中国风电整机装备产量占全球一半以上，稳居全球风机制造第一大国。未来五年，中国风电行业整体市场空间巨大，随着碳达峰目标的实施进入关键窗口期，风电年均新增装机容量将持续上升。而随着中国电力市场化交易日趋成熟，市场呈现多样化交易模式，虽然电力市场的发展空间更为广阔，但市场竞争也进一步加剧。

同时，风机大型化趋势对于提升风机企业整体运营效率、降低成本、优化运维服务，有着重要的意义。几大趋势相互影响，中国风电行业将迎来数字化创新的新时期。

风电行业具有风场设计周期长、设备维护成本高、并网协调效率低、弃风漏电压力大等痛点问题，制约着风电产业的发展壮大。

结合风电产业地理位置偏僻、资本技术密集、发电波动性大等特征，以设备智能化运维、风场数字化管理、精准柔性供电等场景为切入点，加速风电行业数字化转型。基于此，风电行业基于工业互联网平台进行数字化转型解决方案是什么？深入剖析风电行业数字化转型趋势、平台应用场景以及业务落地解决方案。

一、风电行业数字化转型趋势分析

01、数据采集：由底层互联向全面感知转变

数据采集是风电产业设计、生产、运营的关键基础，传统数据采集周期长、成本高、精度低，难以满足风场精细化设计和运营需求，容易造成投资方损失。

随着智能传感器和通信技术的兴起，更加实时、全面、精细的数据采集成为可能，能够为风场设计建立更加精密的风资源图谱，为设备运行建立齿轮、轴承等更加微观细致的数字模型，为风场管理提供准确有效的气象、能源等数据输入以应对雷击、台风、雾霾等不同场景需求，从而为智能选址设计、生产性能提升、管理决策优化等提供有效数据支撑。

02、设备维护：由人工调试向智能运维转变

风场一般处于人烟稀少、位置偏僻、环境恶劣的地区，不适宜维护人员长期驻扎。特别对于海上风电来说，后期运营维护费用占到总成本的一半以上。此外，由于风电行业前期跳跃式发展、参与方良莠不齐、缺乏统一标准等原因，导致风电机组在实际运维中容易存在运行不稳、故障频发等问题。

目前国内风电运维仍然以纠正型运维为主，后期设备维护成本较高。结合5G无人机、巡检机器人等智能产品远程巡检设备运行情况，有利于在云端对设备运行与环境数据进行大数据分析，开展预测性维护与备品备件管理，减少设备停机维护带来的损失，提高运维数字化、智能化水平。

03、风场管理：由单场单管向虚拟集成转变

一方面，随着国家能源局做出新能源电价调整的战略决策，风电和火电价格将趋同保持一致，压缩风电利润空间，倒逼企业提高生产效能。另一方面，由于缺乏系统规划、风预测精度低、电网不配套等原因，风电产业限电弃风压力较大，容易造成资源浪费。

通过综合运用数字孪生、VR等技术构建“数字风场”，对大气环境、设备运行、电力输送等建立虚拟模型，有利于依托大数据分析开展集群运行参数优化，助力实现风电产量精准预测，为管理者直观反馈风场运行情况，优化运行控制策略执行，提高风场发电效率。

