论述风力发电用变流器研发项目管理

论述风力发电用变流器研发项目管理
1 变流器研发项目管理的目的和意义
世界范围内新能源发电行业将在可预见的未来持续、稳定地发展，风力发电是其中最主要的一种新能源发电方式，风力发电行业目前在国内外都处于快速发展时期。

变流器是风力发电机系统中最核心的控制设备，其通过电力电子变换技术，实现对风力发电机的控制，以满足不同风况下风力发电机能够稳定、高效地将风能转换为电能，并将电能源源不断地输送到电网。

风力发电系统用变流器是一种非常复杂的机电产品，变流器研发项目具有以下典型特点：
（1）项目规模大：变流器产品需要和风力发电系统中的主控设备、发电机、变桨、偏航设备综合配合工作，才能实现风力发电系统的运行，变流器与这些设备之间有复杂的电气、控制和通讯连接关系，整个风力发电系统还需随时响应电网调度控制和电网故障的冲击，稳定地接入电网，最后才能实现风力发电系统的正常工作。

在这么复杂的应用环境下，变流器研发项目的技术点多，实现变流器功能困难，这就造成变流器研发项目规模大。

一般典型的变流器研发项目涉及几十人的研发团队，需经过系统的组织、巨大的研发投入才能实现变流器研发项目的成功。

（2）质量要求高：变流器产品应用于户外环境，气候防护水平低，这要求变流器设备有很高的产品质量，能耐受现场的复杂的情况；变流器产品是风力发电系统的核心控制设备，变流器一旦出现质量问题停机，将导致整个风机系统瘫痪，客户对变流器的质量要求很高；同时，变流器产品安装地点偏远，设备故障后的维护成本高，这也要求变流器产品质量高，降低产品故障率。

（3）开发周期长：由于变流器产品项目规模大、质量要求高，这使得变流器研发项目的开发周期一般较长，典型变流器产品的开发周期在1年以上。

由于市场竞争激烈，风力发电系统厂家通常要求变流器的供货时间非常紧张，客户紧急的产品需求与变流器项目开发周期长有着较大的矛盾。

（4）成本压力大：变流器是非常复杂的机电产品，项目规模又大、开发周期又长、质量要求又高，为了实现这些需求，导致变流器项目研发投入成本较高且产品成本高。

在充分竞争的变流器市场，产品价格压力非常大。

由于以上变流器研发项目特点的存在，相比一般工业产品的研发项目管理，变流器研发项目管理的难度较大，这就要求在变流器研发项目管理上，针对这些变流器项目的特点进行项目管理的改进和研究。

对于一个项目来讲，制约其成功的因素很多，如图1项目管理制约因素所示，评价项目成功与否，需要项目的范围、质量、成本、时间综合平衡后进行评价。

任何项目的资源都是有限的，在一定的项目范围内，项目的质量、时间和成本往往是相互制约的，有时也会有严重的冲突，项目的资源很难在这四方面同时达到最优的配置，这就要求项目管理需要综合这四方面的要求，平衡地输出最优的项目成果。

理想情况时，项目需要在最大的项目范围下，输出质量最高、时间最快、成本最低的项目成果。

实际项目执行过程中，通常这四点很难同时满足，项目需要根据确定的项目范围、依据项目的本身特点、平衡项目各方面干系人的利益，确定项目的约束条件，忽略不重要的约束条件，以实现项目的成功。

对于产品升级换代较慢的工业产品研发项目，一般设置成本或者质量最优，相应降低对项目时间的要求；对于产品快速升级换代的电子消费类产品研发项目，一般设置项目时间或成本最优，相应降低对项目质量的要求；对于航天、军工类产品的研发项目，一般设置项目质量或时间最优，降低对项目成本的要求。

本文重点对项目范围、质量、时间和成本管理进行项目管理意义研究，是基于作者多年项目经理的工作经验，一个成功的研发项目，只要在这几方面实现了平衡地最优的输出成果，就是一个成功的研发项目。

