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    光伏組件新產品可靠性智能分析系統的設計與開發探討

    日期:2022年03月04日 編輯:ad201107111759308692 作者:無憂論文網 點擊次數:109
    論文價格:150元/篇 論文編號:lw202202222037302960 論文字數:38999 所屬欄目:工程碩士論文
    論文地區:中國 論文語種:中文 論文用途:碩士畢業論文 Master Thesis

    本文是一篇工程碩士論文,本文通過對 J 公司新產品開發管理問題進行分析,現開發過程管理存在信息傳遞速度慢,使其效率相對較低,開發過程中信息共享程度低且開發業務管理落后,有效優化程序低等問題,故對于搶占市場失去了先機。對此,特別針對 J 公司現行的新產品開發項目管理流程及方法進行分析,再結合對各種新產品開發所用的工具及方式對整個體系的了解與分析。

    第一章  緒論

    1.1 研究背景

    能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎,傳統能源使用會給人類社會的生存和發展帶來嚴重危害。為應對化石能源的不可再生和環境的嚴重污染,必須大力開發清潔能源和可再生能源以取代日益減少的傳統能源?!笆奈濉币巹澲刑岢鰻幦?2060 年前實現“碳中和”,隨著“碳達峰”和“碳中和”目標的明確,能源結構調整問題備受關注。能源行業將迎來從化石能源為主轉向可再生能源為主的顛覆性變革[1],減少化石燃料大規模的開發利用,改善日益嚴重的環境問題,光伏太陽能是可持續發展的可再生能源之一[2]。全球光伏發電占比仍然較低,目前預計占比不到 5%[3]。但在平價上網的驅動下,光伏行業在全球迅速發展。據統計,到 2020 年全世界光伏太陽能晶硅組件的產量達到 40GWh,裝機容量達195GW,總發電量約 274TWh[4],但對于全球的發電量而言,也僅只占了 1%的比例,2020 年國家能源局在第四季度新聞發布會上對全國能源生產消費及可再生能源并網的情況進行說明:“可再生能源發電及裝機容量截止于 2020 年 9 月底達到8.27 億 KW,同比增長了 9.6%,其中光伏發電的總裝機容量為 2.23 億 KW,光伏發電占比再生能源總裝機容量約 27%”[5]。由此可見,光伏能源將會受到越來越廣泛的重視及應用[6]。

    2012 年之前是光伏豐裕的補貼時代,補貼金額高達 0.6 元/kwh,當時主要是利用高補貼提高市場參與度。2013 年至 2018 年整個光伏系統成本大幅下降,國內光伏市場爆發式增長。2019 年至 2020 年補貼已降到 0.05 元/kwh 以內,經過這十余年的補貼時代,從無序泛濫競爭到至今的規范化發展,整個產業經歷跌宕起伏的成長過程。中國能源政策研究年會四季度會議中提出:“2021 年我國風電、太陽能發電合計新增 1.2 億千瓦的目標”,據國家能源局統計數據顯示:2014 至 2020 年期間,年度新增規模最高達到 0.68 億千瓦,大幅低于 2021 年的目標[7]。光伏行業一直都是一個“剩者為王”的行業,先進技術代替落后技術,高性價比產品代替低性價比產品,有競爭力的公司取代失去競爭力的公司。由于光伏產業迭代技術快,設備也同時處于不斷升級中,單位產能的投資額度必然會處于越來越小的趨勢當中,光伏行業的“喜新厭舊”也成為必然。開發新產品對企業來說具有十分重要的戰略意義和實際意義,是企業長期生存和發展的基礎。

    1.2 課題研究的目的和意義

    隨著能源轉型政策方向的明確,光伏行業成為未來發展的清潔能源行業之一。2020 年光伏各企業迎來了新的機遇及挑戰,各企業拼管理、拼技術、拼產能,八仙過海各顯神通。隨著近些年電站端不斷出現各種產品異常事故,光伏產品的終端商也在要求產品外觀和高效率的基礎上,對于產品可靠性要求、甚至對于產品原材料選型要求上越來越嚴格,越來越全面。例如:如若光伏組件安裝在常年下雪或春夏秋三季下冰雹的環境中是否能承受相應的力學性能,或者光伏組件安裝在機場是否會有光污染,或安裝在農場或海邊是否能抗住氨氣和鹽霧的腐蝕等。為強化技術創新的主體地位,提升企業創新能力,實現技術為導向的強企發展目標。企業需要不斷的開發適應市場需求的產品。光伏組件是光伏電站中最為核心的部件,光伏組件的使用壽命長短和可靠性直接影響著光伏電站長期穩定運行和電站的經濟效益。在行業內有一項約定俗成的質保要求:“產品在戶外正常條件下的使用壽命及功率衰減質保期均不低于 25 年”。由于全球各地的戶外環境均存在各種各樣的差異化,故這項要求決定了產品在設計階段就需要考慮產品在各種復雜環境下需要滿足的運行條件及相關要求。近些年,終端客戶對光伏組件質量提出了更高的要求:①從原來的首年衰減 3%降低至 2%;②之后每年衰減 0.7%降低至 0.5%;③質保從 25 年升級為 30 年。因此產品需要采用各種復雜、長時的可靠性模擬驗證手段來標明產品可靠性指標?;谛袠I的質量要求,作為研發設計人員,在新產品開發設計前期需對產品的全生命周期進行考量,而且盡量將后期的潛在風險在新產品設計研發階段考慮到,因為新產品在設計初期是具有相對靈活的自由度、且具有可塑性強、優化成本低等特點[8]。在設計階段潛在風險識別及改善花費的費用、時間成本是相對低的。如若當新產品開發項目進展到批量試制階段,產品已完成了定型,所有的制造設備及相匹配的工藝環節均已完成了最終的確定,這時再要對潛在風險或質量問題進行改進或提高所能采取的措施是非常有限的。產品的結構變更會影響到所有設備制具的變化,而且最終變更效果是否能滿足預設的目標,也存在不確定的因素。整個變更所帶來的費用成本及時間成本都是不可預估的隱形成本,小則需進行設備改動,大則失去市場。所以只有在項目設計前期,面向新產品的全生命周期進行研發設計,將終端客戶及市場設為目標,將各環節中存在的潛在風險考慮進去。