二、风电行业工业互联网平台典型应用场景及实践

1、虚拟风场设计

依托工业互联网平台设计虚拟数字风场，有利于提高设计精度，减短设计周期，有效降低了风场建设设计过程中的不确定性。

一是宏观辅助选址。基于互联网平台的计算能力与地理信息资源，结合激光雷达、无人机等勘探技术建立三维仿真模型，实现宏微观地理选址与场区推荐。

二是机群优化排布。通过定制化风场仿真建模实现机组最优排布、集群尾流优化、工程精准计划等自动化设计，合理利用不同密度的风力资源。

三是风场个性定制。依托平台针对风场特有的风况特征、地形条件等进行定制化设计，节约工程建设成本，控制风电场投资风险。

2、设备预测维护

工业互联网企业将减少设备停机检修损失、开展预测性维护作为切入点，以风机为核心实现覆盖风电设备全生命周期的故障预测和主动维修，有效降低平准化维护成本。

一是精准故障定位。依托平台建立故障智能诊断模型，基于专家库和自学习机制，缩减人工挑选有用变量的成本与时间，快速实现设备故障定位。

二是设备预测维护。基于平台分析预测风机关键部件变化趋势、产品寿命和潜在风险，对零部件库存、运输和更换开展主动管理，抢占维修窗口期，减少风机停机、飞车倒塔等损失。

三是虚拟辅助维修。基于数字孪生技术打造风机故障实验模拟平台，通过数字样机积累设备维护知识库与解决方案检索库，提高故障处理效率。

3、风场管理优化

企业依托工业互联网平台建立场级运行管理模型，有利于精确预测发电区间，优化电网功率负荷，探索分布式能源管理，提升风场管理水平。

一是发电效能提升。依托通过调整风机控制提高机组出力，带动风场整体效能提升。

二是集约管理优化。基于工业互联网平台整合风电开发产业链，汇聚前期工作、工程建设和生产运营等环节关键要素，提高风场管理水平，支撑风电规模化发展化。

三是柔性协调供电。基于大数据精准预测发电量区间，与火电、太阳能等能源实现协同增效，降低供电整体波动性。

三、SOLIDWORKS如何赋能风电企业数字化转型？

通过数字化建模、参数化设计、自动化设计和优化、智能标注和绘图、协同设计与制造、智能化数据管理、客户定制化需求响应、虚拟装配与维护以及智能决策支持等功能，SOLIDWORKS可以帮助风电企业提高设计效率、优化产品性能、降低生产成本、增强市场竞争力，从而成功实现数字化转型。

1、数字化建模与仿真

SOLIDWORKS提供了强大的三维建模功能，可以帮助风电企业快速创建和修改风机、发电机、齿轮箱等关键零部件的数字模型。通过仿真分析，企业可以在早期设计阶段预测和优化产品的性能，降低后续生产和测试的难度。

2、参数化设计

SOLIDWORKS支持参数化设计，风电企业可以根据自己的需求和行业标准，创建参数化的标准件库，如轴承、螺栓等。这样可以在设计过程中快速调用标准件，减少重复劳动，提高设计效率。

3、自动化设计与优化

SOLIDWORKS的API（应用程序接口）可以与风电企业的定制软件集成，实现自动化设计和优化。例如，企业可以根据载荷和材料属性，自动生成满足性能要求的设计方案，并通过优化算法不断改进设计。

4、智能标注和绘图

SOLIDWORKS的智能标注功能可以自动完成尺寸、公差、表面处理等标注工作，减少人工干预。同时，软件还支持自动生成工程图纸和BOM（物料清单），方便企业进行生产准备和项目管理。

5、协同设计与制造

SOLIDWORKS支持多用户协同设计和制造，风电企业可以建立产品数据管理系统（PDM），实现设计、工艺、采购、生产等部门之间的数据共享和流程协同。这样可以在整个产品生命周期内提高沟通效率，减少重复工作和错误。

6、智能化数据管理

SOLIDWORKS提供了智能化数据管理的功能，可以帮助风电企业建立完整的产品数据管理体系。通过版本控制、权限管理、数据备份等手段，确保产品设计数据的完整性和安全性。

7、客户定制化需求响应

SOLIDWORKS支持客户定制化设计，风电企业可以根据客户需求快速调整设计方案，满足个性化需求。同时，通过参数化设计等手段，可以快速优化定制化产品的性能，提高客户满意度。

8、虚拟装配与维护

SOLIDWORKS的虚拟装配功能可以在计算机上模拟真实装配过程，帮助风电企业提前发现和解决装配问题。同时，软件还支持设备维修和维护模拟，企业可以在实际操作前了解维护流程和工具需求。

9、智能决策支持

SOLIDWORKS的数据分析工具可以帮助风电企业收集和分析产品数据，为决策提供支持。例如，通过分析产品性能、可靠性、寿命等方面的数据，企业可以制定更加科学合理的产品改进和研发计划。

随着工厂人工成本的不断提高，越来越多的企业关注工厂自动化领域，这也给非标自动化行业带来了巨大的发展机遇。如何提高自我开发能力和服务水平成为非标自动化机械行业的重中之重。下期精彩内容《探索非标自动化产线数转智改之路，让生产效率翻倍》，敬请关注。

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●积累了CAD/CAE/PDM等相关领域丰富的行业经验，企业用户成功案例遍布各个领域

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撰稿：成都恒睿

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