راه اندازی توربین‌های نیروگاهی به روش Silicon Valley

نوشته: بروس واستون

فرهنگ استارت آپی در شرکت‌های صنعتی بزرگ

کارشناسان حوزه مدیریت، عموما با “فرهنگ استارت آپ” که تلفیقی از چشم انداز و چابکی است، با وسواس برخورد می‌کنند. این فرهنگ برای شرکت‌ها، فرصت تولید سریع از نمونه اولیه تا محصول را در مدت زمان کوتاه‌ فراهم می‌کند. اما آیا این مدل در یک شرکت بزرگ صنعتی نیز قابلیت اجرا را دارد؟

GE سعی کرد تا با استفاده از مدل FastWorks، سرعت تولید را بالا ببرد. در اولین گام، مهندسان GE Power از این روش برای بهبود توربین گازی استفاده کردند. آنا تام، مدیر ارشد مهندسی در GE Power در این خصوص می گوید:

ما در گذشته محصولی می‌ساختیم که بنظرمان مشتری نیاز داشت و سپس با مشتری چک می‌کردیم، اما این بار، قبل از شروع کار به سراغ مشتریانمان رفتیم.

تام و تیمش می‌خواستند پلتفرم ۹E که مربوط به یکی از اصلی‌ترین توربین‌های GE هست را بهبود ببخشند. آنها با ۱۱ مشتری مذاکره و لیستی از درخواستهای‌شان را جمع آوری نمودند. گروهی از مشتریان درخواست تولید انرژی بیشتر داشتند، برخی افزایش میزان بازده توربین نسبت به میزان سوخت جزو اولویتشان بود و گروهی دیگر مدلی می‌خواستند که بتوان براحتی آنرا جایگزین ماژول توربین قبلی یعنی ۹E.03 کنند؛ همگی قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری عملیاتی را از محصول جدید می‌خواستند و بالاتفاق درخواست تسریع در تحویل را داشتند.

با بررسی درخواست‌ها، تیم FastWorks تصمیم به تولید محصول جدیدی به نام ۹EMax گرفت که تمام نیازهای مشتریان را برآورده کند. این روند منجر به کاهش یکساله در تولید محصول شد و محصول نهایی با سرعت و کیفیت مطلوب تری آماده ارائه به بازار گردید.

روند توسعه GE FastWorks به مهندسین GE Power اجازه داد تا درخواست‌های مشتریان را همزمان اجرایی کنند.

پلتفرم ۹E GE در حوزه تولید توربین‌های گازی یکی از معروفترین محصولات این شرکت است. با طراحی مجدد توربین، مهندسان موفق به کاهش ۲۵ درصدی زمان تولید از چهارسال به سه سال شدند.

اگر هنوز ۳ سال بنظرتان طولانی است، دقت کنید که ۳۰۰ نفر عضو تیم توسعه در سرتاسر جهان بر روی این پروژه فعالیت می‌کنند. مهندسانی از ایالات متحده، لهستان و هند آنالیزهای پیکربندی را انجام داده و بدنه توربین، در فرانسه ساخته می‌شود.

یک چالش

تیم مهندسی بلافاصله با یک چالش بزرگ روبرو شد. توربین‌ها از یک سیستم “نازل آب” برای مهار انرژی گاز گرم شده استفاده می‌کنند. این سیستم، متشکل از چندین فن دایره‌ای شکل و پشت سر هم است که در امتداد یک شفت چرخان نصب می‌شوند. فرایند خنک کردنن در مدل ۹E.03 سه مرحله داشت، اما در ۹EMax نیاز به اضافه کردن یک مرحله جدید بود. اما مشکل اینجا بود که قسمت‌های جدید باید در همان فضای قبلی قرار می‌گرفتند.

زمان به سرعت در حال سپری شدن بود و یک گروه از مهندسان فقط بر روی ساده سازی روند کار متمرکز شدند. آنها سعی می‌کردند که گلوگاه‌های کار را به سرعت شناسایی کرده و به تیم تولید انتقال دهند. تام می گوید:

ما در زمان درست با متخصصان تصمیم گیری کردیم.

مهندسی همزمان (concurrent engineering)

فرایند FastWorks می‌تواند در پروژه‌های بزرگی مانند طراحی توربین ۹E نیز مورد استفاده قرار گیرد. این فرایند در مراحل مختلف به سرعت عمل کرده و GE به آن “مهندسی همزمان” می‌گوید؛ چرا که تیم‌های مهندسی بجای اینکه برای تکمیل هر مرحله منتظر یکدیگر باشند، می‌توانند بصورت موازی کار کنند.

تام می گوید در ابتدا، بیشتر تمرکزمان در تولید متوالی قطعات بود و هر گروه قطعات مورد نیاز گروه بعد را تولید و تحویل می‌داد. در سیستم قدیمی، برخی از این مراحل ممکن بود تا یکسال به طول انجامد.

در حال حاضر، بسیاری از قطعات بلافاصله پس از آماده شدن به فرایند بعدی تحویل داده می‌شوند. اگر مطمئن شویم که یک مرحله به اتمام رسیده، آنرا به تیم تولید بعدی منتقل می‌کنیم تا آنها بتوانند همزمان بر روی آن کار کنند.

به گفته تام “مهندسی همزمان”، تیم‌های پروژه را قادر می‌سازد تا بجای انتظار برای یکدیگر، بصورت موازی کار کنند.

با این تغییرات، تیم توانست به سرعت به اطلاعات، ایده‌ها و مشکلاتی که در حین پروژه اتفاق می‌افتاد، عکس العمل نشان دهد. یکی از قسمت‌هایی که این فرایند منجر به تغییر عمده در آن شد، سیستم خنک کننده بود.

قطعات توربین باید دائماً خنک شوند، در غیر اینصورت دمای حاصل از گاز گرم باعث تغییر شکل آنها می‌شود. تیم مهندسی متوجه شد که در روش سنتی، از لوله‌های موازی برای خنک کردن توربین استفاده می‌شد که آب از پایین به بالای هر قطعه منتقل می‌شد.

آنها سعی کردند با مهندسی مجدد، کانالها را بصورت ماریپچ بر روی قطعات نصب کنند و به این ترتیب آب در طول توربین جریان داشت. این اولین باری بود که از این روش بر روی سیستم عامل ۹E استفاده می‌شد. تام می گوید:

این طرح خنک کننده، بسیار کاراتر از روش‌هایی است که قبلاً در مورد ماشین‌های کلاس E استفاده می‌شد.

ماهیت پراکنده بودن تیم در کشورهای مختلف نیز یک امتیاز برای آن‌ها محسوب می‌شد. مهندسان در تمام ساعات شبانه روز می‌توانستند کار کنند و محصولات را از یک منطقه به منطقه دیگر انتقال دهند. اولین توربین ۹EMax که در ماه مارس عرضه شد، به همه نیازهای مشتریان پاسخ داد:

  • روش چهار مرحله‌ای حدود ۵ میلیون دلار در سال کمتر از ۹E.03 سوخت مصرف می‌کرد
  • و درآمد تا ۶ میلیون دلار در سال افزایش می‌یافت

تام می گوید: “این یک جهش بزرگ در عملکرد نسبت به ۹E.03 بود.”

در نهایت، بزرگترین پیشرفت در زمینه تولید ۹EMax روشی بود  که تولید نمونه آزمایشی در فرهنگ GE اجرا شد و به سرعت و با انعطاف زیاد توانستند محصولات جدید را تولید کنند. تام در این باره می‌گوید:

ما واقعاً از ماهیت جهانی GE و فرهنگ FastWorks خود بهره بردیم و شگفت زده شدیم.