庞大而复杂的燃气轮机，其构成和原理仍未发生巨大变化，但是数字化的应用，让燃气轮机这个传统重型机械的研发、制造、测试等过程不断优化。
媲美航空发动机，被称为制造业“皇冠上的明珠”的燃气轮机一直是国内的短板，目前国内燃气轮机市场也几乎完全被外企所占据。实际上，燃气轮机尤其是工业重型燃气轮机，通常是衡量一个国家工业先进水平和科技能力的标志之一。
去年全国两会，“航空发动机和燃气轮机”首次写入政府工作报告。今年2月，工信部部长苗圩也曾表示，工信部今年的一个重点任务是启动实施飞机发动机和燃气轮机重大专项。
“燃气轮机作为制造业最尖端科技代表，它的研发能够带动国内材料、设备、工业设计、加工、测试等一系列工业能力的提升。”西门子中国发电与天然气集团首席技术官赵作智博士认为。
工业能力的提升
燃气轮机被称为21世纪动力设备的核心，是以连续流动的气体(天然气)为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功。燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
目前，世界上最大的燃气轮机为西门子SGT5-8000H燃气轮机，重390吨，相当于一架加满油的空客A380，功率为375MW，则相当于13架空客A380引擎功率的总和。1台SGT5-8000H的发电量，足够1个工业化大城市用电量。
位于德国杜塞尔多夫市的劳斯瓦德的联合循环电厂，便采用了西门子SGT5-8000H燃气轮机，并创下了发电净效率超过61%的世界纪录。
4月底，21世纪经济报道记者随团来到西门子的柏林燃气轮机厂，这个拥有百年历史的厂房外墙体呈现为暗红色，巨大的玻璃窗为厂房带来良好的照明。
在转子车间，21世纪经济报道记者随着柏林燃气轮机厂技术人员走在规划的路线，依次经过缸体加工、主轴加工、叶轮组装等区域，两侧机械、设备、轮机部件达数人之高，除了机器的黝黑，缸体的锃亮外，组装在主轴上不同地方叶片因为材质、涂层的区别，呈现出有层次的色彩。
据赵作智介绍，“在燃机运转时，内部的运行温度可高达1600°C，相当于火山喷发口的温度。而第一级的叶片的热负荷高于铁的熔点温度，叶片受到的离心力是其净重的一万倍，叶尖几乎达到音速。这对叶片材质、涂层甚至要求相当严苛，实际上，这一片带有涂层的叶片价值相当于一台宝马车。”
行至动平衡测试区域，记者头顶传来一阵机器运转声，一台吊装工具正吊起一根组装了叶片的主轴缓慢移动至测试车间。技术人员介绍，“这根加装了叶片的主轴重量在100吨以上，这对厂房墙体、地基的要求也很高，这个百年前建造的厂房经过几次改造仍能适应。而吊装工具的平衡性、稳定性也是很高的水平。”
实际上，为了达到更多的转换效率，这些几百吨的庞然大物许多核心部件的精度要求在数十微米，“材料的制造、工业设计甚至装配工艺都有极高的要求，燃气轮机的研发能够带动一系列工业能力的提升。”赵作智不止一次感叹到。
数字化改变传统工业
装配车间，技术人员进门便领着记者登上二楼平台。俯瞰之下，4台高达4米的燃气轮机并排摆放。最左侧，即将运往卡塔尔的燃气轮机为柏林工厂生产的第1000台燃气轮机。
从1992年的SGT5-2000E到如今的SGT5-8000H，西门子燃气轮机的联合循环效率提升将近10%。庞大而复杂的燃气轮机，其构成和原理仍未发生巨大变化，但是数字化的应用，让燃气轮机这个传统重型机械的研发、制造、测试等过程不断优化。
在装配车间4台燃气轮机另一侧，一间封闭的车间刚刚完成即将运往卡塔尔的燃气轮机的测试。赵作智介绍，“这个测试平台能够有几十公斤燃气供应，内部装备了1000多个传感器，在测试平台内，燃气轮机的运转能够收集无数的数据，并且通过西门子自己开发的软件对数据进行分析。”
配件车间内，SLM(激光快速融化成型技术)等3D打印技术在燃气轮机的设计、制造、维护、测试等方面发挥重要作用。
SGT1000F燃气轮机是西门子过去生产的一款产品，现已停产。而在世界范围内，依然有30台此类燃气轮机保持着运转，西门子也对它们进行着维护工作。
“当这些上一代的燃气轮机的配件发生故障，很难通过原先的供应商再次生产。不过我们自己的3D打印工作室的SLM机器能够通过原先的数据，重新打印出来。”配件车间技术人员介绍。
据了解，目前，SLM机器已普遍用于提升新业务和涡轮机械服务，一些采用传统制造工艺无法完成的工艺能通过SLM机器解决。如快速制造燃烧室喷嘴，交付周期较原先提高6个月；快速修复燃烧器，时间缩短了90%。
此外，对于未来燃气轮机的研发，这台一人高左右的机器也能发挥着作用。设计师们将对于下一代燃气叶片的数据进行模拟，这台机器很快就将设计师们设想的叶片模型制作出来，并进行试验。
而在距柏林燃气轮机厂40分钟车程的清洁能源中心，覆盖整个西门子公司的燃气轮机系列，包括5MW和400MW之间型号。能源中心最初工作将集中在燃烧试验上，测试间配备多路数据采集的燃料试验台，且能适应不同的燃料测试，并通过Elvis(工程寿命虚拟化系统)进行实时数据分析。