以下文章中作者详细阐述变流器研发项目范围管理、质量管理、时间管理、成本管理的作用及其意义。

2 变流器研发项目范围管理
通过变流器研发项目范围的定义，可以输出产品范围和工作范围，对外来讲，产品范围是项目输出满足客户的基础；对内来讲，工作范围是指导项目成员后续工作的基础。

通过变流器研发项目范围管理，可以实现：
（1）为项目实施提供范围框架。

只有项目范围清晰、明确了项目在什么条件下进行、输出什么质量的结果，理顺了项目对外、对内的关系，才可能保证项目的成功。

项目范围最重要的作用，就是为项目提供最终可交付成果的边界和项目工作范围的框架。

（2）可以对项目进行有效的控制。

通过项目范围的的管理和项目范围变更控制，可以为项目的工作制定详细的工作计划，并经由项目经理带领全体项目成员实现项目的目标。

3 变流器研发项目质量管理
质量工作对于工业产品来讲非常重要，主要是工业产品区别于一般的民用产品，工业产品对质量的典型要求如下：
（1）工业产品生命周期长，如典型的风力发电整机要求的寿命为20年，产品质量要求自然高。

（2）工业产品出现质量问题，将给客户造成重大的经济损失，甚至危及相关人员的生命安全，质量问题导致的后果严重。

（3）一般工业系统十分复杂，任何一个系统组件因为质量问题退出系统，都可能导致严重的系统瘫痪，甚至损坏其他系统组件，客户对工业产品的质量要求高。

质量管理的几个主要原则：
（1）以顾客为中心。

在质量的定义中，明确提出质量的高低要以满足客户需求的程度来评价，必须以客户为中心，了解客户的需求。

（2）质量工作必须全员参与，领导的作用尤其明显。

在现代的企业中，质量工作都是贯穿在企业的各个部门并且全员参与的，一般都由公司高层领导直接负责质量工作，负责制定公司的质量方针和原则，并指导公司各级部门落实公司质量工作。

（3）强调过程和系统的方法。

质量工作必须通过具体的实施过程才能最终体现在产品的高质量上，这需要落实系统的质量管理方法。

（4）持续改进。

持续改进是企业质量工作永葆青春和活力的基础，质量工作没有尽头，需要持续关注、不断投入精力。

质量工作对于变流器研发项目意义重大，这主要是由变流器产品的以下特点决定：
（1）变流器是风力发电机整机的核心电控组件，决定了风力发电整机的运行性能并实现故障时的系统保护，客户要求变流器高质量。

（2）变流器产品安装条件恶劣，是典型的户外无防护条件下的安装和应用，产品受高温、低温、振动、防雷、烟雾的影响大，变流器正常运行本身就需要高质量。

（3）变流器的使用寿命要求20年，其安装环境恶劣，在生命周期内维护的成本很高，从变流器厂家和风机系统厂家利益出发，双方都需要高质量、少维护的变流器产品。

（4）变流器产品研发项目开发周期长、开发投入大、质量问题将导致项目的开发周期更长，投入的项目成本更高。

对于变流器研发、生产厂家来讲，当提高变流器的质量时，可以在客户端获得更好的变流器价格，对应获得更高的变流器产品利润，在很宽的质量范围内，变流器的质量越高，厂家将获得越好的利润，从变流器厂家追逐利润最大化角度出发，有动力追求高质量的变流器产品；对风力发电整机厂家来讲，随着变流器质量的提高，其可以获得更长的发电时间和更多发电收入，同时可以降低风机系统的维护成本，同样在很宽的质量范围内，变流器质量的提高，可以给风力发电整机厂家带来更多的利润，风力发电整机厂家从追逐最大利润出发，也会要求变流器厂家提供高质量的变流器产品。

在获得利润最大化这个共同点上，变流器厂家和风力发电整机厂家利益是完全一致和趋同的，所以，对变流器研发、生产厂家而言，追求变流器的高质量有着很大内在和外在的动力。

4 变流器研发项目时间管理
时间管理是项目管理中非常重要的一个指标，如果时间管理失控，对于项目的影响是巨大的，这主要表现在：
（1）项目时间延期，项目的周边环境将发生变化，如技术要求的变化和客户需求的变化，这些变化将影响项目的范围、质量和成本目标，这些变化又会反向作用，继续影响项目的时间管理。

