Clipper Windpower以六西格玛根因分析攻克结冰风速仪故障

Clipper Windpower的风力发电机高262英尺，三叶片旋转产生的清洁电力可供750户家庭使用24小时。当微风变为夹带冰雹、冻雨、雪或雾的冰冻强风时，测量风速风向的风速仪会锁死，给Clipper等运营商带来高昂停机损失。

关于Clipper Windpower

总部位于加利福尼亚州Carpinteria，Clipper Windpower是风能技术、风机制造和项目开发的快速增长领导者。在美国、丹麦、英国雇佣850余人。爱荷华州锡达拉皮兹的ISO 9001认证制造组装厂自2006年3月投产。

以质量提升风机可用性

2007-2008年冬季，爱荷华、伊利诺伊、纽约的首批Clipper风机遭遇严重冻雨雾，导致风速仪失效。塔架虽在线，但无风速数据致使153英尺叶片无法最佳迎风。初期软件修复无效，更多机组结冰，风机可用率下滑。

面对不断增加的故障，Clipper在六西格玛DMAIC框架下启动根因分析（RCA）——定义、测量、分析、改进、控制。ASQ资深会员、经理Mike Trueg用评分矩阵优先排查影响安全、质量、可用性的项目。RCA旨在查明风速仪冬季失效原因，并在下一季来临前制定持久对策。

遵循DMAIC步骤

团队组建兼顾专业背景。联合负责人Ellen Sennett初选电气背景人员，因问题疑似电气性质。七人利益相关者团队涵盖制造、现场运营、质量保证、供应链、供应商代表（图1）。

图1

非全员全程参与；供应商在根因锁定后加入。团队遵循图2步骤。

图2

定义问题

初期故障后，Clipper系统记录每次天气相关停机，为RCA立项提供数据。

测量量化问题

收集数据显示降水和温度在风速仪规格范围内。团队建立SIPOC矩阵和鱼骨图，识别45个潜在原因。因果矩阵缩小至9个高风险项，供失效模式与影响分析（FMEA）使用。

分析数据锁定根因

团队针对FMEA高风险项开展13项测试，从接线工艺到加热电路缺陷。分析揭示供应商加热电路设计未达宣称规格，不足以应对Clipper工况。RCA团队说服供应商承认不足，虽早期协作可加速解决。

确认并实施对策

根因明确后，团队在冬季模拟实验室按军标810F 521.2节进行结冰测试。三轮原型：前两轮失效，第三轮通过极端工况。目标：2010年3月30日前全国更换405台风速仪。

控制确认改进

引入控制措施：

• 供应商主导100%检验：加热系统三天烧机测试，杜绝不良品出厂。
• 工厂内用风机控制单元全检所有风速仪。
• 单向连接器防止现场接线错误。
• 安装人员用色标导线。

新设计经受自然考验

2008-2009和2009-2010两个冬季现场测试确认重设计。恶劣工况下——风速40-50 mph、半英寸冰层、4-8英寸积雪、-15°C以下——仅发生两起天气相关故障，故障率1.6%，归因于供应商装配问题而非风速仪设计。RCA正式结项。

项目通过汇报补救进展让客户知情，建立信任与满意度。许多熟悉六西格玛工具的Clipper客户赞赏透明的问题解决路径。

锡达拉皮兹监控中心员工也受益，冬季风暴期间风机事故减少。RCA帮助Clipper员工形成主动预防思维，从设计阶段聚焦缺陷预防。

构建质量文化

Trueg和Sennett认为RCA凸显了内部测试和供应商多元化的必要性。Clipper现对组件进厂前自测，规避未来风险。项目也激发团队成员对六西格玛兴趣，多人攻读绿带。

延伸阅读

• 推荐书籍：《精益六西格玛工具袖珍手册》（George, Rowlands, Price, Maxey著）；《统计学让困惑者明白》（Jaisingh著）。
• 访问ASQ知识中心 www.asq.org/knowledgecenter 获取根因分析和六西格玛资源。

作者简介
Janet Jacobsen，自由撰稿人，专注质量与合规。德雷克大学毕业，现居爱荷华州锡达拉皮兹。本文由美国质量协会（ASQ，www.asq.org)提供。