來(lái)，我們也想針對(duì)四萬(wàn)和六萬(wàn)空分市場(chǎng)做類(lèi)似的升級(jí)改造。我們的壓縮機(jī)會(huì)做得越來(lái)越好。”