哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

以全链路精密测量赋能重型燃机自主化研制

一、 简介

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(以下简称“哈汽”)作为中国发电设备制造领域的领军企业,肩负着为国家能源战略提供核心动力装备的重任。在重型燃气轮机、百万千瓦等级汽轮机等高端装备的自主化研制征程中,哈汽始终坚持将产品质量与可靠性置于首位。面对核心热部件制造与检测的极限挑战,哈汽选择与西安爱德华测量设备股份有限公司(以下简称“爱德华测量”)展开深度合作。爱德华测量作为国家级专精特新“小巨人”企业,凭借其覆盖“核心算法-精密硬件-智能软件”的全链路自主技术体系,为哈汽提供了贯穿研发、制造与检测的全过程精密测量解决方案,共同攻克了制约国产重型燃机性能与可靠性的关键测量难题,树立了能源装备领域自主创新与质量升级的实践标杆。

二、 案例背景

重型燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”,其高温透平叶片、大型转子等核心部件长期面临“测不准、评不全、数据散”的行业性困境。这些部件尺寸巨大、型面复杂、材料特殊,且必须在极端高温、高转速工况下保持长期稳定,对制造精度提出了微米级的严苛要求。哈汽在推进自主化研制过程中,原有测量方案暴露明显局限:大尺寸转子的跳动、同心度检测效率低下;高温叶片复杂三维气动型面的检测与评价严重依赖国外软件,数据无法深度利用;研发、工艺、质检各环节数据孤立,难以形成驱动设计迭代与工艺优化的有效闭环。构建一套自主可控、高精度、高效率且数据互联的精密测量体系,成为哈汽突破技术瓶颈、实现高质量自主研制的战略刚需。

三、 主要做法

1. 理念融合:确立“测量数据即核心工艺资产”的研发新范式
项目摒弃了将测量视为单一质量检验环节的传统观念,确立了
“全尺度覆盖、全流程追溯、全数据赋能” 的新型研发质量观。其核心是将精密测量深度嵌入从毛坯验证、加工中测到最终验收的全流程,使测量数据成为驱动设计仿真优化、工艺参数修正、装配预测调整的权威依据和核心资产,这与爱德华测量 “以人为本的赋能者” 战略中,将经验转化为可复制智能的理念高度契合。

2. 硬核植入:构建覆盖“宏观至微观”的一站式测量能力体系
针对从数十米长的转子到毫米级叶片气膜孔的全尺度检测需求,哈汽引入了爱德华测量的
全测量链路解决方案。具体包括:为超大部件配置龙门式测量机,实现车间环境下大尺寸空间精度控制;为高精度叶盘、叶片检测配置高精度桥式三坐标,并集成五轴高速扫描测头与激光扫描系统,实现接触与非接触式复合测量。所有硬件均运行于通过德国PTB认证的爱德华自主NET.DMIS软件平台上,从底层确保了测量系统的精度可靠性与数据安全性。

3. 软件驱动:实现从“形面捕获”到“工艺反馈”的智能闭环
在软件与数据层面,项目构建了双层智能中枢。在检测执行层,
NET.DMIS软件集成了专用叶片与叶盘评价算法,可自动完成复杂三维型面的数据分析与报告生成,将评价效率提升超过30%。在管理决策层,所有测量数据实时汇入EMRP智能质量管理平台。EMRP平台作为“数字中枢”,不仅实现了对“人、机、料、法、环、测”全要素的监控与物料追溯,更能利用大数据算法进行趋势预警与根因分析。例如,通过分析多批叶片的检测数据趋势,可主动预警加工中心的刀具磨损或夹具偏移,将质量控制从“事后处理”提前至 “事前预防” ,据实践数据,可帮助类似产线减少异常停机时间40%。

4. 体系赋能:以严苛标准与持续服务筑牢质量根基
本项目严格遵循哈汽已有的国际与行业质量管理体系。爱德华测量提供的从核心运动部件自研自产到整机
48小时不间断稳定性测试的严苛质量保障,以及覆盖20±1℃恒温环境超200项校验的精密标定体系,确保了测量系统本身的高可靠性与超长生命周期的精度一致性。同时,爱德华的专业服务团队提供从方案定制、联合工艺分析到全生命周期维护的支持,确保了测量体系与哈汽研发生产流程的深度契合与持续优化。

四、 经验启示

哈汽重型燃机核心部件精密测量体系的成功建设,是中国高端能源装备制造业在关键“测、评、控”环节实现自主化与智能化升级的典范。它验证了以完全自主的全链路测量技术为基石,以统一智能的软件平台为纽带,能够有效破解重大装备研制中“数据孤岛”与“技术黑箱”难题。

该项目的价值远超提升单一检测效率50% 等量化指标。其更深层意义在于,它为复杂装备的“数字孪生”提供了高保真、可溯源的数据源头。通过EMRP平台汇聚的海量实测数据,正在反向驱动气动设计、材料工艺、寿命预测等模型的迭代与优化,极大地提升了首台套产品的成功率和可靠性。此“哈汽-爱德华”模式,为如何以自主精密测量技术赋能大国重器的创新研制,提供了可复制、可推广的系统性解决方案,具有重大的行业示范价值与国家战略意义。

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