（2）项目时间延期，不仅意味着项目的直接投入将增加，也会影响产品上市时间，对于工业产品的研发、生产企业来讲，这往往意味着错过了最佳的产品市场需求窗口，将对公司的预期收益产生不利的影响。

在一个正常开发的项目中，项目时间与项目成本、公司总成本是正相关的，所以在很多以新产品研发为主的公司里，对于项目时间的管理是最严格的，有时候，需要投入公司一切资源来保证项目按时间完成，以达到公司的最佳运营。

对于变流器研发项目来讲，项目时间管理特别重要，这主要表现在以下两个方面：
（1）变流器产品是一个高技术的产品，目前国内变流器市场主要被国外产品控制，当前市场还在快速增长，厂家越快推出新产品，就可以获得越好的产品收益。

（2）变流器产品的客户，也就是风机系统公司，面临的国内竞争环境很恶劣，国内市场目前有几十家风机系统公司在竞争，风机整机公司为保持自己的产品和市场竞争优势，要求变流器供应商快速提供产品。

研发项目管理的总目标，是在满足项目范围和质量的要求下，用最少的成本、最快的时间来满足项目的输出成果。

总之，在变流器研发项目管理中，项目时间的管理是非常重要的。

5 变流器研发项目成本管理
项目成本管理工作是一项复杂的工作，影响项目成本管理的因素主要有以下三点：
（1）项目质量对项目成本的影响。

质量成本是由质量故障成本和质量保证成本组成，项目的质量越低，引起的质量成本就越高，同时为了防止质量问题而产生的质量保证成本也相应越高。

（2）项目时间对项目成本的影响。

项目时间管理对项目成本有直接的影响，项目时间的延长，将导致项目的直接成本增加，并且会引起项目的间接成本增加。

（3）项目管理水平对项目成本的影响。

项目管理水平的高低，对项目的成本有直接影响，管理水平不足，将导致项目成本的工作质量低，项目的成本估算、成本预算和成本控制工作执行不到位，会影响项目的整体成本管理。

项目管理水平，也会通过项目范围、质量和时间管理的结果，间接地影响项目的成本管理。

变流器研发项目成本管理，不仅影响变流器研发项目的直接项目成本，而且影响作为变流器研发项目的输出结果，即是变流器的量产产品成本。

变流器产品在很长时间内批量进行生产和发货，变流器产品本身的成本，对于公司的运营非常重要。

变流器研发项目成本管理重要性，表现为：
（1）变流器研发项目的成本管理，首先要用最少的项目开发成本，来实现满足客户需求的产品开发工作。

变流器研发项目是属于大型机电产品的开发，一个项目通常需要1年左右的时间，项目研发预算一般在1000万人民币左右，如果实施项目成本管理改进措施，将产生明显的项目成本降低效果。

（2）变流器研发项目的成本管理，更重要的是保证批量生产的产品能够以较低的成本生产，并有产品成本持续改进的空间。

某型号变流器产品的单价在5年的时间里降低了50%以上，而与此同时，决定变流器量产成本的物料却没有显著降低、变流器生产的人工成本则显著上升，这导致变流器厂家的产品毛利率不断降低，变流器厂家的市场生存压力在加大，各家厂家都在努力控制变流器产品的成本，以便获得更好的市场生存空间。

如上所述，对于变流器的研发项目来讲，通过研发项目成本管理工作，即要控制项目的研发一次性投入成本，又要控制批量生产产品的成本，这两方面的工作都非常有意义。

6 结语
本文根据变流器研发项目的实际特点，重点讨论了4个决定变流器研发项目成败的关键因素及其意义，通过全文分析，可以得到，在复杂的变流器研发项目管理过程中，只要定义清楚项目的范围并控制好，在项目质量管理、时间管理、成本管理上充分意识到其重要作用和意义，实施必要的项目管理手段后变流器研发项目就可以成功地输出成果。

参考文献
[1] 项目管理协会.项目管理知识体系指南（PMBOK®指南）（第3版）[M].北京：电子工业出版社，2007.。