    第二章  相關理論和研究綜述

    2.1 相關理論

    2.1.1 可靠性及新產品開發過程管理的重要性

    產品可靠性是指產品在規定的時間及條件下完成規定功能的能力[9]??煽啃詫儆诰C合性學科,故涉及相對廣泛,其中包括管理及系統工程、計算機技術、產品概率學及測試技術,模擬計算、物理及化學仿真等多學科[10]??煽啃栽诋a品運行過程關系著安全及經濟等各方面因素,從企業角度考慮,保證產品可靠性能即減少產品責任賠償損失以及隱形經濟損失,從而提升企業的核心競爭力。產品可靠性研究至今已有約半個世紀的發展周期,現已逐步發展成為各行各業對產品評估的重要指標之一。產品的可靠性測試驗證需要進行嚴苛的環境模擬實驗,以此暴露產品失效模式,并判斷其產品的可靠性。產品設計階段對產品可靠性能起到至關重要的作用[11]。如果在設計階段未將產品可靠性指標考慮全面,且存在設計疏忽,使其產品可靠性存在潛在失效風險,那之后無論怎樣加強工藝管控或嚴格執行過程質量管控,亦或者在制造過程中無論如何嚴格管理,都難以使可靠性要求達到完善的境界,故產品可靠性的管理是從設計階段開始,在產品設計時將相關的風險點都考慮進去并形成完善的流程,從產品設計至產品全生命周期角度考慮以杜絕產品的可靠性風險。

    2.1.2 項目管理介紹

    項目管理是一個臨時、專項、柔性的系統管理方法,通過計劃、組織、指導及控制以動態管理模式對項目全過程進行協調優化以實現項目目標[12]。

    項目管理的內涵:通過字面意思進行理解就是對某個組織的整個過程進行管控及梳理相綜合形成的產物[13]。理論解釋:項目管理是通過九大知識領域(范圍管理、時間管理、費用管理、質量管理、風險管理、人員管理、采購管理、溝通管理、項目整體管理)及五個過程(啟動、計劃、執行、監控、收尾)組成的管理方法,通過九大知識領域及五個過程對管理活動的全過程進行管控[14]。

    2.2 國內外研究現狀

    2.2.1 國外研究現狀

    項目管理是一門正在發展中的新興學科,國外項目管理的研究始于美國并逐漸推廣至全世界。它經過 40 多年的發展,己經被普遍采用在各種建設項目過程中。國外在項目管理方向的研究主要表現在:

    (1)對傳統方法的改進

    甘特圖技術、網絡計劃技術等方法的出現,對于項目管理發展來說具有舉足輕重的作用。同時,這些傳統的方法還存在一些不足之處。國外的研究者一直在不斷地嘗試改進。其中部分研究者對資源約束下項目計劃問題 (Resource Constrained Project Scheduling Problem,簡稱 RCPSP)進行了相關研究。在對原有的模型進行改造中,Brucker 把 RCPSP 分為不同類型。Stinson 給出了可再生資源約束下的 RCPSP 整數規劃模型。而 Hartmann 從算法研究方面提出了自適應遺傳算法。對 Laslo 和 Goldberg 來說,他們更加感興趣的則是多項目的資源調配問題,他們采用了矩陣的方法來對各個不同項目當中所涉及到的各類資源進行了最優化分配[20-22]。

    (2)對組織結構的研究

    二十世紀八十年代后,項目管理正式進入現代項目管理階段。國外研究者關注對組織結構的研究。Gray 發現組織結構會因為行業的不同而有差異。其中工程建設和服務項目多采用項目矩陣結構。但對于新產品導入項目來說,多采用的是職能矩陣結構。與此同時,他還發現了選用組織結構與項目本身的規模大小沒有直接關系。Gobeli & Larson 發現不同國家傾向于不同類型的組織結構。例如,加拿大企業傾向于項目型矩陣結構,德國企業傾向于職能型矩陣結構,而日本和英國傾向于項目型結構。Karen Ayas 經過嘗試,研究出了項目網絡結構[23-24]。

    工程碩士論文怎么寫

    第三章 光伏組件新產品可靠性智能分析系統需求分析 .................... 13

    3.1 光伏產業現狀分析 ............................ 13

    3.2 J 公司新產品開發現狀及問題分析 .............................. 14

    3.3 光伏組件新產品可靠性分析系統應用需求分析 ................... 20

    第四章 光伏組件新產品可靠性智能分析系統設計研究 .................... 25

    4.1 光伏組件新產品可靠性分析系統

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